高一物理受力分析方法-整理版.pdf

1 受力分析方法整理 一 受力分析首先要明确不同性质的各种力的特点及产生条件 一 受力分析首先要明确不同性质的各种力的特点及产生条件 1 1 重力 重力 重力的大小 G mg 与物体的质量成正比 重力的方向竖直向下 重力的大小方向 与物体的运动状态无关 不论是否接触 重力与质量是两个完全不同的物理量 同一个物体在地 球上不同地方 重力不同 质量不变 2 2 弹力 弹力 物体之间相互接触 并相互挤压 就会有弹力 弹力的方向总是垂直于接触面并与 发生形变的方向相反 产生条件 接触 形变 分析弹力时 去找哪些物体与研究对象接触 再 分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有弹力 例如 铅球被运动员奋力推出 铅球在 空中只受重力 而没有弹力 也没有向前的冲力 3 3 摩擦力 摩擦力 产生条件 相互接触 相互挤压 相对静止又有相对运动趋势或相对运动 方向 沿接触面 与相对运动趋势方向相反 滑动摩擦力 滑动摩擦力 与压力成正比 与接触面的粗糙程度有关 f N 由接触面的粗糙程度决定 与接触面积大小 相对速度大小无关 此外 需要注意的是 静摩擦力与压力无必然联系 分析摩擦力时 去找哪些物体与研究对 象有接触面 再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有摩擦力 倘若物体之间存在摩擦力时 则物体之间一定相互挤压 一定存在弹力作用 但是彼此相互 挤压的物体之间可能不存在相对运动趋势或相对运动 这时物体之间只有弹力作用而没有摩擦力 作用 倘若物体之间存在拉力作用 虽然拉力的大小不变 但由于其方向的变化 均导致物体所受 弹力和静摩擦力的变化 二二 受力分析的步骤受力分析的步骤 重点重点 1 1 明确分析对象 明确分析对象 在分析物体受力时 常会有几个物体 那么 你是分析哪一个物体 所以要先确定研究对象 并把它从周围物体中隔离出来 2 2 养成好习惯 有条理有序地进行分析 养成好习惯 有条理有序地进行分析 1 先分析场力 一般都是非接触的 常见的有万有引力 重力是特殊的万有引力 磁力 电场力 2 判断相互接触的物体间是否有弹力 即是否有相互挤压而产生形变 常见的有压力 支 持力 拉力 弹力 2 3 在接触并有弹力的情况下 再根据运动情况 分析相互间的摩擦力 a 若物体静止 则用平衡力来进行定量分析 b 若物体运动 则用Nf 来进行定量分析 若是匀速直线这种特殊运动状态 亦可用平 衡力来定量分析 4 最后再分析其他力 总结 一重 二弹 三摩擦 四其他 总结 一重 二弹 三摩擦 四其他 超重点 超重点 5 根据前面几步 将力的大小 方向一一画在受力图上 选取同一个作用点 方便后面的 定量分析 处理技巧 1 假设法 2 用牛顿第三定律将力进行物体间的 传递 3 整体法加隔离法 从受力简单的到受力复杂的 4 根据牛顿第二定律 从运动分析力 三三 受力分析例题解析受力分析例题解析 例题例题1 1 如左图所示 滑轮固定在天花板上 物块 A B 用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接 物块 B 静止在水平地面上 如用 f 和 FN分别表示水平地面对物块 B 的摩擦力和支持力 则关于物体 B 的受力分析正确的是 A 可能受四个力 重力 弹力 拉力 静摩擦力 B 一定受四个力 重力 弹力 拉力 静摩擦力 C 可能受三个力 重力 拉力 静摩擦力 D 一定受三个力 重力 拉力 静摩擦力 受力分析如下图所示 3 表面看四个力和三个力都可能满足合外力为零 深入分析 如果物体只受三个力而合外力为零 则物体与地面之间的弹力为零 即物体与地 面之间不互相挤压 用假设法 假设物体与地面之间不互相挤压 则物体与地面之间就失去了摩擦力存在的前提 条件 而摩擦力如果不存在则物体的平衡条件将不能满足 所以 物体 B 一定受四个力作用 B 正确 例题例题2 2 如左图所示 一个光滑金属球 受到在同一个水平面上的直角钢架 P Q 点的作用 处 于静止状态 O 点是球心 C 点是球的重心 分析球的受力情况 画出力的图示 解答 常常有两种受力分析结果 如上右图所示 本题属于点与点接触并挤压的情况 确定弹力方向首先应过接触点作切面 弹力方向应过接 触点垂直于切面 正确结果如图 2 所示 本题重力不在球心是一个干扰因素 确定弹力的方向 不能以重心为判断依据 有人认为 球还受压力 方向垂直于切面向下 你认为正确吗 注意 受力分析不要把反作用力画在受力物体上 不要以为接触就一定存在弹力作用 例如 如左图图所示 光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态 分析小球的受力情况 考察小球的运动状态 静止 满足合外力为 0 用假设方法 如果小球除重力 水平面的竖 4 直支持力之外 还受到台阶弹力作用 如右图所示 此三个力合力不为 0 不能满足平衡条件 所以一定不存在支持力 小球与台阶接触但不挤压 或假设将台阶去掉 看小球的运动状态是否 变化 小结 当相互接触的物体之间是否形变小结 当相互接触的物体之间是否形变不能明查时 应根据力与运动的关系来分析是否存在不能明查时 应根据力与运动的关系来分析是否存在 弹力及其方向 弹力及其方向 例题例题3 3 如左图所示 小木块以初速度 V0 沿三角形木块 a 的粗糙斜面向上滑动 至速度为零后 又沿斜面加速返回斜面底端 三角形木块 a 始终相对水平面保持静止 则水平面对三角 形木块 a 的摩擦力方向是 A 始终向左 B 始终向右 C 先向左后向右 D 先向右后向左 分析 先考虑简单情况 如果小木块与三角形木块相对静止 并相对于水平面静止 分析三 角形木块相对于水平面有没有运动趋势 解法一 使用隔离法进行受力分析 问题 斜面对小木块作用力的合力大小 方向如何 答 合力数值上等于木块的重力 方向竖直向上 如左图所示 问题 那么小木块对斜面的作用力的合力又怎样 答 竖直向下 大小也为木块的重力 如右图图所示 解法二 使用整体法进行受力分析 将两木块看成一个整体 它们处于平衡状态 合外力为 0 只可能在竖直方向受到重力和弹力 不会受水平的作用力 如果存在水平方向的作用力 整体将在水平方向改变运动状态小 物体沿 5 斜面匀速运动情况与此相同 本题 小木块的加速度方向始终沿斜面向下 即其所受合力方向始 终沿斜面向下 三角形木块受小木块作用力的合力斜向右