学生拷贝-2-1-受力分析
高中物理小课题研究——如何突破受力分析
高中物理小课题研究——如何突破受力分析一、困难形成原因:1.力是物体间的相互作用。
受力分析时,这种相互作用只能凭着各力的产生条件和方向要求,再加上抽象的思维想象去画,不像实物那么明显,这对于刚升入高中的学生来说,多习惯于直观形象,缺乏抽象的逻辑思惟,所以形成了难点。
2. 有些力的方向比较好判断,如:重力、电场力、磁场力等,但有些力的方向难以确定。
如:弹力、摩擦力等,虽然发生在接触处,但在接触的地方是否存在、方向如何却难以把握。
3.受力分析时除了将各力的产生要求、方向的判断方法熟练掌握外,同时还要与物体的运动状态相联系,这就需要一定的综合能力。
由于学生对物理知识掌握不全,导致综合分析能力下降,影响了受力分析准确性和全面性。
4.教师的教学要求和教学方法不当造成难点。
教学要求不符合学生的实际,要求过高,想一步到位,例如:一开始就给学生讲一些受力个数多、且又难以分析的物体的受力情况等。
这样势必在学生心理上会形成障碍。
二、受力分析突破策略:物体的受力情况决定了物体的运动状态,正确分析物体的受力,是研究力学问题的关键。
受力分析就是分析物体受到周围其它物体的作用。
为了保证分析结果正确,应从以下几个方面突破难点。
1.受力分析的方法:整体法和隔离法2.受力分析的依据:各种性质力的产生条件及各力方向的特点3.受力分析的步骤:为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行:(1)确定研究对象——可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力a.先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。
b.次画已知力c.再画接触力--------弹力和摩擦力:看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。
分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。
d.再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。
(3)验证:a.每一个力都应找到对应的施力物体b.受的力应与物体的运动状态对应。
受力分析-学生版
2018年12月31日高中物理作业学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.下列“画阴影”物体受力分析图正确的是()A.接触面光滑B.竖直绳悬挂光滑球C.物体冲上粗糙斜面D.两物体一起向右匀速运动2.如图所示,物体静止在固定的斜面上,则对物体的受力分析,下列正确的是()A.重力、支持力、压力B.重力、支持力、摩擦力C.重力、下滑力、支持力、摩擦力D.重力、下滑力、支持力、压力、摩擦力3.如图所示,A、B两物体叠放在斜面上,物体B的上表面水平,斜面与A、B两物体均静止不动,下列关于A物体受力分析正确的是A.A物体受到重力、B的支持力、B的摩擦力作用B.A物体受重力、B的支持力、B的摩擦力和斜面的支持力作用C.A物体受重力、B的支持力和斜面的支持力作用D.A物体受重力、B的支持力作用4.如图所示,物体A靠在竖直的墙面C上,在竖直向上的力F作用下,A、B物体均保持静止,则物体A受力分析示意图正确的是()A.B.C.D.5.如图,重为200牛的重物由ON、OM绳悬挂在天花板上,已知(ONM=60(,(OMN=30(,请画出受力分析图并求绳ON和绳OM受到的拉力的大小?6.如图所示,一切摩擦不计,各物体的受力分析正确的有()7.下列关于在粗糙斜面上自由下滑物体的受力分析示意图中,正确的是()A. B.C. D.8.下列处于静止状态的物体的受力分析图示中,正确的是:( )9.一物体沿竖直墙面下滑,选择物体作为研究对象,其受力分析正确的是()10.如图所示,置于斜面上的物体M 在沿斜面向上的力F 作用下而处于静止状态,现对M 进行受力分析,下列说法中正确的是( )A .可能受三个力作用B .一定受四个力作用C .可能受四个力作用D .摩擦力方向一定沿斜面向上11.如图 所示,壁虎沿竖直墙面斜向上匀速爬行,速度为 v ,壁虎所受的重力为 G ,与墙面之间的摩擦力 为关于壁虎在竖直墙面内的受力分析,下列示意图中正确的是A .B .C .D .A B CDG12.足球运动员将足球踢出后在空中运动,下列对足球在向右下方运动过程中某时刻的受力分析图正确的是表示重力,f表示空气阻力,F表示运动员对球的作用力A.B.C.D.13.一物体沿粗糙的斜面以初速度v0向上滑动,在上滑的过程中,(G表示物体的重力,F N表示支持力,F f表示摩擦力),下面物体受力分析的示意图正确的是()14.当小车向右做匀加速运动时,两个小球的受力情况()A.A球受3个力作用,B球受2个力作用B.A球受2个力作用,B球受3个力作用C.A球受3个力作用,B球受3个力作用D.A球受2个力作用,B球受2个力作用15.对以下静止的物体受力分析正确的是 ( )16.图中,一个质量均匀的球放在互成120°的两块光滑平面上,保持静止,OA是水平的.关于球的受力分析,下面说法中正确的是( )A.球受重力、平面OA和OB的弹力B.球除了受重力外,只受到平面OA的弹力C.平面OA对球的弹力,方向向上偏左D.平面OA对球的弹力,方向竖直向上17.下列对圆锥摆的受力分析正确的是()18.如图所示足球运动员已将足球踢向空中,在下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,F为脚对球的作用力,F f为空气阻力,则下列受力分析图正确的是A.B.C.D.19.如图所示,墙壁清洁机器人在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀速“爬行”到右上方B 点。
