力法解题中选取基本结构的两个问题
高中物理力和运动的常见题型解题方法
高中物理力和运动的常见题型解题方法引言:在高中物理学习中,力和运动是一个基础而重要的概念。
掌握力和运动的相关知识,对于解题至关重要。
本文将通过对常见的力和运动题型进行举例、分析和解释,详细介绍解题方法和技巧,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用这些知识。
一、力的合成与分解题目:一个物体同时受到两个力F1和F2,F1的大小为10N,方向为向右,F2的大小为8N,方向为向上。
求合力的大小和方向。
解析:这类题目需要掌握力的合成与分解的方法。
我们可以将F1和F2分别画在坐标系中,然后通过向量相加法则求得合力。
在这个例子中,F1的方向为x轴正方向,F2的方向为y轴正方向,因此合力的方向可以通过三角函数计算得出。
合力的大小可以通过勾股定理计算得出。
二、平衡力与受力分析题目:一个物体在水平桌面上保持静止,受到两个力F1和F2,F1的大小为10N,方向为向右,F2的大小为8N,方向为向左。
求物体所受到的平衡力。
解析:这类题目需要应用平衡力的概念。
平衡力是指物体所受到的合力为零的情况。
在这个例子中,F1和F2的大小相等且方向相反,因此物体所受到的平衡力为零。
三、摩擦力的计算题目:一个物体在水平桌面上受到水平拉力F1和垂直向下的重力F2,物体与桌面之间的摩擦系数为μ。
求物体所受到的摩擦力的大小。
解析:这类题目需要应用摩擦力的计算公式。
摩擦力的大小可以通过μ乘以物体所受到的法向压力得到。
法向压力可以通过物体的重力和垂直方向的拉力之差得到。
四、加速度与牛顿第二定律题目:一个物体受到一个力F,产生加速度a。
如果将该物体的质量增加一倍,加速度会如何变化?解析:这类题目需要应用牛顿第二定律的概念。
牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
因此,如果物体的质量增加一倍,加速度将减小一倍。
五、斜面上的物体题目:一个物体沿着斜面下滑,斜面的倾角为θ,物体所受到的重力为F1,斜面对物体的支持力为F2。
力法解题步骤
力法解题步骤力法解题步骤力法是一种常用的物理学解题方法,它可以帮助我们解决各种涉及力学的问题。
下面将介绍力法解题的步骤。
一、明确问题在开始解题之前,首先要明确问题。
要仔细阅读题目,了解所给条件和所求内容,并确定所需求的量。
同时,还要注意单位和精度的要求。
二、画出图像画出物体受力情况的示意图是非常重要的。
通过画图,可以更好地理解问题,并能够更加准确地分析物体所受到的各个力。
三、列出所有已知量和未知量在做力学题时,必须先列出所有已知量和未知量。
已知量包括:物体质量、加速度、速度等;未知量包括:摩擦系数、推力大小等。
四、应用牛顿第二定律牛顿第二定律是力学中最基本也是最重要的定律。
根据牛顿第二定律,物体所受合外力等于物体质量乘以加速度。
即F=ma。
五、分析每一个受力方向在应用牛顿第二定律时,需要分别分析每一个受力方向。
对于水平方向的受力,可以采用牛顿第一定律;对于竖直方向的受力,则需要考虑重力和支持力的作用。
六、考虑摩擦力在一些问题中,还需要考虑摩擦力的作用。
摩擦力有两种情况:静摩擦力和动摩擦力。
在物体静止时,所受到的是静摩擦力;而在物体运动时,所受到的是动摩擦力。
七、检查答案完成计算之后,必须检查答案是否合理。
例如,如果得出的结果为负数,则说明该结果不合理。
总之,要想成功地应用力法解题,关键是要仔细思考问题、画出清晰明了的示意图,并严格按照步骤进行计算。
只有这样才能得到准确可靠的答案。
力法的解题步骤
力法的解题步骤力法啊,这可是个有趣的家伙!就像是解开一道神秘的谜题,每一步都充满了挑战和惊喜。
咱先来说说确定基本未知量吧。
这就好比是找到打开谜题大门的钥匙,你得仔细琢磨,到底哪些量是关键的,能牵一发而动全身。
可别小瞧了这一步,要是找错了,那后面可就全乱套啦!就像你要去一个陌生的地方,总得先知道走哪条路对吧。
然后呢,就是画出基本结构啦。
这就像是给谜题搭个框架,让一切都有了条理。
看看那些杆件啊、节点啊,想象它们就像一个个小伙伴,等着你来安排它们的位置和作用呢。
接着,写出力法典型方程。
哎呀呀,这可有点像给这些小伙伴们定规矩,告诉它们要怎么相互作用,怎么配合才能把这道题解出来。
这方程就像是一道魔法咒语,能让一切都变得有序起来。
再之后,计算系数和自由项。
这可需要细心和耐心啦,就像在小心翼翼地拼凑一块复杂的拼图,每一块都不能放错。
一旦出了差错,那可就前功尽弃喽。
接下来,解方程求出基本未知量。
哇哦,这就像是终于找到了谜题的答案,那种兴奋和满足感简直无法形容!看着那些数字一个个蹦出来,就好像是一个个小惊喜在等着你去发现。
最后,还要做内力图呢。
这就像是给你的解题成果穿上一件漂亮的外衣,让它完美地展现在大家面前。
看看那弯弯的曲线,那直直的线段,都是你努力的结晶呀!你说力法解题步骤是不是很有意思?就像一场刺激的冒险,每一步都充满了未知和挑战。
要是你不小心马虎了,可能就会掉进陷阱里哦。
但只要你认真对待,一步一个脚印地走下去,就一定能成功解开这道神秘的谜题。
所以啊,大家在面对力法的时候可别害怕,要勇敢地去尝试,去探索。
相信自己,你一定能行的!就像那句话说的:世上无难事,只怕有心人。
加油吧,小伙伴们!让我们一起在力法的世界里畅游,解开一个又一个难题,收获满满的成就感!。
力法习题
6
(2)由位移条件,建立力法典型方程。
1211XX111222XX2212CCa
h
(3)计算系数与自由项
系数 ——计算同前由图乘求得。
X1
