(完整)初中物理受力分析方法和步驟

(完整)初中物理受力分析方法和步驟受力分析在進(jìn)行受力分析前，需要了解幾個概念。平衡力是指一個物體受到大小相等、方向相反的力，兩個力的受力物體是同一個產(chǎn)生的效果互相抵消，合力為零。相互作用力是兩個物體之間的相互作用，相互作用力的受力物體是兩個。產(chǎn)生的效果不能互相抵消。平衡狀態(tài)指不受力或者所受合力為零。處于平衡狀態(tài)受力一定是成對的。一個力的效果必定有另一個力與之相抵消。摩擦力是指物體間相互接觸、物體間有相互擠壓作用、物體接觸面粗糙、物體間有相對運動趨勢或相對運動的條件下產(chǎn)生的力。靜摩擦力等于其方向上的拉力或重力。動摩擦力等于拉力、重力或其和差（一定要在平衡狀態(tài)下分析）。受力分析的方法與步驟有以下幾點。首先，需要明確研究對象，即受力的對象是單個物體，還是由多個物體組成的整體。對于連接體，在進(jìn)行受力分析時，往往要變換幾次研究對象之后才能解決問題。有時候，選取所求力的受力物體為研究對象，卻很難求出這個力，這時可以轉(zhuǎn)移對象，選取這個力的施力物體為研究對象，求出它的反作用力，再根據(jù)牛頓第三定律，求出所求力。其次，需要有序地分析受力。一般分三步走：先分析重力；然后找出跟研究對象接觸的物體，分析接觸力，如彈力、摩擦力等；最后分析電場力、磁場力等。接著，需要確定物體是否受到力的作用，有三個常用的方法：假設(shè)法、根據(jù)運動狀態(tài)判斷受力情況、用牛頓第三定律。最后，具體方法包括整體法與隔離法。整體法是指把幾個物體視為一個整體，作為研究對象，受力分析時，只分析這一整體對象之外的物體對整體的作用力(外力)，不考慮整體內(nèi)部之間的相互作用力(內(nèi)力)。隔離法是指對物理問題中的單個物體或單個過程進(jìn)行分析、研究的方法。在力學(xué)中，就是把要分析的物體從相關(guān)的物體體系中隔離出來，作為研究對象，只分析該研究對象以外的物體對該對象的作用力。研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力，分析它受到周圍其他物體對它的作用力，不考慮研究對象對其他物體的作用力。(作為理想化環(huán)境處理)總之，受力分析需要了解概念、方法與步驟，并且需要按照一定的步驟進(jìn)行分析，避免漏力或添力。本文講述了物體靜止?fàn)顟B(tài)下受力情況的分析方法，以及判斷摩擦力有無的假設(shè)法和摩擦力方向大小的規(guī)律。對于圖中的物體A、B保持靜止的情況，可以分別采用隔離法和整體法進(jìn)行受力分析。在豎直方向上，A物體受重力和支持力作用，B物體受重力、A對它的壓力和地面對它的支持力作用。在水平方向上，A物體受到一個向右的力F，同時也受到一個向左的摩擦力，與力F方向相反，大小相等，相互平衡；B物體受到A對它向右的摩擦力和地面對它向左的摩擦力作用。針對摩擦力的判斷，可以采用假設(shè)法，即假設(shè)接觸物體撤去，觀察研究對象能否維持現(xiàn)狀。若能維持現(xiàn)狀，則接觸物體對研究對象沒有彈力，即沒有摩擦力；若不能維持現(xiàn)狀，則有彈力，因為接觸物撤去隨之撤去了應(yīng)該有的彈力，從而改變了研究對象的狀態(tài)。最后，摩擦力的方向與物體間的相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反，大小由物體間接觸面的材質(zhì)和粗糙程度等因素決定。分析：根據(jù)題意，B隨A一起沿水平桌面作勻速運動，說明A和B之間有一定的摩擦力，且方向向左，因為A和B的質(zhì)量不同，所以A和B之間的摩擦力大小為μmg，其中μ為AB間的摩擦系數(shù)。