专题14 受力分析的一般步骤和方法-初升高物理无忧精品衔接(原卷版)
专题14受力分析的一般步骤和方法知识精讲受力分析是解决力学问题的基本功之一。
因受力分析的不完全或错误常常是造成解题错误的原因。
因为这一基本功掌握不好而导致学习上的困难,从而形成对物理学习的畏难情绪,这种情况是很普遍的。
受力分析是这一大难点恰恰给刚刚升入高中的学生首先遇到了。
因此,克服这一难点就成为顺利衔接初高中物理教学的关键之一。
那么,形成这一难点的原因是什么?如何克服这一难点?一、难点形成的原因1.受力分析涉及的知识面广受力分析的过程涉及的不是一两个知识点,而是由许多个知识板块构成的知识群。
每一种力都可以因其成因和特点的不同,成为一个独立的板块。
这些不同的知识板块从力学一直贯穿整个高中物理课程。
力学中涉及的重力、弹力、摩擦力就是一些基本的板块。
在实际应用中,为解决某个物理问题进行的受力分析,至少要涉及两个以上的力,甚至更多。
学生在单独认识它们时已感不易,当那么多的力杂合在一起,要求学生作出正确的判断,其难度就可想而知了。
2.各个知识板块的难度在高中阶段跃升很大。
如摩擦力,在初中阶段只定性地涉及,其作用一般也只限于阻碍物体运动.而到了高中则要求定量地分析。
尤其是静摩擦力,它的存在、大小和方向都可随外力的变化而变化。
如果更进一步,还有摩擦力方向跟运动方向同向和反向的问题。
知识的难度跃升很大,学生感到很难掌握。
3.初中阶段不完全的学习内容和学习方法,形成的不利的思维定势。
如弹力,在初中除了弹簧的弹力外,其余所有的弹力都从日常生活实例引出,而且都从力的作用效果来进行分析,分别把它们叫作压力、支持力、拉力等等,而不涉及其产生的原因,也不明确地把它们归入弹力范畴。
在当时,这主要是为了适合初中学生的年龄特点,为了适合初中学生的形象思维特点,让学生易于接受掌握。
但这却给高中阶段受力分析留下了隐患,形成一种不利的思维定势。
如分析在斜面上下滑的物体受力,学生往往会多出一个“下滑力”来。
其实这是重力的一个沿斜面向下的分力,是它具有使物体沿斜面下滑的作用效果,但我们不能根据这个作用效果,臆造出一个“下滑力”来。
第二章 物体受力分析与结构计算简图
第一节 约束与约束反力
常见门、窗用的合页就是圆柱铰链。理想的圆柱铰链是由一个圆柱形销 钉插入两个物体的圆孔中构成的,且认为销钉和圆孔的表面都是完全光 滑的,如图2-3 (a)所示。
这种约束力可以用2-3 (b)所示的力学简图表示,其特点是只限制两物体 在垂直于销钉轴线的平面内沿任意方向的相对移动,而不能限制物体绕 销钉轴线的相对转动和沿其轴线方向的相对滑动。因此,铰链的约束反 力作用在与销钉轴线垂直的平面内,并通过销钉中心,但方向待定,如 图2-3 (c)所示的FA。工程中常用通过铰链中心的相互垂直的两个分力XA、 YA表示,如图2-3 (d)所示。
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第二节 物体受力分析和受力图
一、物体受力分析
1.物体受力分析的定义 在工程中常常将若干构件通过某种连接方式组成机构或结构,用以传递
运动或承受荷载,这些机构或结构统称为物体系统。 在求解静力平衡问题时,一般首先要分析物体的受力情况,了解物体受
到哪些力的作用,其中哪些力是已知的,哪些力是未知的,这个过程称 为对物体进行受力分析。 2. 脱离体 在工程实际中,经常遇到几个物体或几个构件相互联系,构成一个系统 的情况。例如,楼板放在梁上,梁支承在墙上,墙又支承在基础上。
接方法构造形式各不相同,多种多样。由此在结构的计算简图中,通常 把结点只简化成铰结点和刚结点两种极端理想化的基本形式。 铰结点的特征是其所铰接的各杆均可绕结点自由转动,杆件间的夹角可 以改变大小【图2-10 (a)】。
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第三节 结构计算简图
刚结点的特征是其所连接的各杆之间不能绕结点有相对的转动,变形前 后,结点处各杆间的夹角都保持不变。如图2-10(b)所示为刚结点的实例。
【解】(1)取AB梁为研究对象,解除A,B两处的约束,画出脱离体简图。 (2)在梁的中点C画主动力F。 (3)在受约束的A处和召处,根据约束类型画出约束反力。
简支t梁桥课程设计
简支t梁桥课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握简支梁桥的基本结构特点,理解其力学原理。
2. 使学生了解简支梁桥在设计过程中应考虑的因素,如材料选择、受力分析、跨度与承载力的关系等。
3. 帮助学生掌握简支梁桥的计算方法,包括弯矩、剪力、挠度等基本计算。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行简支梁桥设计和计算的能力。
2. 提高学生运用CAD软件绘制简支梁桥图纸的技能。
3. 培养学生通过团队合作,解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对桥梁工程的兴趣,激发其探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实际与理论相结合。
3. 增强学生的团队合作意识,培养其沟通协调能力。