自由项——基本结构由支座移
动引起的沿Xi方向的位移,即:
ΔiC=-∑RiCi
l
B
X2
基本体系
A
7
h
B
B
1
A
X1=1
b
h/l
M1图
X2=1
A
b
1/l
M2图
(4)将系数和自由项代入力法方程,求得X1、X2。 (5)求弯矩
【例】试计算图(a)所示刚架,并绘出内力图。
【解】(1) 选取基本结构 此结构是三次超静定 对称刚架,取对称的基本结构如图(b)所示,X1、 X2为对称多余未知力,X3为反对称多余未知力。
(2) 建立力法方程 根据前面分析,力法方 程将分为两组,即
δ11X1+δ12X2+Δ1P=0
δ21X1+δ22X2+Δ2P=0
代入力法方程,解得:
x1
1P
11
5FP 16
计算杆端弯矩:
M AB L(51 FP6 )F2 PL3F 1PL 6 (外侧受拉)
弯矩图如L/16
A
A
A`
3FPL/16
18
(2)求图(b)刚架在反对称荷载作用下的内力计算
取对称的基本结构,只考虑反对称的多余未知力,建
1
L b X2
3L
31X由1+图乘32X法2求+ 得33X3+△3P=0
X1 1 M 1图
M 2图
11 作3LE基I 本结22 构3LE各I M 和12 M2P1图 6LEI
力法的基本结构
力法的基本结构力法是一种用于分析和解决力学问题的基本方法。
它是基于牛顿第二定律,即力等于质量乘以加速度的原理。
力法的基本结构包括问题描述、选择坐标系、分析物体受力情况、建立方程、求解方程和检验答案等步骤。
问题描述是力法解题的起点。
在问题描述中,我们需要明确所讨论的物体、系统和力的性质。
例如,一个常见的问题描述是:一个质量为m的物体在斜面上以一定的角度和初速度滑动,求解物体在斜面上的加速度和滑动距离。
选择坐标系是力法解题中的重要步骤。
通过选择合适的坐标系,可以简化问题的分析过程。
在选择坐标系时,我们需要考虑物体受力情况的特点和问题的要求。
例如,在斜面滑动问题中,我们可以选择斜面为x轴,垂直斜面向上的方向为y轴。
接下来,分析物体受力情况是力法解题的关键步骤。
我们需要考虑物体所受的外力和内力,并将其分解为各个分力的合力。
在斜面滑动问题中,物体受到重力和斜面对物体的支持力,我们可以将重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的分力。
然后,建立方程是力法解题的核心步骤。
通过应用牛顿第二定律,我们可以建立物体所受合力与物体的加速度之间的关系。
在斜面滑动问题中,我们可以将物体在斜面方向上的合力与物体的加速度建立关系式。
求解方程是力法解题的关键步骤。
通过对建立的方程进行求解,我们可以得到物体的加速度等需要求解的物理量。
在斜面滑动问题中,我们可以通过求解方程得到物体在斜面上的加速度。
检验答案是力法解题的重要步骤。
我们需要将所求解的物理量代入原始问题中,验证答案的合理性。
在斜面滑动问题中,我们可以将求得的加速度代入原始问题中,计算物体的滑动距离,以验证所得答案的正确性。
力法的基本结构包括问题描述、选择坐标系、分析物体受力情况、建立方程、求解方程和检验答案等步骤。
通过应用力法,我们可以解决各种力学问题,揭示物体受力和运动规律之间的关系。
力法的应用不仅在物理学中具有重要意义,也在工程学和其他相关领域中发挥着重要作用。
因此,掌握力法的基本结构和应用方法是我们学习和应用力学知识的关键。
【毕业论文】力法的基本原理
1第六章力法2一. 力法的基本未知量和基本体系力法计算的基本思路:把超静定结构的计算问题转化为静定结构的计算问题,即利用已经熟悉的静定结构的计算方法来达到计算超静定结构的目的。
6-1 力法的基本原理3力法思路基本结构待解的未知问题qEI EIqEIX 1基本体系基本未知量01=Δ基本方程41111=+=P ΔΔΔ11111X Δδ=01111=+⋅P ΔX δ力法方程力法方程P 1Δ其中δ11和Δ1P可图乘法获得;由此确定约束力X 1,通过叠加求内力;超静定问题变成静定问题。
q1X Δ11=X 11δqEIqEIX 11=Δ5)力法是将多余未知力作为基本未知量的分析方法。
)将全部多余约束去掉得到的静定结构称力法的基本结构。
)根据原结构的变形条件而建立的位移方程称力法基本方程。
在变形条件成立条件下,基本体系的内力和位移与原结构相同。
1111=+⋅P ΔX δ6基本结构X 1例:基本体系PV ΔB 1==原结构已知的X 1方向的位移原结构70V ΔB 1==基本结构在X 1和外荷载P 分别作用下的变形:X 111ΔPP1Δ原结构已知的X 1方向的位移基本结构在X 1方向的位移1P 11Δ+Δ1P 11Δ+Δ0=11111X Δδ=11=X 11δ01111=Δ+P X δ力法基本方程的物理意义:基本结构在X 1和外荷载P 共同作用下,在B 点的竖向位移之和=原结构已知的在B 点的竖向位移(等于零)。
8一个超静定结构可选的力法基本结构往往不只一种。
X 1表示原结构支座B 截面的弯矩。
基本体系二基本体系二选取:原结构PPX 1基本结构Δ1=原结构在B 点左右两截面的相对转角等于零9基本结构:PX 11PΔ11ΔB11111X δ=Δ0ΔX δ=+1P 111基本体系在X 1 和外荷载P 共同作用下,在B 点左右两截面的相对转角之和=原结构已知的在B 点左右两截面的相对转角(等于零)1P11Δ+Δ0=10(1)(2)(1)基本结构的图和图好绘。
超静定次数的确定及基本结构的取法
11
2l 3 3EI
1p
ql 4 8EI
x1
1p 11
3ql 16
M M 1x1 M P
l
MP
1 ql 2 2
5 ql 2 16
3 ql 16
M
.
