受力分析方法談

1、受力分析方法談高一物理中物體的受力分析是學習力學知識的基礎(chǔ)是橫在高一新生面前的一道門檻，跨不過它高中物理 將很難過關(guān)。物體的受力分析真的很難嗎？回答是如果掌握了正確的分析方法受力分析并不難，方法不正確就難了，讓你無從入手。什么是正確的受力分析方法呢？正確的受力分析方法有以下幾步：第一步：隔離物體。隔離物體就是把題目中要你分析其受力的那個物體單獨畫岀來，不要管它周圍與它相關(guān)聯(lián)的其它物體.這一點很重要。第二步：在已隔離的物體上畫上重力和其它已知力。因高一物理初學時分析的都是地面上的物體，重力是 一個已知力，要把它的作用點畫到已隔離物體的重心上。另外，物體往往是在重力及其它主動力作用下才 產(chǎn)生了與其

2、它物體間的擠壓、拉伸以及相對運動等進而才產(chǎn)生了彈力和摩擦力，所以必須先分析它們。第三步：查找接觸點和接觸面。就是查找被分析物體與其它物體的接觸點和接觸面。彈力和摩擦力是接觸 力，其它物體對被分析物體的彈力和摩擦力只能通過接觸點和接觸面來作用，這就是說尋找物體所受的彈 力（拉力、壓力、支持力）和摩擦力只能在被分析物體跟其它物體相接觸的點和面上找，所以要查找接觸點 和接觸面，而且要找全。每個接觸點或面上最多有兩個力（一個彈力，一個摩擦力）。第四步：分析彈力（拉力、壓力、支持力）。在被分析物體與其它物體的接觸點或接觸面上，如果有彈性形 變（擠壓或拉伸），則該點或面上有彈力，反之則沒有。在確定彈力存在

3、以后，彈力的方向就比較容易確定 了，它總是跟接觸面垂直，指向受力物體。彈力的方向，有三種情況：一是兩平面重合接觸，彈力的方向 跟平面垂直，指向受力物體；二是硬點面接觸，就是兩個堅硬的物體相接觸時，其中一個物體的一個突岀 端（點）頂在另一個物體的表面上（如梯子一端支地，一端靠墻），這時彈力的方向過接觸點跟接觸面垂直 （如 梯子靠墻端受的彈力跟墻垂直，靠地端受的彈力跟地面垂直）。如果接觸面是曲面，彈力的方向跟曲面垂直，沿過接觸點的曲面法線的方向。三是軟點面接觸，就是一個柔軟的物體通過一個點連接到另一個物體表面 上（如用繩或彈簧拉一物體）這時彈性形變主要發(fā)生在柔軟物體上，所以這時彈力的方向總是沿著繩

4、或彈 簧的軸線，跟彈性形變的方向相反。第五步：分析摩擦力。摩擦力分靜摩擦力和滑動摩擦力，它們的產(chǎn)生條件是兩物體接觸處不光滑，除擠壓外還要有相對滑動或相對滑動趨勢。因此分析接觸面上有無摩擦力首先要看接觸面是否光滑（這是題目中的已知條件）其次看有彈力沒有（不光滑的有彈力的接觸面上才可能有摩擦力）。然后進行有無摩擦力的判斷：接觸面上有相對滑動時有滑動摩擦力，其大小f=，方向跟物體的相對運動方向相反。接觸面上沒有相對滑動但有相對滑動趨勢時有靜摩擦力，它的大小和方向總是跟迫使物體產(chǎn)生相對滑動趨勢的外力等大 而反向。對靜摩擦力不好判斷的是物體何時具有相對運動趨勢及運動趨勢的方向。比較簡單的判斷方法還 是假

5、設(shè)法：設(shè)想接觸面是光滑的，看這時物體是否還能相對靜止，若還能相對靜止就是沒有運動趨勢，沒 有靜摩擦力；不能相對靜止就是有相對運動趨勢，相對運動趨勢的方向就是此時的相對運動方向，這個接 觸面上有靜摩擦力，方向跟相對運動趨勢方向相反。要注意，靜摩擦力的大小和方向總是隨使物體產(chǎn)生相 對運動趨勢的外力的變化而變化，使物體保持相對靜止。靜摩擦力有最大值fmax= gU0n，當外力大于或等于 最大靜摩擦力時，相對靜止被破壞，物體開始滑動。把分析岀的所有彈力、摩擦力都畫在隔離體上，就畫好了被分析物體的受力圖。把受力分析的方法總結(jié)起來，我編了幾句順口溜：受力分析不真難，掌握方法是關(guān)鍵。分析對象先隔離， 已知各