同時，A與桌面間也有摩擦力，大小為mg，方向向右，保持A和B的勻速運動。因此，選項A為正確答案。5、滑輪中的力與功滑輪分為定滑輪和動滑輪兩種類型。動滑輪可以省力但需要付出更大的距離，而靜滑輪則可以等力但改變力的方向。在滑輪中，受力與繞繩的關(guān)系十分重要。同時，摩擦力也是影響滑輪運動的重要因素之一。在計算滑輪的功和功率時，需要考慮到力和距離的因素。4、圖示為甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行拔河游戲，兩人用手掌托起長凳的一端，保持凳子水平，然后自向兩側(cè)拉。在乙端的凳面上放置四塊磚，若凳子下表面各處的粗糙程度相同，則凳子會向哪一側(cè)移動？解析：由圖可知，乙端對手的壓力較大，因此乙端對凳子向右的摩擦力大于甲端對凳子向左的摩擦力，所以凳子會向右移動。因此正確選項為B。5、圖示為一個裝置，其中B物體重20N，A部分浸入容器內(nèi)水中，整個裝置處于平衡狀態(tài)。臺秤的示數(shù)較A物體沒有浸入前增加30N，求物體A的重量（不計滑輪物重）。解析：因為物體B在動滑輪上，通過滑輪組對物體A的拉力為F=1/2GB=1/2×20N=10N。因臺秤的示數(shù)較A物體沒有浸入前增加30N，即物體A對液體產(chǎn)生的壓力為30N，根據(jù)力的作用是相互的，則物體A受到的浮力為F浮=30N。物體A的受力情況為：豎直向上的拉力F和浮力F浮，豎直向下的重力G。因物體處于平衡狀態(tài)，則G=F+F浮=10N+30N=40N。因此正確選項為D。7、圖示為用兩相同的夾板夾住三個重為G的物體A、B、C，三個物體均保持靜止，請分析各個物體的受力情況。解析：以ABC組成的整體為研究對象，因為為靜止，所以受力平衡，該整體受到重力的作用和兩邊夾板豎直向上的摩擦力作用。以B為研究對象，由于B受到豎直向下的重力的作用，又處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以應(yīng)受到A和C對其豎直向上的摩擦力作用。以A為研究對象，A受豎直向下的重力作用，左邊夾板對其向上的摩擦力作用，根據(jù)力的作用的相互性，還受B對其豎直向下的摩擦力作用。以C為研究對象，C受豎直向下的重力作用，右邊夾板對其向上的摩擦力作用，根據(jù)力的作用的相互性，還受B對其豎直向下的摩擦力作用。為了將一個重量為100N的物體從水平地面提升到高處，小明同學(xué)設(shè)計了如圖（甲）所示的滑輪組裝置。當(dāng)他用圖（乙）所示的豎直向下拉力F拉繩時，物體的速度υ和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系如圖（丙）和（?。┧?。假設(shè)物體與地面的接觸面積為S=5×10^-2m^2，不考慮摩擦，繩對滑輪的拉力方向均為豎直方向。我們需要求解以下問題：（1）在2~3秒內(nèi)，拉力F的功率P及滑輪組的機(jī)械效率η。解析：在2~3秒內(nèi)，物體做勻速運動，υ3=2.50m/s，拉力F3=40N。由于連接動滑輪的繩子有三根，所以拉力F的作用點下降的距離是物體上升高度h3的三倍。因此，P=F3υ3=100W，η=（W有用/W總）×100%=[Gh3/（3F3h3）]×100%=83.33%。（2）在1~2秒內(nèi)，拉力F做的功W。解析：在1~2秒內(nèi)，拉力F2=50N，物體上升高度h2=1.25m。因此，W=3F2h2=187.5J。（3）在0~1秒內(nèi)，物體對地面的壓強(qiáng)p。解析：設(shè)動滑輪重為G動=G-3F3=3×40N-100N=20N。在0~1秒內(nèi)，拉力F1=30N。把動