课程性质:本课程为工程专业课程,旨在让学生将理论知识与实际工程相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的力学基础,具有较强的求知欲和动手能力,但缺乏实际工程经验。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践,提高学生的工程素养。
通过课程目标分解,使学生在掌握基本知识的基础上,能够独立完成简支梁桥的设计与计算,培养其实际操作能力。
同时,注重培养学生的团队合作精神和沟通协调能力,为未来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 简支梁桥基本概念:介绍简支梁桥的结构特点、分类及适用范围,对应教材第一章第一节。
- 结构特点:简支梁桥的构成、支座类型、受力特点。
- 分类及适用范围:不同类型的简支梁桥及其适用场景。
2. 简支梁桥设计原理:讲解简支梁桥设计的基本原理,对应教材第一章第二节。
- 材料选择:介绍常用桥梁材料及其性能。
- 受力分析:阐述简支梁桥的受力特点及分析方法。
3. 简支梁桥计算方法:学习简支梁桥的基本计算方法,对应教材第二章。
- 弯矩、剪力、挠度计算:介绍简支梁桥的弯矩、剪力、挠度计算方法。
- 跨度与承载力的关系:分析跨度与承载力之间的关系,指导设计过程中的合理选型。
4. 简支梁桥设计实例:结合实际工程案例,进行设计实践,对应教材第三章。
高一物理受力分析(整体法和隔离法)
受力分析—隔离法与整体法一、物体受力分析方法把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分析。
对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)2、受力分析的几个步骤.①灵活选择研究对象②对研究对象周围环境进行分析③审查研究对象的运动状态:根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断.④根据上述分析,画出研究对象的受力分析示意图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来.3、受力分析的三个判断依据:①从力的概念判断,寻找施力物体;②从力的性质判断,寻找产生原因;③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。
二、隔离法与整体法1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。
在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。
(区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现,当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上。
)2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。
3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用........。
........................,通常先整体后隔离三、例题例1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗,糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,m m12如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块()A. 有摩擦力作用,方向水平向右;B. 有摩擦力作用,方向水平向左;C. 有摩擦力作用,但方向不确定;图1D. 以上结论都不对。
第二章 第3讲 受力分析 共点力的平衡
船在匀速靠岸的过程中,阻力不变,船的重力不变, θ 增大,则 cos θ 减小,sin θ 增大,根据①式知,绳子的张力增大,再由②式知,船所受 浮力减小,故 D 正确. 答案:D
考点三 物体的动态平衡
2. [图解法 ] (2016· 高考全国卷Ⅱ)质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂于天 花板上.用水平向左的力 F 缓慢拉动绳的中点 O,如图所示.用 T 表示 绳 OA 段拉力的大小,在 O 点向左移动的过程中( A. F 逐渐变大,T 逐渐变大 B.F 逐渐变大,T 逐渐变小 C. F 逐渐变小,T 逐渐变大 D. F 逐渐变小,T 逐渐变小 )
考点三 物体的动态平衡
解析:以 O 点为研究对象,受力如图所示,当用水平向 左的力缓慢拉动 O 点时,则绳 OA 与竖直方向的夹角变 大,由共点力的平衡条件知 F 逐渐变大,T 逐渐变大, 选项 A 正确.
答案:A
考点三 物体的动态平衡
B 一定受到重力、A 对 B 的压 力、斜面的支持力 3 个力,此 外斜面和物体 A 可能同时对物 体 B 有静摩擦力,也有可能只 有其中一个对 B 有静摩擦力, 因此 B 受到 4 个力或 5 个力; 而 A 受到的力除支持力与重力 外,可能同时受到拉力与 B 对 A 的摩擦力, 因此 A 可能受到 2 个力或 4 个力.故 A、C、D 正 确, B 错误.
考点二 共点力静态平衡问题
解析:结点 O 和灯的重力产生了两个效果,一是沿 AO 向下的拉紧 AO 的分力 F1, 二是沿 BO 向左的拉紧 BO 绳的分力 F2, 分解示意图如图所 示.由几何关系可知 F1= 10 2 N F2= G= 10 N 故由牛顿第三定律可知, FA= F1= 10 2 N FB= F2= 10 N.故选项 A、 D 正确.