6、力畫上面。接觸點、面要找全，推拉擠壓彈力顯。糙面滑動動摩擦，欲動未動靜摩現(xiàn)。隔離體上力 畫全，踏平門檻展笑顏。望同學們多做一些受力分析題，多做方法自然熟練，熟能生巧 下面通過例題說明受力分析方法的應(yīng)用 例：分析下列圖中物體 a受的力，畫出受力圖，并說明各力的性質(zhì)。N脾力）B勻速運動幽體受力團囲i解：分析圖1：從圖1中把a隔離出來，在隔離體 a上畫上重力。從圖1中可看到a跟其它物體有兩個接觸 面：左面接觸b，下面接觸地面。兩個接觸面經(jīng)分析都有擠壓， 有彈力：b對a的彈力是水平向右的推力 fba, 地面對a的彈力是豎直向上的支持力 n。a、b接觸面沒有相對滑動經(jīng)分析也沒有相對滑動趨勢，沒有摩擦 力

7、；a、地接觸面有相對滑動，有滑動摩擦力f，方向水平向左。所以圖 1中物體a受四個力：重力g，推力fba，支持力n,摩擦力f。把所有彈力和摩擦力都畫到隔離體上，就得到a的受力圖。分析圖2:隔離桿a，在中心處畫上重力 go人靜止在比滑曲面上的均勻桿呻彈力）圖2從圖2中可看岀桿a跟半圓形曲面有兩個接觸點，是硬點面接觸。經(jīng)分析兩個接觸點都有擠壓，都有彈力。左端接觸點處曲面對 a的彈力ni的方向跟曲面垂直指向曲面圓心 o;右邊曲面尖端對a的彈力n2的方向跟 桿a垂直。兩接觸點光滑，無摩擦力。所以圖 2中桿a受三個力：重力g,彈力ni、n2。把彈力畫到隔離 體a上得到桿a的受力圖。N弾加物體煤力圖3分析圖

8、3 :隔離物體a,在上面畫出重力g和水平力fo a跟其它物體只有一個接觸面，在這個接觸面上有擠壓也有相對滑動，因而有彈力和滑動摩擦力。斜面對 a的彈力是垂直于斜面向上的支持力 n；斜面對a 的滑動摩擦力f方向平行于斜面向上。所以圖 3中物體a受四個力作用：重力 g、已知力f、支持力n、摩 擦力fo把彈力和摩擦力畫到隔離休 a上得到a的受力圖。曄擦切| I I厚擦力）| | （彈劉G僮力）A物體受力團圈4分析圖4:隔離物體a,在隔離體上畫重力go a跟其它物體有兩個接觸面和一個接觸點。 a與地面的接觸面 上有擠壓和相對滑動，因此地面對a有豎直向上的彈力（支持力）n和水平向左的滑動摩擦力 f o

9、a與b的接觸 面上有擠壓無相對滑動但有相對滑動趨勢 （為什么？用假設(shè)法試一試），所以b對a有豎直向下的彈力（壓力）nba和水平向右的靜摩擦力fba。（因物體b勻速運動，受力平衡。水平方向上b受繩對它向右的拉力迫使 它有向右滑動的趨勢，a對b的靜摩擦力跟拉力平衡，使 b保持相對靜止。由物體間力的作用是相互的可 知b對a的靜摩擦力方向水平向右）。a與繩的接觸點是軟點面接觸，有彈力，繩對a的彈力（拉力!F,沿繩的方向水平向右&所以圖沖物體直受到六個力作甩重力£彈力n、nba、t，摩擦力f、fba。把彈力、摩擦力畫到隔離體 a上得到物體a的受力圖。圖5，圖6請同學們自己分析卞tNi

10、（彈力）重力兀f前摩標力）長梯頂力圖補充課物體受力分析初步2010-06-29 23:19:27|分類：高一物理|標簽：|字號大中小訂閱一.教學內(nèi)容：§4補充課 物體受力分析初步二.重點、難點：知識重點：1、初步知道什么是受力分析2、會進行簡單的受力分析3、初步掌握受力分析的步驟知識難點:1、會利用物體的平衡狀態(tài)對物體進行受力分析2、會利用假設(shè)法分析力的有無3、掌握受力分析的注意事項（一）物體受力分析研究力學問題的第一步工作就是對研究對象進行受力分析，正確的受力分析是解力學問題的前提。步驟：1、明確研究對象。2、隔離研究對象。將研究對象從周圍物體中隔離岀來，研究物體周圍有哪些接觸點或

11、接觸面。3、按順序分析力。重力、電磁力、彈力、摩擦力 （先場力，后接觸力，再摩擦力 ）。4、按順序畫力。將分析岀的存在的力畫在物體的重心上（桿形物體一般將力畫在受力點），先場力，后接觸力，再摩擦力。例1.分析以下藍色物體受力:物體靜止在桌面上物體靜止在斜面上例2.如圖，A物體置于B物體之上處于地面上，分析：1）兩物體都靜止。2）B在向右的作用力下 AB 一起向右勻速運動。（二）受力分析總結(jié)1、步驟：1）明確研究對象。若有多個物體應(yīng)先分析受力簡單的物體，然后分析其它受力復雜的物體。2）隔離研究對象將研究對象從周圍物體中隔離岀來，研究物體周圍有哪些接觸點或接觸面。3）按順序分析力重力、電磁力、彈力