例题: B
P C
2EI
EI
L
A L/2 L/2
x1 1
.
P x1 x2
P PL/4
MP 6 PL 80
x2 1
3
M
M1
M2
PL 80
11x1 1C 0
x1
3)、求系数和自由项。
x1 1 x1 1
11
l3 EI
1C RiCi l
x1
1C 11
3EI l2
3i l
其中: i EI ——线刚度 l
4)、 M M 1x1
结论:对于超静定结构,支座位移引起的内力几支反力与刚度成正比。 对于静定结构,支座位移不产生内力。
解:(1)
11 x1 21x1
12 x2 22 x2
1p 2p
0 0
11
L 2EI
12
21
L 6EI
22
L 3EI
1P
PL2 32 EI
2P 0
x1
6PL 80
x2
3PL 80
M M1x1 M 2 x2 M P
(2)、求剪力,轴力。
M Q
6 PL 80
QBA
QAB
QBA
x3 0
.
解法 2:
x1 x2 x3
.
11x1 12 x2 13 x3 2
x1 24
21x1 22 x2 23 x3 1
论述解读力法计算的不同基本结构原理
论述解读力法计算的不同基本结构原理力法计算中,我们总是采用同一个基本结构来计算典型方程中的系数和自由项。
其实在计算自由项时,也可以选用另外的基本结构,作出新的图,与原先的图图乘得出新的自由项的数值,将其代入力法典型方程中,可解出方程中的未知数,最后的弯矩图为M=Σ+,那么这样做的原理该如何理解呢?下面用一案例来说明这种做法的原理。
用力法计算如图1所示结构的弯矩图。
一般力法的计算过程是:(1)作出基本结构,如图2所示。
(2)写出力法典型方程。
(3)作出图、图,如图3、图4所示。
(4)求系数、自由项,根据图、图得( )=(5)将、代入力法方程得(6)最后,如图5所示。
如果将荷载加于另一个基本结构,如图6所示,并作出弯矩图图,如图7所示,用图7取代前面的图4,使图与图图乘,便可计算出新的自由项用取代,代入力法方程,解得最后弯矩为,所得弯矩图和图5相同。
可见计算力法方程中的系数和自由项时,单位未知力与荷载可加于不同基本结构,并可得出正确的内力图。
它不是巧合,而是一种普遍适用的方法。
其计算原理分析如下:我们把基本结构图2的多余未知力分解为一个P和一个未知力的和,即,这时把P当作荷载看待。
仍然按照力法的做题步骤:(1)作出基本结构,如图8所示。
(2)写出力法典型方程。
(3)作出图,如图9所示,可见基本结构在=1作用下的弯矩图图显然与图3相同,图3可代替图9。
再作出图,由于把P作为荷载看待,P 与q共同作用在如图10所示基本结构上,P与q共同作用下的弯矩图就是图,因为不管P值怎么选择,总成立,也就是P的数值可以人为设置,当令P为一个恰当的数值时(令),则画出的弯矩图图一定能与图7的图相同,也就是图6与图10有相同的弯矩图,则图10可以用图6代替,这种代替就可以理解成荷载作用在了另一个基本结构上,如图6所示。
可见荷载作用在另外一个基本结构上,实际上是P与荷载q共同作用在原来基本结构上的等效变换,图就是图7的图。
力法的解题思路
力法的解题思路一、引言力法(brute force)是一种解决问题的通用方法,它的基本思路是通过穷举所有可能的解来寻找问题的答案。
虽然力法算法通常效率较低,但在一些简单问题中,它仍然是一种可行的解决方法。
本文将详细介绍力法的解题思路,在不同场景下如何应用力法来解决问题。
二、力法的基本原理力法的基本原理是通过遍历所有可能的解空间来寻找问题的答案。
它从问题的所有可能解的集合中进行搜索,并计算每个解的值。
然后根据问题的要求,选择满足特定条件的解作为最终答案。
三、力法的应用场景3.1 数学问题在一些数学问题中,力法是一种常见的解题方法。
例如,在计算圆周率的时候,可以使用力法来近似计算。
通过不断增加计算的精度,可以逐渐接近圆周率的准确值。
此外,在排列组合、概率统计等领域中,力法也是一种常见的解题思路。
3.2 字符串匹配问题在字符串匹配问题中,力法可以被用来寻找一个字符串是否是另一个字符串的子串。
通过遍历所有可能的子串,可以找到匹配的子串。
虽然这种方法在效率上可能不如其他高级算法,但在一些小规模问题中仍然很实用。
3.3 穷举法问题在一些问题中,穷举法是一种常见的解题方法。
例如,在密码破解中,可以使用力法来穷举所有可能的密码组合,并逐个尝试解密,直到找到正确的密码。
尽管这种方法的计算量很大,但在一些简单密码中依然可行。
3.4 暴力搜索问题在一些搜索问题中,力法也是一种可行的解决方法。
通过遍历问题的所有可能解空间,可以找到满足特定条件的解。
例如,在迷宫问题中,可以使用力法来搜索所有可能路径,并找到一条通往目标的路径。
四建议使用力法解决问题时,需要考虑以下几个方面:1.问题的规模和复杂度:力法通常适用于问题规模较小的情况,对于规模较大或复杂度较高的问题,可能需要使用其他高级算法。
2.优化策略:尽管力法的效率较低,但在一些情况下,可以通过一些优化策略来提高算法的效率。