受力分析的基本技巧和方法
受力分析的基本技巧和方法受力分析的基本技巧和方法在日常的学习中,相信大家一定都接触过受力分析吧!怎么去学习受力分析呢?以下是小编整理的受力分析的基本技巧和方法,仅供参考,希望能够帮助到大家。
受力分析的基本技巧和方法初中物理受力分析的知识点对物体进行受力分析,主要依据力的概念,分析物体所受到的其他物体的作用。
具体方法如下:1.明确研究对象,即首先确定要分析哪个物体的受力情况。
2.隔离分析:将研究对象从周围环境中隔离出来,分析周围物体对它施加了哪些作用。
3.按一定顺序分析:口诀是一重、二弹、三摩擦、四其他,即先分析重力,再分析弹力和摩擦力。
其中重力是非接触力,容易遗漏;弹力和摩擦力的有无要依据其产生条件,切忌想当然凭空添加力。
4.画好受力分析图。
要按顺序检查受力分析是否全面,做到不多力也不少力。
受力分析(1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。
(2)按“性质力”的顺序分析。
即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析。
(3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析。
先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态。
力的合成与分解(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的`合力,而那几个力就叫做这个力的分力。
(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则。
(3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成。
共点的两个力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范围为:|F 1 —F 2 |≤F≤F 1 +F 2 。
(4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算)。
在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法。
高一物理受力分析专题 ppt课件
B C
FA
对于物体A:
A 对于物体C:
GA
FC
对于物体B:
FB
B FA ′ GB
C
FB ′
GC
7
一重 二弹 三摩擦 四其他…………
例:在水平桌面上叠放着木块P和Q,水平 力F推动两个木块做匀速直线运动,则P和 Q的受力情况。
V
P
F1
F2
F
Q
P
f
Q
F
GP
F1 ′
GQ
8
一重 二弹 三摩擦 四其他………… 例:分析木块和斜面的受力情况。
4
三、正确画出物体受力示意图:不要求严格按照要求 画出每个力的大小,但是方向必须准确。
四、检查:防止错画力、多画力、漏画力。
受力分析的注意事项:
一、只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其 他物体所施的力。
二、只分析根据性质命名的力:重力、弹力、摩擦力、 分子力、电磁力、核力。
三、合力与分力不能同时分析。
20
(2010安徽理综,19,6分)L型木板P(上表面 光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在 木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连, 如图所示,若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计
空气阻力。则木板P的受力个数为( )C
Q
P
A.3 B.4
C.5 D.6
21
例1.如图所示,将某均匀的长方体锯成A、B两块后,放在水平
在水平方向上受力如图所示,根
据平衡条件可知B、C正确。
f地 B
F
A
NBA
22
6. 在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc,在它的
两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体,
高一物理必修物体的受力分析-ppt省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
B都受到静摩擦力旳作用吗?请在图中
画出各砖受力分析图。
A
B
FBA
FBA静
A B
GA
FN
F静
B
FAB静 FAB GB
例12、分析水平传送带上旳物体旳受力 情况。
(1)物体从静止放到向右匀速运动旳传送带上
(2)随传送带匀速运动。
FN F静
FN
v
G
G
例13: 分析骑自行车匀速迈进和推自行车 迈进时,前后轮所受摩擦力旳方向 。
FN F静
FN F滑
v
G
G
物体静止在斜面上 物体沿斜面匀速下滑
例5、物体沿粗糙斜面上滑。
FN F滑
G
例6.分析光滑球旳受力情况。
FN
F
F
G
光滑球
G
光滑球,绳竖直张紧
例7、画出图中A物体旳受力示意图,已 知A静止且各接触面光滑。
FA
FN1
FN2
AF
G
A FN G
例8、画出图中A物体旳受力示意图,已 知A静止且各接触面光滑。
研究对象能够是某一种物体,也能够是几种物体构成旳 整体 ,还能够是一种点。假如不涉及物体间旳相互作用力, 且相对静止,一般考虑“整体法”;假如涉及物体间旳作用 力,一般考虑“隔离法”;对于某些复杂问题需要“整体法” 和“隔离法”相结合。
2.隔离研究对象。
将研究对象从周围旳物体中隔离出来,并分析周围有哪 些物体对研究对象施加了力旳作用。
FN
FN v
F静
F F滑
F
Gபைடு நூலகம்
G
例2、分析墙壁上物体旳受力情况:
(1)静止在竖直墙壁上;(2)沿
竖直墙壁匀速下滑。
力学受力分析实验报告
一、实验目的1. 理解力学受力分析的基本原理和方法。
2. 掌握如何利用实验设备对物体进行受力分析。