12、、摩擦力 （先場力，后接觸力，再摩擦力 ）。分析每個接觸點或接觸面上是否有彈力，如果有還要分析是否存在摩擦力。只分析研究對象受到的作用力，不畫研究對象對別的物體的作用力；只分析外力，不分析內(nèi)力彈力和摩擦力屬被動力，它們的大小和方向與物體受其它力的情況有關(guān)。4）按順序畫力將分析岀的存在的力畫在物體的重心上（桿形物體一般將力畫在受力點）。5）防止添力和漏力按正確的順序分析是防止漏力的有效措施。防止添力的方法是看能否找到施力物體。例3.如圖所示：小球與光滑斜面接觸，繩處于豎直方向，小球受到的作用力是（）A. 重力和繩的拉力B.重力、繩的拉力和斜面的支持力C.重力和斜面的支持力D.重力、繩的拉力和對斜

13、面的壓力解析：小球為研究對象，它除了受重力之外，還可能與繩和斜面有相互作用。由于小球處于靜止 狀態(tài)，它在豎直方向上重力和繩的拉力平衡，不會再有壓向斜面的作用，因而沒有由于斜面形變而產(chǎn)生的 斜面對小球的支持力，故選項 A正確。關(guān)于斜面對小球有無支持力作用，也可運用平衡觀點，假設(shè)推理的 方法進行判斷。假設(shè)小球受到斜面的支持力，支持力的方向垂直斜面向上，它使小球在水平方向受力不能 平衡，小球不能靜止，故小球不能受到斜面的支持力。點評：兩物體接觸不是彈力發(fā)生的充分條件，有接觸并且有彈性形變時才有彈力發(fā)生。有些物體 相互接觸，但有無形變不易判斷，需用平衡觀點，假設(shè)推理方法去檢驗。例4.分析滿足下列條件的

14、各個物體所受的力，并指出各個力的施力物體。2）在力F作用下靜止在 水平面上的物體>7WF（3）在光滑水平面上向右運動的物休（4 ）在力F作用下行使在 路面上的不車2、注意事項：1）利用物體平衡條件：若物體處于平衡狀態(tài)時，則所受力為平衡力，平衡狀態(tài)有兩種，靜止或勻速 直線運動狀態(tài)；若物體處于不平衡狀態(tài)，則所受力為不平衡，物體處于變速運動狀態(tài)。2）所要畫岀的是物體受到的力，而非物體施加給其它物體的力。3 ）受力分析過程中常使用假設(shè)法，特別是分析靜摩擦力時。4）每一個力的存在都是有條件的，不能憑主觀想象隨意添加力。5）不管在什么場景下重力的方向都是豎直向下的。6）受力分析要與物體的實際運動情況

15、相符合。7）畫力時盡量將物體單獨從周圍物體中取出單獨畫，以免各個物體的受力交叉在一起影響思路。8）一般首先將題目中的已知力畫在物體上，這有助于后面的分析。例5.在力F作用下靜止在 光滑斜面上的物林13）各接融面均逛滑（4）沿播送芾勻速上滑的 物塊A例6.（1）靜止的桿f 2）靜止的桿，豎直墻面 光滑【模擬試題】1、同學們在操場上進行爬桿比賽，使他們能夠上升的力是（）A.重力B.壓力C.摩擦力2、用一水平力F將兩鐵塊A和B緊壓在豎直墻上而靜止，如圖所示，對此，下列說法中正確的是（）A.鐵塊B受A給它的摩擦力方向可能向上，也可能向下B. 鐵塊B肯定受墻給它的豎直向上的摩擦力C. 鐵塊A肯定對B施加

16、豎直向上的摩擦力D. B受墻的摩擦力方向可能向上，也可能向下B.D.3、為了測定木塊和豎直墻壁之間的滑動摩擦因數(shù)，某同學設(shè)計了一個實驗：用一根彈簧將木塊壓在墻上，同時在木塊下方有一個拉力F2作用，使木塊恰好勻速向下運動，如圖所示?，F(xiàn)分別測岀了彈簧的彈力F1、拉力F2和木塊的重力G,則動摩擦因數(shù) 卩應(yīng)等于（）A.C.4、質(zhì)量相同的甲乙兩個物體疊放在水平桌面上（如圖所示），用力F拉乙，使甲和乙一起勻速運動,此時設(shè)甲與乙之間的摩擦力為F1，乙與丙之間的摩擦力為 F2，則F1= _，F(xiàn)2=。甲 F 乙*5、如圖所示，正方物體 A、B緊靠著放在水平面上。 mA = 4kg， mB = 2kg，A與地面間的摩擦系數(shù) “A= 0.2，B與地面間的