受力分析的方法和技巧
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受力分析的方法和技巧
根据牛顿第一运动定律和二力平衡的条件,我们可以将物体的受力情况和运动情况联系
通过以上表格中我们知道了受力情况就可能推断出物体的运动状态,反过来,知道了物体的运动状态就可以推断出物体的受力情况,甚至如果受平衡力的话,F1=F2我们还可以由已知道的力推断也另一个力,因为它们是平衡力大小相等,方向相反。例如:
(1)一辆马车在平直的路上匀速前进已知马的拉为800N,那么地面的摩擦力是多大?
如右图,物体做匀速直线运动→受平衡力F拉=F摩
→F拉=800N,那么么F摩=800N
(2)某同学称量体重时,如果静止不动站在台称上,读数正常,如果该同学加速蹲下时台称的读数是偏大还是偏小,加速站起时读数偏大还是偏小?
台称的读数就是台称所受到的人对它的压力F压,从上图看,
人对台称有一个向下的F压,那么台称对人就有一个向上的
反作用力F支它们是作用力与反作用力F压=F支。
如果静止时,F支=G所以读数F压=G,读数正常
下速下蹲时,F支 加速站起时,F支>G,所以F压>G,读数偏大 但是在上述的由受到情况和运动状态的推断过种中还有一个重要的问题没有解决那就是物体到底受什么力?这也就要求我们在接触到力学问题时首先要进行受力分析,搞清楚物体到底受什么力?受力分析也有一些方法和技巧: 首先,把一些最容易的出来的力标出来,如:重力,一个放大水平地面的物体对地压有压力,地面对它有支持力等等 那么有些力不明显,甚至是这个存不存在都是问题,所以找出这些不明显的力就需要进行一些推断。 (1)利用一些现象进行推断, 例1:一的块重4N,它被吸在一磁性的铁板上, 如静止不动时,它所受的摩擦力多大? 首先最明显的力就是它受到重力,会往下掉,但它没有往下掉, 保持静止所以应该有一个力和重力G平衡,那只能是摩擦力, F摩=G=4N 如果用向上大小为9N 的拉力拉着它向上匀速运动,它所受的摩擦力多大? 最明显的两个,向下的重力G ,和向上的拉力F 拉, 大家都注意到它是向上运动,摩擦力阻碍物体的运动, 所以这时摩擦力的方向应该是向下,又做匀速直线运动, 所以F 拉=G+F 摩,所以F 摩=9N -4N=5N 例2:一物体在传送带上向右匀速前进,它在水平方向上是不受力的。 很多同学会说,物体在动啊,应该是会受到摩擦力啊, 但是大家应该注意到它是做匀速直线运动,那么就应该 有一个力和摩擦力平衡,可我们找不到这样一个力和 摩擦力平衡,所以为了保持匀速直线运动,它就不更能 受到摩擦力 可是我们还得注意有些现象是属于惯性造成的现象,物体其实不受力,如一个球在空中飞行的过程中(忽略空气阻力)受什么力的作用? 其实球向前飞行是由于惯性造成的,并没有一个向前的力推动 它前进,它在空中飞行的过程中只受到了重力,会往下掉。 在进行以上受力分析时,还要注意作用力与反作用力的应用,因为物体间力的作用是相互的,物体的受力不可能是孤立地存在的,所以有时可以多看几个物体利用作用力与反作用力进行推导: 如上题用台称称量体重时,台称的读数只与台称受到人对它的压力有关我们要求读数的变化 只要求台称所受到的人对它的压力的变化情况就行但是, 台称所受到的压力与台称对人所受到的支持力是一对 作用力与反作用力F压=F支,我们知道了F支的变化 情况就知道了F压的情况也就知道了读数的变化情况 最容易忽视的一个问题就是,学生在进行受力分析时,不喜欢去考虑物体的运动情况,把物体的运动情况与力进行了割离,而且也不喜欢去画物体的受力示意图进行受力分析,所学生只要碰到了力的问题,就应该注意观察物体的运动情况,进行受力分析,画出物体的受力示意图。