3. 培养学生的观察能力、实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理力学受力分析是研究物体在力的作用下运动规律的一种方法。
通过对物体所受力的分析,可以确定物体的运动状态、受力大小和方向。
本实验采用隔离法和整体法对物体进行受力分析。
三、实验仪器与材料1. 实验台2. 弹簧测力计3. 滑轮4. 细绳5. 橡皮筋6. 木块7. 砝码8. 直尺9. 记录本四、实验步骤1. 将实验台调整至水平状态,确保实验过程中台面平稳。
2. 将木块放置在实验台上,用细绳将其一端固定在木块上,另一端通过滑轮连接到弹簧测力计。
3. 在木块上放置砝码,使其处于静止状态。
4. 记录砝码的质量和木块的重力。
5. 逐步增加砝码的质量,观察木块的运动状态。
6. 当木块开始运动时,记录此时弹簧测力计的示数和木块的运动状态。
7. 重复步骤5和6,观察不同质量砝码下木块的运动状态。
8. 利用隔离法和整体法对木块进行受力分析,计算木块所受的合力、摩擦力、弹力等。
9. 分析实验数据,得出结论。
五、实验数据记录与处理1. 砝码质量:m(单位:kg)2. 木块重力:G(单位:N)3. 弹簧测力计示数:F(单位:N)4. 木块运动状态:静止、匀速运动、加速运动六、实验结果与分析1. 当砝码质量较小时,木块处于静止状态,此时木块所受合力为零,摩擦力与重力平衡。
2. 随着砝码质量的增加,木块开始运动,此时木块所受合力不为零,摩擦力与弹力平衡。
3. 当砝码质量继续增加,木块加速运动,此时木块所受合力为摩擦力与弹力的合力。
七、实验结论1. 通过实验,掌握了力学受力分析的基本原理和方法。
2. 了解了摩擦力、弹力等力的作用,以及它们在物体运动中的作用。
3. 培养了学生的观察能力、实验操作能力和数据分析能力。
八、实验注意事项1. 实验过程中,确保实验台平稳,避免因台面不平导致实验结果误差。
上海高中物理-受力分析的基本方法和原则
一、受力分析的一般步骤先来回顾一下各种常见力的特点。
重力:由于地球的吸引而使物体受到的作用力。
地球表面附近的一切物体都要受到重力的作用。
因此,只要研究的对象是实际物体,重力就肯定存在。
弹力:相互接触的物体间才会产生弹力,但接触不一定有弹力,只有当接触处存在弹性形变时,弹力才会出现。
摩擦力:弹力存在是摩擦力存在的前提,因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。
两个相互挤压的物体间若有相对滑动,则它们之间会出现滑动摩擦力;两个相互挤压的物体间若有相对滑动的趋势,则它们间会出现静摩擦力。
如果研究的物体处在更为复杂的环境中,如周围有某种液(气)体、电场或者磁场,那么还要分析物体是否受到浮力、阻力、电场力或磁场力等的作用。
二、受力分析的基本原则初步分析之后,如果能对照受力分析的基本原则换个角度检查一下分析结果的正确性,这样才能做到万无一失。
两个基本原则依次为:(1)每个力都必须有施力物体;(2)受力情况必须和物体的运动状态相吻合。
例:有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后,物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用,在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。
”例:物体A放在水平传送带上,且A与传送带保持相对静止,如图所示,若传送带向右匀速运动,试分析A的受力。
三、受力分析的常用方法根据涉及的物体个数和解题需要,常用的受力分析方法可分为两种:(一)隔离法顾名思义,将单个物体从周围环境中“隔离”出来进行受力分析的方法。
例:如图所示,A、B、C三木块叠放在水平桌面上,对B木块施加一个水平向右恒力F,三木块共同向右匀速运动,三木块的重力都是G,分别画出三木块受力示意图。
分析:既然要求对三木块进行受力分析,隔离法是唯一的选择。
但隔离顺序的选择要讲究一点技巧,通常按照受力个数从小到大的次序进行,整个处理过程会简单一些。
(二)整体法指将几个物体(通常为运动状态相同的物体)同时从周围环境中“隔离”出来进行受力分析的方法。
例:如图所示,A、B两个长方形物体静止地叠放在倾角为的斜面体上,斜面也处于静止状态,设A、B的重力大小分别为、,试斜面对B产生的摩擦力。
专题5 受力分析(知识串讲)-2022-2023学年八年级物理下学期期中期末考点大串讲(人教版)
专题5 受力分析1.受力分析的概念把指定的研究对象在特定的物理情境中所受到的所有外力找出来,并画出受力示意图,就是受力分析2.受力分析的一般步骤(1)明确研究对象:研究对象可以是单个物体或物体的一部分(如某个结点),也可以是多个物体组成的系统,研究对象的选取是解决问题的关键(2)隔离物体分析:将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加了力作用. (3)画受力示意图:边分析边将力逐一画出,准确标出力的方向及各力的符号(若题目给出力的大小或角度,则还应该标出力的大小和角度)(4)检查:画完力的示意图后还需回头检查,看是否漏力或者多力,每个力都应对应一个施力物体,不能找到施力物体的力是不存在的3.受力分析的一般顺序初中阶段力学作图包括根据运动状态作图和指定力作图,若是根据运动状态作图,则一般按照重力→弹力→摩擦力的顺序进行作图。
指定力作图则按照题目指定的力进行作图,不多画或少画。
(1)重力:地球上的宏观物体均受到重力作用,作用点为物体的重心,方向竖直向下(2)弹力:围绕研究对象观察,看有几个接触点或接触面,再看是否有挤压或拉伸形变,判断有几个弹力以及各弹力的方向(3)摩擦力:有弹力的接触点或接触面,若接触面粗糙,且研究对象与接触面有相对运动或相对运动趋势,则可确定有摩擦力,再根据摩擦力的产生条件判断摩擦力的方向(4)已知力:“已知力”指的是题目中明确给出的外力,包括拉力、推力等,千万不可丢掉4.三点说明(1)弹力包括拉力、压力、支持力等。
细绳(弹簧)中弹力的方向沿着绳子(弹簧)且指向绳子(弹簧)恢复原状方向。