例如,可以通过剪枝、缓存等方法来减少计算量。
3.算法的正确性:由于力法是通过遍历所有可能解来寻找答案的,因此需要确保算法的正确性。
力法的解题思路
力法的解题思路力法是一种解题思路,它的核心是把问题转化为力学问题,通过分析物体所受的力和运动状态来解决问题。
在物理学中,力法被广泛应用于解决各种复杂的问题,如机械运动、电磁场、流体力学等。
下面将详细介绍力法的解题思路。
一、了解基本概念在使用力法解题之前,需要先了解一些基本概念。
首先是质点,它是一个没有大小和形状的点,只有质量和位置。
其次是受力情况,包括作用在质点上的外力和内力。
外力可以分为重力、弹性力、摩擦力等等;内力则指同一物体内部相互作用的各种作用。
二、确定参考系在使用力法解题之前,需要确定一个参考系。
参考系是指观察者所处的位置或者说参照物。
选择不同的参考系会影响到对问题的理解和求解方法。
通常情况下,选择合适的参考系可以使问题变得简单明了。
三、绘制自由体图接下来需要绘制自由体图(Free Body Diagram),即将所有作用在质点上的外力画出来,并标明其方向和大小。
自由体图可以帮助我们更好地理解问题,找到关键的力和方向,从而进行分析。
四、应用牛顿定律根据牛顿定律,物体所受合外力等于质量乘以加速度。
因此,在绘制出自由体图后,可以根据牛顿定律列出方程组,并求解未知量。
需要注意的是,方程组中的加速度通常是未知量,需要通过其他已知条件来求解。
五、考虑特殊情况在使用力法解题时,还需要考虑特殊情况。
例如,在斜面上滑动的物体会受到重力和摩擦力的作用;在弹簧振动中,弹簧会受到弹性力的作用等等。
对于这些特殊情况,需要根据具体情况进行分析,并确定合适的解题方法。
六、总结综上所述,力法是一种十分有效的解题思路。
通过将问题转化为力学问题,并应用牛顿定律和其他相关原理进行分析和求解,可以得到正确答案。
当然,在使用力法解题时还需要注意一些细节和特殊情况,并选择合适的参考系和方法来简化问题。
7.3 力法的基本体系选择及典型方程
(a)
7.3.2 关于基本方程的建立
∆1 = ∆11 + ∆12 + ∆1P = 0 ∆2 = ∆21 + ∆22 + ∆2 P = 0
因为 (a)
∆11=δ11X1、∆21=δ21X1 ∆12=δ12X2、∆22=δ22X2
代入式(a),得 代入式 得
∆1 = δ 11 X 1 + δ 12 X 2 + ∆1P = 0 ∆2 = δ 21 X 1 + δ 22 X 2 + ∆2 P = 0
3)各式中最后一项∆iP称为自由项,它是荷载单独作用 ) 称为自由项, 时所引起的沿X 方向的位移,其值可能为正、负或零。 时所引起的沿 i方向的位移,其值可能为正、负或零。 4)根据位移互等定理可知,在主斜线两边处于对称位置 )根据位移互等定理可知, 是相等的, 的两个副系数δij与δji是相等的,即
1)主斜线(自左上方的δ11至右下方的δnn)上的系数δii称为主系数 )主斜线( 或主位移,它是单位多余未知力X 单独作用时所引起的沿其本身 或主位移,它是单位多余未知力 i=1单独作用时所引起的沿其本身 方向上的位移,其值恒为正,且不会等于零。 方向上的位移,其值恒为正,且不会等于零。 2)其它的系数δij(i≠j)称为副系数或副位移,它是单位多余未知力 ) 副系数或副位移, )称为副系数或副位移 Xj=1单独作用时所引起的沿 i方向的位移,其值可能为正、负或零。 单独作用时所引起的沿X 单独作用时所引起的沿 方向的位移,其值可能为正、负或零。
∆22
q C FP A B
∆1P ∆2P
q C X1 B X2
FP
C A
B X2
FP A
基本体系之二
力法基本体系的选择技巧
力法基本体系的选择技巧
根据力法的基本体系,选择技巧如下:
1. 确定主要的力量:在分析问题或情况时,首先要确定主要的力量是什么。
主要力量可能是一个组织、一个个人、一个团体或一个系统等等。
通过确定主要力量,可以更好地理解问题或情况的核心。
2. 识别次要力量:次要力量是与主要力量相对立的力量,它们可能具有相反的目标、利益、观点或策略。
通过识别次要力量,可以更好地理解问题或情况的多样性和复杂性。
3. 分析力量之间的相互作用:主要力量和次要力量之间存在着相互作用和影响。
通过分析力量之间的相互作用,可以揭示问题或情况的关键因素和影响力。
4. 确定力量的优势和劣势:对于每个力量,要进行优势和劣势的评估。
优势包括资源、技能、声誉、网络等方面的优势,劣势包括缺乏资源、技能不足、声誉低下等方面的劣势。
通过确定力量的优势和劣势,可以更好地制定策略和行动计划。
5. 制定战略和行动计划:基于对力量的分析和评估,要制定战略和行动计划。
战略是用来实现目标的长期方案,而行动计划是具体的实施步骤和时间表。
根据力量的优势和劣势,可以选择适合的战略和行动计划。
6. 监测和评估:在实施战略和行动计划的过程中,要不断监测和评估力量的变化和效果。
如果发现力量发生了变化,需要及时调整战略和行动计划。
通过以上选择技巧,可以更好地应用力法,分析和解决问题,做出更明智的决策。
