1受力分析的基本方法和原则

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受力分析的三种基本方法

受力分析的三种基本方法

受力分析的三种基本方法作者:王瑞来源:《中学生数理化·自主招生》2020年第01期在物理问题中,正确地进行受力分析是解决力学问题的关键,是运用力学规律列方程的前提。

下面就正确进行受力分析需要掌握的三种方法逐一分析。

1.基本概念法:从“力是物体间的相互作用”这一概念着手,搞清楚研究对象与哪些物体之间有相互作用,分析时可按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序逐步进行。

例1 如图1所示,光滑小球处于平衡状态,试分析它受到哪些力的作用。

解:以小球为研究对象,与小球有相互作用的物体均为三个,它们施于小球的作用力也为三个,力的示意图如图2所示。

2.力的性质法:从“不同性质的力其大小和方向的决定因素及产生条件各有不同”的特点出发,依次分析研究對象所受的各个力。

例2如图3a所示,两木块A、B靠在一起,在一水平力F的作用下A、B-起紧靠在竖直墙上。

设A、B的质量分别为m1、m2,试求两木块所受的摩擦力。

解:按力的性质法,静摩擦力产生的条件是两物体接触有相对运动趋势而无相对运动,它的方向总是和物体相对运动的趋势方向相反,闪此分析静摩擦力时,先要看隔离体与其他物体有无接触,再看两物体有无相对运动趋势。

先分析木块A,在重力m1g的作用下,相对于B有下落趋势,因而它必受到B对它的向上的摩擦力f1',由平衡条件知f1=m1g。

再分析B,B受重力及f1的反作用力f1',这两个力的方向都向下,使B相对于墙必然有下落趋势,因此墙给B的摩擦力应向上。

由平衡条件知,f2=f1'+m2g。

A、B两木块的受力情况如图3b所示。

3.力的效应法:从“力是使物体产生加速度和发生形变的原因”人手,通过对研究对象运动状态及其状态改变的分析来确定它是否受到某个力或某些力。

例3 如图4所示,质量为,m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动。

设弹簧的劲度系数为k。

理论力学受力分析

理论力学受力分析

理论力学受力分析目录一、内容概括 (3)1. 理论力学概述 (3)2. 受力分析的重要性 (4)3. 受力分析的基本方法和步骤 (5)二、基本力学原理 (6)1. 牛顿运动定律 (7)1.1 牛顿第一定律 (8)1.2 牛顿第二定律 (9)1.3 牛顿第三定律 (9)2. 力的分类与性质 (10)2.1 力的种类 (10)2.2 力的性质 (11)三、受力分析方法与技巧 (13)1. 受力图的绘制 (14)1.1 确定研究对象 (15)1.2 力的识别和表示 (15)1.3 力的方向和大小标注 (17)2. 力的分解与合成 (18)2.1 力的分解 (19)2.2 力的合成 (19)3. 受力平衡条件及应用 (21)3.1 受力平衡条件的概述 (22)3.2 受力平衡条件的应用实例 (23)四、复杂系统受力分析 (25)1. 柔体系统的受力分析 (26)1.1 柔体系统的特点 (28)1.2 柔体系统的受力分析方法 (29)2. 多刚体系统的受力分析 (30)2.1 多刚体系统的组成 (32)2.2 多刚体系统的受力分析步骤 (32)五、实践应用与案例分析 (33)1. 工程中的受力分析实例 (35)1.1 桥梁工程中的受力分析 (36)1.2 机械结构中的受力分析 (37)1.3 建筑结构中的受力分析 (38)2. 理论力学在其它领域的应用 (39)2.1 生物力学中的受力分析 (41)2.2 材料力学中的受力分析应用 (42)六、总结与展望 (43)1. 受力分析的总结与回顾 (44)2. 受力分析的发展趋势与展望 (45)一、内容概括理论力学受力分析是研究物体在受到外力作用下所表现出的运动规律和性质的一门学科。