接触面之间的压力(或支持力)方向:垂直接触面,指向受力物体。
(2)弹力的有无可通过假设法进行判定。
(3)摩擦力的有无及方向判定:①通过对两个相互接触物体之间是否有相对运动(相对运动趋势)进行判定;①通过同一直线上受力平衡(合力为0)的方式进行判定。
5.注意事项(1)受力分析是分析其他物体对研究对象施加的力,而不是研究对象对外施加的力。
机械基础第一章静力学教案(6)第3节 受力分析与受力图
第一章静力学第3节受力分析与受力图教学目标一、知识目标知道受力分析的目的;知道受力图的画法与步骤二、能力目标能根据约束的类型画出简单物体的受力图三、素质目标培养学生认真学习的兴趣教学重点受力图的画法与步骤教学难点光滑面约束及有二力杆时的受力分析教学方法演示法讲授法教学准备练习卷教学课时2课时教学过程教学内容教学组织第一课时一、复习导入三类约束的概念及其约束反力的确定静力学问题大多是受一定约束的非自由刚体的平衡问题,解决此类问题的关键是找出主动力与约束反力之间的关系。
因此,必须对物体的受力情况作全面的分析〖复习提问〗[生答]以抽签的方式决定由谁来回答二、新课教学(一)受力分析1、基本概念确定构件受到多少力的作用,以及各力的作用位置的力的方向的过程称为受力分析。
[讲授](二)受力图1、定义:把研究对象从周围物体中分离出来,用简图表示,在分离体上画出全部主动力和约束反力,这称为画受力图。
2、分离体:从周围物体中分离出来的研究对象[讲授]3、画受力图的步骤。
①选研究对象;②去约束,取分离体;③画上主动力;④根据约束类型画出约束反力。
[引导学生练习]画受力图[演示]4、例题精讲[讲授]分步骤讲授各构件的受力[听][看]并参与(边讲边复习各类约束及三力平衡汇交定理)第二课时(三)课堂练习1、基础习题参考答案[学生练习]这样的约束有哪些?[巡视]学生做练习的情况[学生展示]当大部分学生做完以后,请两位同学上黑板上板书他们的受力图[讲授并评价]2、进阶习题参考答案[学生练习]这样的约束有哪些?[巡视]学生做练习的情况[学生展示]当大部分学生做完以后,请两位同学上黑板上板书他们的受力图[讲授并评价]4、练习小结:有二力杆的要先画二力杆的受力,多杆件时,要注意作用与反作用原理。
[讲授][听]三、课堂小结受力图的画法与步骤[讲解]课堂内容小结四、作业达标练习一张五、教学反思。
第二章 第3讲 受力分析 共点力平衡-2025高三总复习 物理(新高考)
第3讲受力分析共点力平衡[课标要求]1.知道受力分析的概念,了解受力分析的一般思路。
2.理解共点力平衡的条件,会解共点力平衡问题。
考点一物体的受力分析1.受力分析:即分析物体的受力,有两条思路:(1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况;(2)根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力。
2.受力分析的一般顺序:先分析场力(如重力、电场力、磁场力),再分析接触力(如弹力、摩擦力),最后分析其他力。
【基础知识判断】1.受力分析时即要分析研究对象受到的力,也要分析研究对象的施力物体的受力。
(×)2.惯性不是力,但受力分析时可以把物体的惯性当力。
(×)3.受力分析时只分析物体实际受到的力,不要把效果力当性质力去分析。
(√)1.受力分析的一般步骤2.受力分析的三种方法假设法在判断某力是否存在时,先对其做出不存在的假设,然后根据该力不存在时对物体运动和受力状态的影响来判断该力是否存在。
状态法(1)处于平衡状态的物体:根据其平衡条件进行受力分析。
(2)处于变速状态的物体:应用牛顿第二定律进行受力分析。
转换法在受力分析时,若不方便直接分析某力是否存在:(1)可以转换为分析该力的反作用力,根据其反作用力是否存在,判断该力是否存在。
(2)可以转换为分析与该力相关的其他研究对象,通过对其他研究对象进行受力分析,判断该力是否存在。
(2024·四川绵阳高三模拟)如图所示,a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大),并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。
已知b球质量为m,杆与水平面成θ角,不计滑轮的一切摩擦,重力加速度为g。
当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,Ob 段绳沿竖直方向,则下列说法正确的是()A.a一定受到4个力的作用B.b只可能受到2个力的作用C.绳子对a的拉力有可能等于mgD.a的质量一定为m tanθ答案:C解析:对a和b分别受力分析可知,a至少受重力、杆的支持力、绳的拉力3个力,可能还受摩擦力共4个力,b受重力、绳的拉力2个力或重力、绳的拉力、杆的支持力、摩擦力4个力的作用,选项A、B错误;对b受力分析可知,b受绳子的拉力可能等于mg,因此绳子对a的拉力可能等于mg,选项C正确;对a受力分析,如果摩擦力为零,则m a g sinθ=mg cos θ,可得m a=mtanθ,选项D错误。
高中物理——受力分析、共点力平衡 学生版
共点力平衡知识点讲解知识点一:受力分析1、把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力图,这个过程就是受力分析。
2、分析程序:(1)明确研究对象。
在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体。
在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。
研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力。
(2)首先是场力,即非接触力:重力、电场力、磁场力等;当出现“轻杆、轻绳、轻环等”意味著重力不计,或是明确说明重力不计时,不用考虑重力。
(3)后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力)。
