受力分析-知识点总结

受力分析受力分析 1 物体的运动状态和运动状态的变化 1物体的运动状态是通过哪些物理量描述 速度 是矢量 既有大小又有方向 2运动状态的变化有哪些 速度 大小变化 方向变化 大小和方向都变化 2 物体的变形 在外界作用下物体的形变或体积发生变化就说物体发生了形变 物体的运动状态和形变的改变的原因 物体的运动状态和形变的改变的原因 1 力的概念 1物体与物体之间的相互作用 2力是矢量 既有大小又有方向 3高中物理主要解决 重力 弹力 摩擦力 2 力的作用效果 1改变物体的运动状态 速度 变化 2改变物体的形状 形变 对重力 弹力 摩擦力的重点分析对重力 弹力 摩擦力的重点分析 重力一定有 弹力看接触 分析摩擦力 重力一定有 弹力看接触 分析摩擦力 1 重力 是由于地球的吸引产生的 他的方向竖直向下 重力的作用点称重心 2 弹力 产生条件是直接接触发生弹性形变 3 摩擦力 相互接触的物体间发生相对运动或具有相对运动趋势 在接触面处产生阻碍 物体间相对运动或相对运动趋势 对弹力的重点分析对弹力的重点分析 1 物体与物体间的连接方式主要有 1细绳 只能有拉力 2轻杆 压力和拉力 3轻弹簧 压力和拉力 2 物体受弹力性质分析方法 物体受弹力性质分析方法 易错点易错点 1 假设法 假设没有所受力物体看运动趋势 例 分析下面俩个图小球所受斜面做给的弹力方向 假设没有斜面看小球运动趋势 A B C 2替换法 用细绳替换装置中的杆件 看能不能维持原来的力学状态 例 在下图中肥西 AB AC 杆对点 A 的弹力的方向 不计 AB AC 的重力 解析 用绳替换 AB 原装置不变所以 AB 所受的是拉力 用绳子替换 AC A 有向左 运动趋势 所以 AC 所受压力 3根据物体运动状态分析弹力 由运动状态分析弹力 即物体的受力必须与物体的运动状态相符合 依据物体的运 动状态由二力平衡或牛顿第二定律列方程 求解物体间的弹力 对摩擦力的分析对摩擦力的分析 1 摩擦力的分类 摩擦力 物体没有相对运动 大小为使物体有运动趋势的力的大小 方向跟力的 方 向相反 滑动摩擦力 跟物体相对运动方向相反 大小为 f Fn u u 为物体的摩擦系数 2 摩擦力的判断方法摩擦力的判断方法 重点重点 1 假设法 先假设没有静摩擦力时 看相对静止的物体间能否发生相对运动 若能 则有静摩擦 力 方向与相对运动方向相反 若不能 则没有静摩擦力 换句话说 静摩擦力时为了使换句话说 静摩擦力时为了使 两物体相对静止 若没有它 两物体也能相对静止 就没有静摩擦力 两物体相对静止 若没有它 两物体也能相对静止 就没有静摩擦力 2 反推法 从研究物体表现出的运动状态反推它必须具有的条件 分析组成条件的相关因素中摩 擦力所起作用 就容易判断摩擦力的方向了 例 如图所示 物体 A B 在力 F 的作用下一起以相同速度沿 F 方向匀速运动 关于物体 A 所受的摩擦力 下列说法正确的是 甲 乙 A 甲 乙两图中物体 A 均受摩擦力 且方向均与 F 相同 B 甲 乙两图中物体 A 均受摩擦力 且方向均与 F 相反 C 甲 乙两图中物体 A 均不受摩擦力 D 甲图中物体 A 不受摩擦力 乙图中物体 A 受摩擦力 方向和 F 相同 分析 假设甲中 A 不受摩擦力 水平方向不受外力作用 A 在竖直方向所受合力为零 依 F A B F A B 然能保持匀速运动 在乙中 A 如果不受摩擦力那么受重力和 B 对 A 的弹力的合力不能保持 匀速运动 所以受到与合力方向相反的静摩擦力 3 根据物体的运动状态来判定 分析运动状态根据牛顿第二定律 F ma 确定合力大小和方向来判断摩擦力 力的分解与合成力的分解与合成 遵循平行四边形原则 1 力的正交分解法 把力沿两个相互垂直的方向分解 叫做力的正交分解 以少分解力为原则建立坐标系 2 菱形转化三角形 如果连个分力大小相等 则以这两个分力为邻边所作的平行四边形是一个菱形 而菱 形的两条对角线相互垂直 可将菱形分成四个相同的直角三角形 于是菱形转化为直 角三角形 3 相似三角形法 如果在对力利用平行四边形定则 或三角形定则 运算的过程中 力三角与几何三角 形相似 则可根据相似三角形对应边成比例等性质求解 牛顿运动定律牛顿运动定律 1 牛顿第一定律牛顿第一定律 1定义 一切物体 一切物体总保持匀速直线运动状态匀速直线运动状态或静止状态静止状态 