力法基本结构
力法基本结构力法是我们小学阶段学的第一个新课程内容,内容主要是受力分析、力与运动和力的合成与分解,在学习中,我明白了力法基本结构。
力法就是研究力与运动关系的一门科学,力法是由杠杆平衡条件、动力作用下物体的平衡、二力平衡条件组成。
杠杆是最简单的机械,平衡条件是指:如果两个力的大小相等、方向相反并作用在同一条直线上,那么这两个力叫做作用在同一个物体上的两个相互平衡的力;这两个力的合力为零。
动力作用下物体的平衡:两个动力在一条直线上,如果作用在物体上的两个力的大小相等、方向相反并作用在同一条直线上,那么这两个力叫做作用在同一个物体上的两个相互平衡的力。
二力平衡条件:如果一个力大小不变,方向改变,则必有另一个力大小也改变,方向也改变,则两个力作用在同一个物体上,则这两个力叫做作用在同一个物体上的两个相互平衡的力。
通过这节课,我又知道了杠杆是由三部分组成的:固定在一个点的支架、绕在支架上的可以自由转动的杠杆轴、以及在杠杆轴上的可以绕着支架自由转动的滑轮。
但在学校里看到的都是将杠杆设计的比较复杂的图,而且还把它做成人性化的,这使得我非常兴奋,于是,我在家里自己做了一个杠杆模型,虽然只是两根杆子,一个座位和两个钩子,但却使我感觉到了极大的乐趣。
我想,既然学校要求我们学习力法,那就应该多学一些有用的东西,于是我在网上找了一些资料,真是让我大开眼界啊!其中,给我留下印象最深的是力矩、平衡力矩、力偶。
力偶是指一对力作用在一个点上,这两个力的合力的效果等于零。
当一个力大小不变,方向改变,则必有另一个力大小也改变,方向也改变,则两个力作用在同一个物体上,则这两个力叫做作用在同一个物体上的两个相互平衡的力。
所谓力偶,就是这样的两个力。
力偶中的一个力叫做力偶的力偶矩,是力偶的合力对力偶中心的矩;力偶的力偶矩与力偶的大小和作用在物体上的方向无关。
力偶中的另一个力叫做力偶的中心,力偶中心与力偶的作用线重合。
可见学生对力法已经有了很深的印象,对这个知识也掌握得不错。
高中物理力的常见题型解题技巧
高中物理力的常见题型解题技巧在高中物理学习中,力是一个非常重要的概念。
掌握力的常见题型解题技巧,对于学生来说是至关重要的。
本文将介绍一些常见的力题型,并提供解题技巧,帮助高中学生更好地应对这些题目。
一、物体受力平衡的判断和计算1. 物体受力平衡的条件当物体受到的合力为零时,物体处于力的平衡状态。
在解决受力平衡问题时,我们可以利用平衡条件进行计算。
例如,有一个物体受到两个力F1和F2作用,需要求解F1和F2的大小和方向。
根据平衡条件,我们可以得到以下方程:F1 + F2 = 0通过解这个方程组,我们可以求解出F1和F2的值。
2. 物体受力平衡的应用物体受力平衡的应用非常广泛。
例如,在斜面上放置一个物体,我们可以通过分解力的方法,将物体受到的力分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个分力。
然后,利用受力平衡条件,可以计算出物体在斜面上的加速度。
二、弹簧力的计算和应用1. 弹簧力的计算当物体受到弹簧的拉伸或压缩时,会产生弹簧力。
弹簧力的大小与弹簧的劲度系数k和变形量x有关。
根据胡克定律,弹簧力可以通过以下公式计算:F = kx其中,F为弹簧力的大小,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的变形量。
2. 弹簧力的应用弹簧力的应用非常广泛。
例如,在弹簧振子中,我们可以利用弹簧力的计算公式,求解振子的周期和频率。
另外,在弹簧测力计中,我们可以利用弹簧力的大小来测量物体受力的大小。
三、摩擦力的计算和分析1. 摩擦力的计算摩擦力是物体相对运动或准备运动时产生的一种阻碍力。
摩擦力的大小与物体之间的接触面积和摩擦系数有关。
根据摩擦力的计算公式,我们可以得到以下方程:F = μN其中,F为摩擦力的大小,μ为摩擦系数,N为物体的法向压力。
2. 摩擦力的分析在解决摩擦力问题时,我们需要分析物体受到的摩擦力的方向和大小。
例如,在一个斜面上放置一个物体,我们可以通过分解力的方法,将物体受到的力分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个分力。
然后,利用摩擦力的计算公式,可以计算出物体在斜面上的加速度。
力法求解技巧
力法求解技巧力法是指通过分析问题的关键要素和主要矛盾,利用各种力量的作用及其相互关系,找出解决问题的途径和方法的一种思维方法。
在问题解决过程中,我们可以使用力法来帮助我们全面思考,找到解决问题的最佳策略。
力法有以下几个基本原则:1.力量对立:力法认为,问题的解决往往需要对抗或平衡不同力量之间的对立。
在分析问题时,我们需要明确问题中的各个力量,并找出它们之间的矛盾和冲突。
只有深入了解问题的各个方面,找到力量对立的关键点,才能制定出有效的解决方法。
2.力量关系:力法强调力量之间的相互关系。
在问题解决过程中,我们需要考虑各个力量之间的影响和制约。