在解同一个问题时,分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,千万不可重复。
3、受力分析的五点注意①不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。
②对于分析出的物体受到的每一个力,都必须明确其来源,即每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有。
③合力和分力不能重复考虑。
④区分性质力与效果力:研究对象的受力图,通常只画出按性质命名的力,不要把按效果命名的分力或合力分析进去,受力图完成后再进行力的合成或分解。
⑤区分内力与外力:对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要在受力分析图中画出。
1.(★★)分析下列各图在A物体所受的力(接触面光滑)2.(★★)画出下列各图中A物体所受全部外力,各图中A均处于静止状态3.(★★★)对下列各图中的A物体均处于静止状态,试画出A物体的受力分析图. 说明:图(6)中分析A杆的受力(悬挂点的作用力不分析), A、B均保持静止.4.(★★★)在斜面上受摩擦力条件下分析物体的受力情况. (斜面粗糙,摩擦力不为零) 说明:图(1)A匀速下滑;图(2).:A沿斜面上滑;图(3):A匀速上滑.图(4):.A加速上滑. 图(5):A与B 一起加速下滑;图(6):A、B均静止.1.共点力几个力作用于物体的同一点,或它们的作用线交于同一点(该点不一定在物体上),这几个力叫共点力。
工程力学课程设计
工程力学 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握工程力学基本概念,如力、受力分析、应力、应变等;2. 使学生了解材料力学性质,理解材料的应力-应变关系;3. 引导学生运用牛顿运动定律解决实际问题,分析简单结构的受力情况;4. 帮助学生掌握静力学平衡条件,解决静力学问题。
技能目标:1. 培养学生运用力学知识进行受力分析的能力;2. 提高学生解决实际工程力学问题的计算和绘图技能;3. 培养学生运用科学方法进行实验和观察,分析实验数据,得出合理结论的能力;4. 培养学生的团队协作和沟通能力,通过小组讨论和报告,提高表达和理解能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程力学的兴趣,激发学生探索科学奥秘的热情;2. 培养学生严谨求实的科学态度,注重实践,勇于创新;3. 引导学生关注工程实际问题,培养解决实际问题的责任感和使命感;4. 培养学生遵守工程伦理道德,关注生态环境,提高社会责任感。
本课程结合学生年级特点,注重理论知识与实践操作相结合,以提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握工程力学的基本概念和原理,培养严谨的科学态度和良好的团队合作精神,为未来的工程领域学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 引言:力学基本概念,力的作用效果,力学单位制;2. 静力学:力的合成与分解,受力分析,静力学平衡条件,应用实例分析;3. 材料力学:应力、应变、弹性模量,材料的应力-应变关系,强度条件和刚度条件;4. 牛顿运动定律:惯性定律、加速度定律、作用与反作用定律,应用实例分析;5. 动力学:质点动力学,刚体动力学,运动方程的建立与求解;6. 实验教学:拉伸试验、压缩试验、弯曲试验,实验数据分析和处理;7. 工程应用案例分析:桥梁受力分析,建筑结构稳定性分析,机械零件的强度分析。
教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织,涵盖静力学、材料力学、动力学等核心知识。
教学大纲明确各章节内容,如下:第一章:力学基本概念与单位制(1课时)第二章:静力学(4课时)第三章:材料力学(4课时)第四章:牛顿运动定律(3课时)第五章:动力学(3课时)第六章:实验教学(4课时)第七章:工程应用案例分析(2课时)教学内容与课本紧密关联,注重理论与实践相结合,确保学生掌握工程力学的基本原理和方法,为解决实际问题奠定基础。
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14
例:试画出图中各物体的受力图。 圆盘重W,不计杆重
取分离体
圆盘的受力图
FBY
FBX′
FBY′
FBX
FBY
FBX FBY′ FBY
W
FBX′
FBX
FBX
FCY
AB 杆
受力图
BC杆的 受力图
FBY
B销钉 受力图
15
分析:B C杆是不是二力杆? FBX′
合力RB
FBX
FBY FBY′
TD B Q
A H E C D B
P
Q
11
(2)球A受几个力作用?
C
E
三个, 自重、斜面撑力和绳的拉力!
TE
(画法 a)
A
A
H
D B
P
Q
(画法b)
P
NF
受力图(a),(b) 哪个正确?
12
(3)分析:滑轮C 上有几个力?
C E
滑轮C 上有两段绳的拉力 ——主动力; 限制滑轮移动的 是什么约束? 光滑铰链约束——固定铰支座或中间铰 YC 约束力有几个?
铰链处有力作用时,要求画出销钉的受力图
23
例题:图示结构,C、D、B为中间铰链, 试画出整体受力图、画各杆及轮受力图。
FA
A
TH
ND
D
H C B
XB
B
E
P XE
YB
销钉B 给轮的力
P
YE
1. 画整体受力图 2.画DB杆受力图 3.画轮受力图
4.画销钉B的相互作用力
B
X'B
N'B
NB 销钉B给 BD杆的力
RA=RB
RA
二力构件 P A
O
D
RC
C R C
C
B
RB RB B
RB
RB=RC
D
RD
仅在两个力作用下处于平 衡的构件称为二力构件 (不计自重)
A
RA
RA=RD
AD杆是不是 二力构件?
BC杆是否是 二力构件?
2
力平行四边形公理的 矢量表达式:R= F1+F2
推论: 三力平衡汇交 证明: 定理 作用于刚体 上的三个互不平 行的力,平衡时, 其作用线:?
