初中物理受力分析方法和步骤

受力分析

一、几个概念要弄懂

1、平衡力、相互作用力、平衡状态

平衡力就是指一个物体受到大小相等、方向相反的力,两个力的受力物体就是同一个产生的效果互相抵消,合力为零。

相互作用力就是两个物体之间的相互作用,相互作用力的受力物体就是两个。产生的效果不能互相抵消。

平衡状态:不受力或者所受合力为零。处于平衡状态受力一定就是成对的。一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。

2、摩擦力、静摩擦力与动摩擦力

①、产生条件

物体间相互接触;物体间有相互挤压作用;物体接触面粗糙; 物体间有相对运动趋势或相对运动。

②、静摩擦力等于其方向上的拉力或重力。

动摩擦力等于拉力、重力或其与差(一定要在平衡状态下分析)。

二、受力分析的方法与步骤

1、明确研究对象

进行受力分析前,要先弄清受力的对象。我们常说的“隔离法”、“整体法”,指的就是受力的对象就是单个物体,还就是由多个物体组成的整体。对于连接体,在进行受力分析时,往往要变换几次研究对象之后才能解决问题。

有时候,选取所求力的受力物体为研究对象,却很难求出这个力,这时可以转移对象,选取这个力的施力物体为研究对象,求出它的反作用力,再根据牛顿第三定律,求出所求力。

2、有序地分析受力

养成按一定的步骤进行受力分析的习惯,这样可以避免漏力或添力。

一般分三步走:先分析重力;然后找出跟研究对象接触的物体,分析接触力,如弹力、摩擦力等;最后分析电场力、磁场力等。

3、确定物体就是否受到力的作用,有三个常用的方法:

(1)假设法;

(2)根据运动状态判断受力情况;

(3)用牛顿第三定律。

4、具体方法

(1)、整体法与隔离法

整体法:在力学中,就就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互

作用力(内力)。分析整体周围其她物体对整体的作用。而不画整体内部物体间的相互作用。

隔离法:隔离法就是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。在力学中,就就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力。研究系统内物体之间的相互作用力,分析它受到周围其她物体对它的作用力,不考虑研究对象对其她物体的作用力。(作为理想化环境处理)

例如:物体A叠放在物理B上,物体A受到向右的水平力F的

作用,物体AB保持静止。分析图中物体A、B受力情况(两物

体均静止)

分析A物体受力时可以用隔离法,分析B物体受到就是否受地

面的摩擦力时可以用整体法

A物体在竖直方向上受重力、支持力

A物体在水平方向上受到一个向右的力F,就是否受摩擦力呢？假设它不受摩擦力,那么A物体水平方向上只受到一个力F,这与它在水平方向上保持静止状态不符合。故假设错误,A物体一定受到一个向左的摩擦力且与力F方向相反,大小相等,相互平衡。

B物体在竖直方向上受到重力,A对它的压力,地面对它向上的支持力

B物体在水平方向上,受到A对B向右的摩擦力,受到地面对B物体向左的摩擦力(2)、假设法

假设接触物体撤去(假设存在摩擦力),判断研究对象就是否能维持现状。

a、若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力(没有摩擦力);

b、若不能维持现状则有弹力,因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力,从而改变了研究对象的状态。

例如:如图所示:物体M随水平传送带一起向右做匀速直线运动。(不考虑空气阻力)画出物体所受力的示意图、

分析:因为物体M随水平传送带一起做匀速直

线运动,即物体与传送带相对静止,因此物体

在水平方向上不受力的作用,只受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力作用;过M的重心作竖直向下的重力与竖直向上的支持力;也可以利用

上述的假设法,假设传送带对M有摩擦力,那么M就不能保持

匀速直线运动状态。故受力情况如图所示:

(3)、判断摩擦力的有、无(假设法)

摩擦力的产生条件为:

(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;

(2)接触面间有挤压;

(3)有相对运动或相对运动趋势。

例:(浙江杭州卷)将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然停止时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)

A、受到方向向右的摩擦力

B、受到方向向左的摩擦力

C、不受力

(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为__A___。

(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为__C___。

(3)当将输送带突然停止时,米袋在水平方向上受力情况为__B_。

(4)、摩擦力的方向与大小

摩擦力的方向与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。

例:如图AB向右匀速运动且AB之间相互静止,拉力F作用在B上,分析A,B的受力。例:如图,AB两个物体的质量都就是1kg,现在它们在拉力F 的作用下相对静止一起向右做匀速直线运动,已知AB之间的滑动摩擦系数μAB=0、1,B与地面的滑动摩擦系数μB地=0、2,则两个物体在匀速运动的过程中,求:(1)AB之

间的摩擦力大小为多少？(2)拉力F的大小为多

少？

分析:A做匀速运动,受力平衡,对A进行受力分

析,水平方向合力为零,所以AB之间的摩擦力为零.把AB瞧成一个整体,匀速运动受力平衡,水平方向有:

F-μB地(2mg)=0 解得:F=2mgμB地

(1)AB之间的摩擦力大小为0;

(2)拉力F的大小为4N

5、滑轮中的力与功

(1)、定滑轮与动滑轮:省力费距离(动滑轮),等力但改变方向(静滑轮)。

(2)、滑轮中受力与绕绳的关系

(3)、与摩擦力的结合

(4)、功与功率

三、选取参考例题

1、如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮重为50N,定滑轮重力为40N,

人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力( )

A.218N

B.220N

C.210N

D.236N