本文档将详细介绍理论力学受力分析的基本原理、方法和应用,包括质点、刚体、平面运动、曲线运动、圆周运动等不同情况下的受力分析。

我们将从牛顿三定律出发,阐述物体在受到外力作用下的加速度与力的关系。

受力分析的基本方法和原则

受力分析的基本方法和原则

受力分析的基本方法和原则受力分析是力学中的重要基础,用于研究物体受到外力作用后的运动和变形。

它通过分析物体受力情况,确定物体的平衡状态,并计算物体的运动和力学性质。

受力分析的基本方法和原则如下:一、基本方法1.确定各个力的大小和方向:受力分析首先需要确定所有作用在物体上的力的大小和方向。

这些力可以是物体所受的外力,也可以是物体自身施加的内力。

2.利用平行四边形法则合成力:物体所受的多个力可以通过平行四边形法则来合成一个等效力。

该等效力在大小和方向上等于原力的合成,方便后续分析。

3.利用力的平衡条件:根据力的平衡条件,即合力为零,物体处于静止或匀速直线运动的状态。

可以利用此条件解决力学问题。

4.进行数值计算:根据已知条件和平衡方程,进行数值计算,得到物体的运动和力学性质。

二、基本原则1.牛顿第一定律:牛顿第一定律也称为惯性定律。

它指出,一个物体若受到合力为零的作用,将保持静止状态或匀速直线运动状态。

利用这个原则,可以判断物体是否处于平衡状态。

2. 牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了力与物体运动的关系。

它指出,当一个物体受到合力作用时,其加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。

即F = ma,其中F为合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。

通过牛顿第二定律可以计算物体的加速度和合力。

3.牛顿第三定律:牛顿第三定律也称为作用-反作用定律。

它表明,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反,并且作用在两个物体的不同点上。

利用这个定律,可以分析物体之间的相互作用力,解决力学问题。

4.简化假设和近似处理:在实际的受力分析中,为了简化问题和计算,可以进行一些合理的假设和近似处理。

比如可以忽略物体自身的重力,忽略摩擦力等,从而简化分析和计算的复杂度。

总结起来,受力分析的基本方法和原则包括确定各个力的大小和方向、利用合成力和平衡条件、进行数值计算等。

基本原则包括牛顿定律和作用-反作用定律,以及简化假设和分清内外力。

受力分析的注意点及基本思路

受力分析的注意点及基本思路

受力分析的注意点及基本思路受力分析是机械工程中的一个重要环节,它涉及到机械系统中各部件所受的力和力矩,以及在不同工况下的应力分布情况。

在受力分析中,我们需要关注以下几个注意点,并按照以下基本思路进行分析。

注意点1. 确定受力情况在进行受力分析之前,我们需要明确机械系统中各个部件所受的各种外力和内力。

外力包括载荷、支撑反力、摩擦力等,内力包括剪力和弯矩等。

通过明确受力情况,可以准确地分析各个部件的受力情况,进而指导系统设计。

2. 注意力的方向和大小在受力分析中,我们需要准确地确定各个部件所受力的方向和大小。

对于力的方向,需要注意其在坐标系中的正负方向;对于力的大小,需要注意其单位和参考系的一致性。

3. 考虑力的作用点受力分析中,我们需要考虑力的作用点、作用面和力的合力及其作用点。

在分析机械系统中各个部件的受力情况时,需要仔细考虑力的作用点位置是否正确,以准确地计算力对零件的作用力、转矩和剪力等影响。

4. 考虑材料特性在受力分析中,不仅需要考虑力的作用情况,还需要考虑所用材料的特性。

在进行应力分析时,需要根据材料的弹性模量、屈服强度等特性参数,计算各部件在受力情况下的应力分布情况,以判断机械系统是否安全可行。

基本思路进行受力分析时,我们需要按照以下基本思路进行分析。

1. 建立力学模型在进行受力分析时,需要先建立力学模型。

通过建立适当的坐标系,将机械系统分解为多个部件,并将所受力分解为其在坐标系中的分量,建立适当的受力模型。

通过建立力学模型,可以准确地表示系统各部件的受力情况。

2. 分析各部件受力情况在建立力学模型后,需要对各部件的受力情况进行分析。

根据各部件所受载荷、支撑反力和摩擦力等情况,计算各部件所受的剪力和弯矩,以确定各部件在不同工况下的受力情况。

3. 计算应力分布情况在分析各部件受力情况后,需要进行应力计算,计算各部件在受力情况下的应力分布情况。

对于不同类型的零件,可采用不同的应力计算方法。

受力分析

受力分析

f
f切 f心