通过分析力量的相互作用,我们可以找到问题的矛盾点和解决问题的关键点。
了解力量之间的关系,有助于我们制定出解决问题的具体步骤和计划。
3.力量转化:力法认为,通过转化力量的作用和效果,我们可以解决问题。
在分析问题时,我们需要判断各个力量在不同情况下的作用和效果,并找出能够转化力量的有效方法。
通过转化力量,我们可以达到解决问题的目标。
在使用力法进行问题解决时,可以按照以下步骤进行:1.明确问题:首先,我们需要明确问题的性质和目标。
对于复杂问题,我们可以把它们分解成若干个子问题,以便更好地理解和分析。
2.分析力量:然后,我们需要分析问题中的各个力量,包括积极力量和消极力量。
我们可以找出各个力量之间的对立和冲突,并找出问题的矛盾点。
3.评估力量关系:接下来,我们需要评估各个力量之间的相互关系。
我们要考虑力量之间的制约和影响,以及力量的转化可能性。
4.找出解决方法:在理清各个力量之间的关系后,我们可以开始找出解决问题的方法。
我们可以尝试转化某些力量的作用和效果,或者通过调整力量的强度和方向来解决问题。
5.制定实施方案:最后,我们需要制定实施方案,明确解决问题的步骤和计划。
我们还需要考虑实施过程中可能出现的风险和困难,并寻找解决这些问题的方法。
在使用力法进行问题解决时,我们需要灵活运用各种分析方法和工具。
高中物理力学解答题解题技巧
高中物理力学解答题解题技巧在高中物理学习中,力学是一个重要的分支,也是学生们常常遇到的难题之一。
解答力学题需要一定的技巧和方法,下面我将为大家分享一些解题技巧,希望对高中学生和他们的父母有所帮助。
一、力学题的基本解题步骤解答力学题的基本步骤可以概括为:分析题目,确定已知量和未知量,选择适当的物理定律和公式,建立方程,求解未知量。
例如,有一道关于力的平衡问题的题目:一个质量为2kg的物体悬挂在一根绳子上,绳子与竖直方向成30°角,求绳子的张力。
首先,我们要分析题目,确定已知量和未知量。
已知量是物体的质量为2kg,绳子与竖直方向成30°角;未知量是绳子的张力。
接下来,我们选择适当的物理定律和公式。
根据力的平衡条件,我们可以得到以下关系式:ΣF = 0,即物体所受合力为零。
在这道题中,合力即为绳子的张力。
然后,我们建立方程。
根据力的平衡条件,我们可以得到以下方程:Tsin30° - mg = 0,其中T为绳子的张力,m为物体的质量,g为重力加速度。
最后,我们求解未知量。
将已知量代入方程,解得绳子的张力T = mg/sin30°。
通过以上步骤,我们可以得到绳子的张力为2kg * 9.8m/s^2 / sin30° = 39.2N。
二、力学题的常见考点在解答力学题时,我们需要注意一些常见的考点,掌握解题技巧。
1. 斜面问题:当题目中涉及到斜面时,我们需要将斜面分解成竖直方向和平行于斜面方向的两个分力。
这样可以简化问题,使得计算更加方便。
例如,有一道关于斜面问题的题目:一个质量为2kg的物体沿着摩擦系数为0.2的斜面下滑,斜面的倾角为30°,求物体受到的摩擦力。
首先,我们将斜面分解成竖直方向和平行于斜面方向的两个分力。
竖直方向的分力为mgcos30°,平行于斜面方向的分力为mgsin30°。
接下来,我们选择适当的物理定律和公式。
《求解力的两个基本思路》
求解力的两个基本思路厦门一中 黄垅水面对题山题海,破解它们的途径是熟练掌握解题方法,以不变应万变。
可当你熟悉了各种解题方法之后,却发现仍然不知道用,还是习惯地从知识入手,先想用什么知识解题。
表面上看是解题方法不熟练,所以用不上。
实际上,平时学习的方法,由于与知识的联系不密切,以致联系不起来,所以解题时想不到。
应该换个角度,从知识中引申、挖掘出方法!下面是笔者尝试在力学概念中发现的求力的两个基本思路。
一、 根据力的性质求力.每种力的定义都首先来源于力的性质的发现。
例如,弹力的概念来自线性的弹性形变的性质,即胡克定律 F=kx ,这是根据此性质公式求弹力的自然的思路;滑动摩擦力的性质公式为N F μ=,即是求滑动摩擦力的自然思路;……等等。
不妨把中学里遇到的各种性质力归纳如下表:述。
二、根据力的作用效果求力根据力的性质求力是力学中较容易的习题,它需要已知或提供一些内在的条件。
而实际上,更多的情形是,内在性质难以掌握或还未掌握,如:形变微小的弹力(笔者常常称它们为硬弹力),形变量难以测量,且形变复杂,弹力与形变的关系也非 F=kx ,而是F =kx+kx 2+kx 3+…等复杂关系,所以弹力以及其它力更多的是从这些力作用的外在效果来求解,相当于 “由果溯因”。
1. 根据力的瞬时效果——使物体加速、减速、拐弯或平衡【例1】如图所示,质量分别为m 和M 的两物体P ,Q 叠放在倾角为θ的斜面上,P ,Q 之间的摩擦因数为μ1,Q 与斜面间的摩擦因数为μ2。
当它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P 受到的摩擦力大小为:A .0B .μ1mgcosθC .μ2mgcosθD .(μ1+μ2)mgcosθ 【错解分析】:因为P 对Q 的压力N=mgcosθ,而P 、Q 间的摩擦因数为μ1,所以物体P受到的摩擦力大小为f=μ1mgcosθ,故错选B 。