直到有外力迫使它改变运动状 态 2引申出惯性的定义 一切物体一切物体都有保持匀速直线运动状态匀速直线运动状态或静止状态静止状态的性质 通过定义可知道是一切物体都具有牛顿第一定律和惯性 与他的运动状态无关 与他 的受力情况无关 与他的地理位置无关 3惯性的大小 惯性的大小只跟物体的质量质量有关 质量大的物体惯性大 质量小的物体 惯性小 这里要提别注意的是跟质量有关而不是重量 这里要提别注意的是跟质量有关而不是重量 2 牛顿第二定律 重要 牛顿第二定律 重要 1定义 物体的加速度跟物体的合外力合外力成正比 跟物体的质量质量成反比 加速度的方向跟 和外力的方向相同 注意是合外力而不是外力 注意是合外力而不是外力 2表达式 F合 m a 3物理意义 通过牛顿第二定律能吧物体所受合力情况跟物体运动情况相互连接 能帮 住我们解决物理问题 3 牛顿第三定律牛顿第三定律 1定义 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等大小相等 方向相反方向相反 作用在同一直线作用在同一直线 上上 2有的学生会把作用力和反作用力跟平衡力相互混淆 下面对这两种力进行比较 作用力和反作用力二力平衡 一对平衡力 共同点大小相等大小相等 方向相反方向相反 作用在同一直线上作用在同一直线上 力的性质同种性质不一定同种性质 区别 产生时间同时产生相互独立 同时变化 同时消失 作用对象作用在两种物体上作用在同一个物体上 作用效果不能相互抵消或叠加相互抵消和叠加 实际情况分析 物体对桌面的压力和桌面对物体的弹力是作用力和反作用力 物体所受的重力和所受桌面给他的弹力是一对平衡力 受力分析的对应题型和解题方法受力分析的对应题型和解题方法 1 一般解题步骤一般解题步骤 1明确研究对象 根据问题明确索要研究对象 能方便快速的解决问题 2受力分析和物体的运动状态分析 画好受力分析图受力分析图 明确物体的运动性质和运动过程 3选取正方向或建立坐标系 4求合外力F合 合 5根据牛顿第二定律F合 m a 或Fx m ax Fy m ay 列方程求解 2 在受力分析中经常会用到在受力分析中经常会用到隔离法隔离法和和整体法整体法 1隔离法 为了弄清系统 连接体 内某个物体的受力和运动情况 一般可采用隔离法 把单个物体隔离出来 多数用在小物体上或是系统内部的物体受力情况 2整体法 当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时 一般再用整体 法 把整个系统看成一个物体 多数研究大物体或是与地面接触的物体时 在解决复杂问题时整体法和隔离法会相互运用在解决复杂问题时整体法和隔离法会相互运用 例 如图 ABCD 四个物体相互接触质量均为 m A 和 D 两侧有木板分别受F力 该系统保 持静止 问 BC 之间的摩擦力和 A 跟木板的摩擦力 解析 问 A 和木板之间的摩擦力时可以把 ABCD 看成一个整体 内部的摩擦力对整体 Fn F Fn G A B C D FF 没有影响 系统受力分析图如下 因为物体静止所受合外力为零 水平方向合力为零 竖直方向受重力G和摩擦力2f 合力为零G 2f 所以 A 和木板之间的摩擦力为f 0 5G 2mg 研究 BC 之间摩擦力时把 AB 看成一个整体把 CD 看成一个整体 受力分析图如下 假设 BC 之间有摩擦力方向竖直向上 由于系统保持静止 f f G 2mg 因为f 2mg 由上题得出 所以f 0 BC之间没有摩擦力之间没有摩擦力 3 瞬时状态下的物体受力情况 瞬时状态下的物体受力情况 例 如图所示 将两相同的木块 a b 置于粗糙的水平地面上 中间用一轻弹簧连接 两侧 用细绳系于墙壁 开始时 a b 均静止 弹簧处于伸长状态 两细绳均有拉力 a 所受摩擦 力Ffa 0 b 所受摩擦力Ffb 0 现将右侧细绳剪断 则剪断瞬间 A Ffa大小不变 B Ffa方向改变 C Ffb仍然为零 D Ffb方向向右 解析 剪断前由于相对静止系统所受合外力为零 由于弹簧处于伸长状态会给 a 一个水平 向右的拉力 而 a 所受的摩擦力不为零 在右侧绳子剪断瞬间弹簧弹力不改变 对 a 物体 的受力情况不发生变化所以Ffa大小不变 方向不变 对于物体 b 研究在剪断前受弹簧所 给的水平向左的拉力 由于Ffb 0 所受右绳所给水平向右的拉力 在右绳剪断瞬间 绳子 所给的拉力瞬