v
根据牛顿第二定律分析静摩擦力
例4.在斜面上叠放着A、B两物体,若在B物 体上加一水平方向的推力F,两物体均静止, F 则B物体受力个数为: A.一定是6个 B.可能是4个 C.可能是5个 D.可能是6个 α
解:对物体B(结合A)进行受力分析. 它一定受到mBg、N1、N2、F、fAB这五 个力的作用.B物体处于平衡状态,所 受合外力为零,由于不能确定Fcosα与 mgsinα+fAB的大小,因此斜面对B物体 可能有静摩擦力(方向可能沿斜面向 上或向下),也可能没有静摩擦力.
N
解:假设去掉挡板MN,①如果斜面体P仍保持静止状态,则 斜面体只受到重力和弹簧对它的支持力两个力的作用,挡 板对斜面体没有压力,当然挡板对斜面体也没有静摩擦 力.②如果斜面体向上加速运动,则斜面体除受到重力和 弹簧的支持力外,还受到挡板对它的压力,根据平衡条件 可知,斜面体一定会受到挡板对它的沿斜面向下的静摩擦 力作用,斜面体受到四个力的作用. 利用假设法分析弹力和静摩擦力.弹力和静摩擦力是被动 力,它与主动力和物体的运动状态有关.
F
α
mBg
静摩擦力具有良好的适应环境的能力,其大小和方向都随着外界条 件(主动力和运动状态)的变化而变化。
例7.小球质量为m,电荷为+q,以初 速度v向右滑入水平绝缘杆,匀强磁场 方向如图所示,球与杆间的动摩擦因数 为μ。试分析小球在杆上的运动情况。
v
解:小球刚滑入杆时,受重力mg,方向向下;洛伦兹力qvB,方向向上;由 mg 于弹力N的大小、方向取决于v和 qB的大小关系,所以分三种情况讨论:
滑 平行于接触面且 动 接触面不光滑; 与相对运动方向 摩 有弹力;发生 相反 擦 相对运动 力

受力分析与正交分解法

受力分析与正交分解法

用力的正交分解求解物体平衡问题
1、画出物体的受力图。 2、建立直角坐标系。 3、正交分解各力。(将各力分解到两个坐标轴上) 4、物体平衡时各方向上合力为零,分别写出x 方向 和y 方向方程。
Fx F1x F 2 x F3x 0
Fy F1y F 2 y F3 y 0
例1:光滑小球的质量为3kg,放在倾 角为30°的斜面上,求小球对线的拉 力和斜面的压力分别是多大? g=10m/s2 y x Gx=Gsinθ=T N o T G x Gy=Gcosθ=N Gy
G
练习:如图,氢气球被水平吹来的风吹成图示的 情形,若测得绳子与水平面的夹角为37˚,已知气球受 到空气的浮力为15N, 忽略氢气球的重力,求: ①氢气球受到的水平风力多大? ②绳子对氢气球的拉力多大?
基本思想: 正交分解法求合力,运用了“欲合先分”的策略, 即为了合成而分解,降低了运算的难度,是一种重 要思想方法。
步骤
1、先对物体进行受力分析,画出受力示意图。 2、以力的作用点为坐标原点,恰当地建立直角坐 标系,标出x轴和y轴。 注意:坐标轴方向的选择虽具有任意性, 但原则是:使坐标轴与尽量多的力重合, 使需要分解的力尽量少和容易分解。 3、将不在坐标轴上的各力分解为沿两坐标轴方向 的分力,并在图上标明。
4)画完受力图后再做一番检查.
A.检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,若没有施力 物体,则该力一定不存在.注意寻找施力物体是防止多力的有效 措施。养成按步骤分析力的习惯是防止漏力的有效措施) B.分析一下分析的结果能否使物体处于题目中所给的状态, 否则必然发生了多力或漏力的现象.(力和运动的一致性)
并分析周围有哪些物体对研究对象施加了力的作用。 A 假设我们分析物体A。 B FA C A GA 假设我们分析物体B。 假设我们分析物体C。 FC C FA ′ GB FB ′ GC

受力分析教案

受力分析教案

受力分析教案受力分析教案一、教学目标:1. 理解受力分析的基本概念和原理;2. 掌握受力分析的基本方法和步骤;3. 能够应用受力分析解决实际问题。

二、教学内容:1. 受力的基本概念和分类;2. 受力分析的基本原理;3. 受力分析的方法和步骤;4. 通过实例演练,巩固和应用所学知识。

三、教学过程:步骤 1:受力的基本概念和分类(10分钟)1. 引入问题:我们在日常生活中常常会遇到物体受到外力的情况,如何分析物体受力的问题?2. 解释受力的概念:受力是指物体受到的外力作用。

3. 分析受力的分类:受力可以分为接触力和非接触力。

接触力是指物体与其他物体接触时产生的力,如支持力、拉力、摩擦力等;非接触力是指物体受到的没有直接接触的力,如重力、电力、磁力等。

步骤 2:受力分析的基本原理(10分钟)1. 引导学生思考:当一个物体受到多个力的作用时,如何确定物体最终的运动状态?2. 解释受力分析的原理:物体在平衡状态下,要么是受力平衡,要么是动力平衡。