这种错解或者是由于把P 、Q 间的摩擦力当做滑动摩擦力;或者是静摩擦力的性质理解错误。
力法基本结构
力法基本结构力法基本结构:明确理论体系,掌握力法基本思路,灵活运用理论进行结构设计。
基础篇课堂讲授课后练习思考与作业第一章绪论对于工程设计来说,设计任务书或规范中有关的材料性能指标(包括几何参数)、构造要求和计算简图是首先要确定的内容。
因此,这些内容通常称为设计参数。
但是,从结构工程的角度看,所谓结构参数就是反映承受各种外加荷载的刚度、变形以及稳定性的那些物理量。
对于承重结构来说,主要包括刚度、强度和稳定三大内容。
而在这三大内容之中,由于各种外加荷载形式不同,使得结构存在不同程度的破坏,为了使结构能够抵抗外加荷载的作用,因而必须考虑外加荷载的作用。
1、力法原理的定义2、应用方法3、注意事项1力法原理的定义力法原理定义如下:将构件的受力分析和内力计算看作是求解二阶偏微分方程组,并对每个未知力建立其数学模型,然后求解这些偏微分方程组,最后再根据内力分量及其偏导数求出构件的内力。
力法原理是结构设计中一种既能计算结构自身各构件(或元件)的内力,又能计算相连接的构件(或元件)的连接内力的一种简化计算方法。
2、应用方法(1)单个构件的计算①力法计算规则一根据平衡条件得到全部未知力; ②利用等效荷载确定截面上的正应力; ③根据应力强度条件计算纵向应力; ④根据变形条件计算剪应力。
(2)连接件的计算力法计算连接的规则是:力法中每一连接均视为整体,从整体结构和几何上进行分析和计算。
利用等效荷载将结构连接起来时,仅仅是将整体结构的荷载传给连接处的节点。
(3)多个构件的连接计算当结构上的连接较多且比较复杂时,可采用梁格法或平面杆系法进行分析计算,而后按照“计算简图法”列出全部内力,按“叠加原理”求出总的弯矩图和剪力图。
2、应用方法(1)单个构件的计算①力法计算规则一根据平衡条件得到全部未知力; ②利用等效荷载确定截面上的正应力; ③根据应力强度条件计算纵向应力;④根据变形条件计算剪应力。
(2)连接件的计算力法计算连接的规则是:力法中每一连接均视为整体,从整体结构和几何上进行分析和计算。
结构力学力法习题及答案
结构力学力法习题及答案结构力学力法习题及答案结构力学是一门研究物体在外力作用下产生的应力和变形的学科。
在工程学中,结构力学是非常重要的一门学科,它为我们设计和分析各种建筑和机械结构提供了基础。
在学习结构力学的过程中,习题是必不可少的一部分。
下面将给出一些结构力学的力法习题及其答案,希望对读者有所帮助。
1. 一个悬臂梁上有一个集中力作用在梁的自由端,求该梁的弯矩分布图。
解答:根据悬臂梁的特点,自由端处的弯矩最大。
假设集中力为F,梁的长度为L,弹性模量为E,梁的截面惯性矩为I。
根据悬臂梁的弯矩公式M = F * L,可以得到弯矩分布图为一个从自由端开始逐渐减小的直线。
2. 一个等截面的梁上有一个均布载荷作用,求该梁的剪力分布图。
解答:假设均布载荷为q,梁的长度为L,根据梁的受力平衡条件,可以得到梁上任意一点的剪力大小为V = q * x,其中x为距离梁的一端的距离。
因此,该梁的剪力分布图为一个线性增长的直线。
3. 一个梁上有多个集中力作用,求该梁的弯矩和剪力分布图。
解答:对于每个集中力,可以分别求出其在梁上的弯矩和剪力分布图。
然后将所有的弯矩和剪力分布图叠加在一起,即可得到梁的总弯矩和总剪力分布图。
4. 一个悬臂梁上有一个集中力和一个均布载荷同时作用,求该梁的弯矩和剪力分布图。
解答:首先,根据集中力的大小和悬臂梁的长度,可以求出集中力在悬臂梁上的弯矩分布图。
然后,根据均布载荷的大小和悬臂梁的长度,可以求出均布载荷在悬臂梁上的剪力分布图。
最后,将两者叠加在一起,即可得到梁的总弯矩和总剪力分布图。
5. 一个梁上有多个集中力和多个均布载荷同时作用,求该梁的弯矩和剪力分布图。
解答:对于每个集中力和均布载荷,可以分别求出其在梁上的弯矩和剪力分布图。
然后将所有的弯矩和剪力分布图叠加在一起,即可得到梁的总弯矩和总剪力分布图。
通过以上习题的解答,我们可以看到结构力学中力法的应用。
在实际工程中,我们需要根据具体的结构形式和受力情况,运用结构力学的理论知识,求解结构的受力分布,从而保证结构的安全可靠。
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力 法 解题 中 选 取 基本 结 构 的 两 个 问题
洪浩 ’ 梁 晓旭 ’ 成赞 凌 ’ 李想 ( . 南交通大学 四川峨眉 山 6 2 2 2 西华大学 成都 6 0 9 1西 1 0; . 4 1 3) 0 摘 要: 力法是求解超静 定结构常 用的一 种方法 , 在求解 内力和 位移的 时候往 往遇到计算量 大的 问题 , 本文就如何 选取 基本结构使得 问题
,
.