P
B C
YA
A
P
B
NB
N'B
B
A
XA
C
NC
AB杆不是二力杆、BC杆是二力杆
B
A
NB
m
C
NA
B
B
N'B
A
m
C
XC
AB杆是二力杆、BC杆不是二力杆
YC
21
试画出结构整体的受力图及 2. 画 AB 、 BC 杆的受力图 AB、BC杆的受力图 1.画整体受力图
YC
B
NB
B
B
N´B
XC
M
M
A
C
B
A
XA
YA
C
F3 F1
A1 A F2
R1
F1
A2
=
F3
A
A3
F2
A3
其作用线
必相交于一点,且三力共面。
3
1.5 物体的受力分析和受力图 1.受力分析: 即定性分析研究对象可能受到的 全部主动力和约束反力。
2.什么是分离体? 从周围的约束中分离出来的研究对象称为分离体。
3.受力图:在研究对象(分离体)上画出其所受的 全部主动力和约束反力,即得分离体的受力图。
The end26
X'C
C B
XBC Y' B
Y'C
N'B 对否? 销钉B给 ACB杆的力
25
随堂小结:
一、画受力图的方法与步骤: 1、取出分离体(研究对象) 2、画出研究对象所受的全部主动力 3、在存在约束的地方,按约束类型逐一画出约束反力 二、画受力图时, A. 必须考虑约束性质; B. 要会应用平衡条件确定力的作用线; C.两个物体的相互作用必须符合 作用力和反作用力定律。 作业: 习题册: 1.2 说明:中间铰处无外力时,不画销钉受力图; (e ) 中间铰处有外力,要画出销钉的受力图; (h ) 要画出ACB杆、EB杆、轮的受力图; 2.1
FBY
C
FBX
′ 先画
后画
RC
BC杆通过销钉 传给AB杆的力, 可以用 合力R ´B表示;
17
讨论:A处固定铰支座的两个分力也可以合成 为一个合力,能否确定该合力的方向?
R'B
RB
R'B
C
RA
O
RC
三个不平行力作用下处于平衡状态的物体, 其各力作用线必汇交于一点——O点
RA作用线 沿AO, 方向可以 假设为 向左或向右
4
画受力图的方法与步骤: 1、取出分离体(研究对象) 2、画出研究对象所受的全部主动力 3、在有约束的地方,按约束类型逐一画出约束反力
5
1.5 物体的受力分析和受力图-例题1
试画出球体的受力图 1.取分离体
3.画约束反力
2.画主动力-自重
A、B处均为光滑接触面约束, 各有一个约束力, 方向指向球体, 为压力.
XC
XC
YC
A
YC
M
C
3.整体受力图画法二
XC
YC
22
试画出AC、BC杆的受力图
机动:
P
YA
分析:BC杆是 不是二力杆?
NB
XA 取分离体
P
F
销钉给 AC杆的力
XC YC
NC
销钉给C 端的力
N'C 铰链处有力 BC杆C端给 X'C 作用时, 销钉的力 AC杆给 假设该力作 销钉的力 Y'C 用在销钉上 F 主动力
18
总结:AB杆受力图的表示法
表示法一
FBY
FBX
′
哪个对?
表示法二
R'B
RB
R'B RB
C
C
RC
RA 表示法三
O
RC
19
例:试画出系统整体受力图
F
XA
F
YA
XA
YA XC
YC
XC
YC
仅对整体,可以将外部约束力直接画在原图上, 对结构中的单个构件,必须取出分离体画受力图
20
分析:AB杆、BC杆是不是二力杆?(不计杆自重)
常见约束小结(各约束有几个约束力?约束力的方向? 平面约束: 1)柔性约束:有一个约束力,离开物体 2)光滑接触面约束:有一个约束力,指向物体
限制接触点处,沿公法线方向的移动。 3)光滑圆柱铰链约束(约束力方向,均可以假设)
A.固定铰支座:有两个正交约束力
限制平面内移动
F
C
B.中间铰:有两个正交约束力 C.可动铰支座:有一个约束力
6
讨论:(b)、(c)是否正确?
(a)
(b)
(c)
强调:画受力图时,不要改变力的作用点!
7
1.5
物体的受力分析和受力图-例题2 C F1 F2 F3 B
试画出ABC折杆的受力图。 (注:A(固定铰支座)、 B(可动铰支座)
FAy A FAx
A
F1
B FRB
F2 F3
取分离体画受力图
限制A点 平面内移动
限制B点 上下移动
8
讨论: 下面的受力图是否正确?
F2 F3
F1 FAx A FAy
B FRB
讨论:约束力是矢量, 矢量的头部还是尾部 要画在作用点处? 强调:无约束的方向一定没有约束力!
9
M
M
M
M 对吗?
10
例题3:在图中,球A重P,借滑轮C 和柔绳维持在仰角是 的光滑斜面上,绳端挂重为Q 的物体B。试分别画出 平衡时物体B、球A 和滑轮C 的受力图(摩擦不计). 解: (1)物体B 受几个力作用? 两个 自重和绳的拉力!
轮给 销钉B的力
Y'B
BD杆给 销钉B的力
24
2.画各物体受力图
D
FA
A
C、D、B为中间铰链 ND D D N'D T'H
TH
XB
B
H C B
C
XC
Y'C
XE
YE
YB
NB
P ACB杆给 X'BC 销钉B的力
E
P
FEx FEy
FA
A
E
YBC
Y'BC
B
X'B
N'B
5.画DCE杆受力图 6.画ACB杆受力图 7.画销钉B受力图
什么方向?
A
H
D B
P
Q
约束力用两个 正交分力表示
XC
XC
YC
对吗?
13
滑轮C上的光滑铰链约束力的 方向能不能确定? YC
TG
C E
A
H
D B
XC
(a)
C
P
Q
(b)
NC
TG
(a)、(b) 哪个正确?
销钉给滑轮的两个分力可以合成为一个 合力,与两个绳拉力构成三个不平行力 根据三力平衡汇交定理,滑轮平衡时, 三力作用线… 必汇交于一点,由此可以确定铰链反力的方向。 问:二力、三力平衡条件有什么用?
RB
(a)
(b)
将B、C处分力合成为合力 BC杆在两个合成的力 作用下处于平衡状态, 这两个力是什么方向?
C