,
,
1 问题 一 : 内力计算 中荷载 作用基本结构 的任 意性
如 图示 结 构 ( 1 ) 去 掉 多 余 约 束 得 到 基 本 体 系 ( 1 ) 作 出 图 a, 图 b,
M =M i X +
得 ’ 图与 上 做 出 的 M 图 相 同 。 上 述 过程 可 以 看 从
到, 当荷 载施 加 于 不同 基本 结 构 时 , 自由项 及未 知 力计 算 值不 同 , 但 单位 弯矩 图和 基本 未知 力的 乘积 , 荷载 弯矩 图叠加后 所得 内力 ’ 和 结果相同。 下面 作 简单说 明 : 将 分 解为 . 与 , X = + 。则原结 构 , , 可 化为 图2c d 。 当 . (、 )而 为一 恰 当值 时可 使 = 即得到 图 。 0,
图
用求 基 本结 构 的 位移 代 替 。 同用 一 道 例题 进 行说 明 , 求D点位 移 , 在 D点 施 加 单 位 力 , 用 在 不 同 的 基 本 结构 上 ( 图3 、 ) 作 如 ab 。 分 别 与 M图 相 乘算 出作 用 于 不 同基 本 结 构 ( ) ( ) 的 位 移 : a、 上 b
C ia E u a in in v t n H r l h d c t n o a i e ad n o o
9 9
简化 予 以 讨 论 。 关键 词 : 力法 内力 位移 中图分 类号 : G4
文献标 识 码 : A
文章编号 : 3 9 9 ( 0 O 0 () O 9 - 1 1 7 - 7 5 2 1 ) 6 a - 0 9 0 6
力法 一 算超 静定 结 构 的一 种 方 法 。 超 静定 结 构 去 掉 多余 将 图和 图然 后 列 力法 方 程 61 +△ P= a 。 1 , 0( ) 联 系后 所 得 到 的 静 定 结 构 称 为 力法 的 基 本 结 构 , 掉 不 同 的 多与 去 01 3 p - -1 , 7J D 计 算 可 得 , =2 A 6。 , =1 尸 由 : + P可 . _ 7 0 约 束 将 会 得 到 不 同 的 基 本 结 构 。 内 力 计 算 和 位 移 计 算 的 过 程 都 在 3 6 会 涉 及 到 基 本 结 构 的 选 取 问 题 , 面 就 内 力 和 位 移 计 算 中荷 载 及 求得 图( 图 )现将 荷载作用于 另一基本结构上 如图 ’ 下 如 , ( 如图2 ) b, 单 位 力 所 作 用基 本结 构 的 任 意 性 作 以 阐述 。 u . P 此 l= 时AP Z =p 由 8 + P:。得 =一3 而 由 l 3
2 问 题 二 : 移 计 算 中基 本 结构 的 任 意性 位
与 上 一 个 问题 不 同 之 处 在 在 用 下 , 本结 构 受 力 和 位移 与原 结 构 相 同 , 基 因而 求 解结 构 位 移可 以
( ) 图 aM
() b
=
, )
∑』
= 尸 34m+ 2 :2 c ,11 ) O 4 7 l 0 x 0
( C)
图 2
() d
△∑ =
=( 一 +c = 等 × × I ; × 1 33 2 . j 2 1 P
,
l
。 \
’ ,
可 以 看 见 A =A , ’ 取 任 一 基 本 结 构 最 后结 果一 致 。 说 .选 . 要 明的 一 点 是 , 处 可 以 任 取 基 本 结 构 时 因为 超 静 定 结 构 的 内 力 图 此 并 不 因所 取 基 本 结 构 的 不 同 , 即 内力 可 以 看 作 选 取 任 一 种 基 本 也 结构求得 。 上 述 两 个 问 题 说 明 在 超 静 定 结 构 的 内 力计 算 和 位 移 计 算 中 , 对 基 本 结 构 的 合 理 选 取 将 有 利 于 问题 的解 决 。
‘ ・
MX + = l 一 。 M J MP ax。 1 MP ( 】+ : + —4 l 】 )
M X1 +M 一M 1 X = M i +M M X P=
f C)
( d)
而 M,=M I +M ’ X
。
图 1
・
・
尸, 20
则 只 用 算 出 , 可 用 即 与 M 加 得 到 M 图 。 叠 综 上 , 用力法 解超 静定结 构时 , 在 荷载 可施加 于 任意基 本结构 上 。
‘
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’M =P1 一 。l= 0 2
’
( a)
( b)
, )
.
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X一 lap 0 x。 :l 一2 p
4 O 4 O
三尸
4 0
2
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将 , 代 人( ) 得 6 ( + ) A 0 6X ( 。 △ ) 0, , a式 。 。 + = 即 . 6 .= , 6。 + , =0 b 。 图与 , ()由 图相 乘可 求得 , , 是基 本结 6。 构 在 方 向 的位 移 ; l ’ 为 基 本 结 构 在 , P共 同作 用 6 1 +△ , 和 下 在 方 向 的位 移 。 b 式表 示 基 本体 系在 , ’ P 同 作用 下 () 和 共 沿 方 向位 移 为 零 , () 价 。 时 通 过 () 得 + 与 a等 此 b算 。
参 考 文 献
() a
图 3
() b
[】李廉 锟 . 构 力 学 【 . 等 教 育 出版 社 , 04 1 结 M]高 20 . 【】刘金 春 , 全 , 2 袁 李万 龙 . 结构 力学 考 试 冲刺 [ . M】 中国建 筑 工 业 出
版 社 , 0 5 20 .
中 国科 教创新导刊