受力平衡指所有作用在物体上的力合力和合力矩为零;动力平衡指物体所受合力和合力矩等于物体的惯性力。

步骤 3:受力分析的方法和步骤(20分钟)1. 介绍受力分析的方法:受力分析可以采用图示法、代数法、几何法等方法。

2. 分析受力分析的步骤:a. 确定物体所受的所有力;b. 绘制力的作用线和箭头表示力的大小和方向;c. 将力按照连线法则和平行四边形法则相加得到合力;d. 判断物体是否处于平衡状态,若不平衡,进一步分析力的合力矩等。

步骤 4:通过实例演练,巩固和应用所学知识(20分钟)1. 给出一个实际问题,如一个斜坡上的运动物体,请学生根据所学知识分析物体所受的力和运动状态。

2. 引导学生按照受力分析的步骤进行解答。

3. 分享学生的解答和思路,让其他同学进行讨论和补充。

四、教学效果评价:1. 回顾本节课的学习内容,让学生总结受力分析的基本概念、原理和方法;2. 提出一个新的实际问题,让学生运用所学知识进行受力分析并解答问题;3. 针对学生的回答和讨论,评价学生对受力分析的理解程度。

受力分析的基本技巧和原则

受力分析的基本技巧和原则

受力分析的基本技巧和原则1. 给物体所受到的力贴上标签在进行受力分析时,第一步是给物体所受到的力贴上标签。

这可以帮助我们清晰地理解每个力的来源和性质。

常见的力包括重力、弹力、摩擦力等。

在标签中还需要包括力的大小、方向和作用点。

例如,如果我们要分析一本书在桌子上静止的情况,我们可以标记为:重力向下(9.8 N),桌面对书的支持力向上(9.8 N)。

2. 利用叉向图进行受力分析叉向图是进行受力分析的常用工具。

它通过将力表示为箭头,并按照力的大小和方向绘制在图上,可以帮助我们直观地了解各个力之间的关系。

在绘制叉向图时,可以选择一个合适的比例尺,以保持图的清晰度和可读性。

箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。

叉向图的绘制可以帮助我们判断物体所受到的总力的大小和方向,以及力的平衡和不平衡情况。

3. 使用受力平衡原则在进行受力分析时,受力平衡原则是一个重要的基本原则。

根据该原则,如果物体受到的合力为零,则物体处于力的平衡状态。

根据受力平衡原则,我们可以计算物体所受到的合力,并确定力的平衡状态。

例如,如果一个物体受到三个力,且它们的合力为零,则我们可以得出结论,这个物体处于力的平衡状态。

4. 考虑力的分解和合成在受力分析中,我们通常会遇到力的分解和合成的情况。

力的分解是将一个力分解为两个或多个分力的过程,而力的合成则是将两个或多个力合成为一个力的过程。

力的分解和合成可以帮助我们理解和计算物体受力的效果。

通过将力分解为垂直和水平分量,我们可以更好地分析力的作用效果。

例如,如果一个物体受到一个斜向上的力,我们可以将它分解为垂直向上和水平向上的两个分力,以便更好地理解和计算它对物体的效果。

5. 注意力的平衡和不平衡在受力分析中,我们需要注意力的平衡和不平衡情况。

力的平衡指的是物体所受到的合力为零,力的不平衡指的是物体所受到的合力不为零。

通过分析力的平衡和不平衡情况,我们可以理解物体的运动状态和结构的稳定性。

梁的受力分析与设计原则

梁的受力分析与设计原则

梁的受力分析与设计原则梁是一种常见的结构元素,广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。

在设计梁的过程中,受力分析是至关重要的一步。

本文将介绍梁的受力分析方法,并探讨梁的设计原则。

一、梁的受力分析方法梁的受力分析是通过对梁的内力、剪力和弯矩进行计算,来确定梁的受力状态和尺寸的过程。

梁的受力分析方法主要包括静力学方法和力学性能方法。

静力学方法是最常用的梁受力分析方法之一。

它基于平衡原理,通过对梁的受力图进行分析,确定梁的内力分布。

静力学方法适用于简单的梁结构,如简支梁和悬臂梁。

力学性能方法是一种基于梁的材料性能和几何形状的分析方法。

它通过对梁的截面性能进行计算,来确定梁的内力分布。

力学性能方法适用于复杂的梁结构,如梁的截面形状不规则或荷载分布不均匀的情况。

二、梁的设计原则1. 强度设计原则梁的强度设计原则是指梁在承受荷载时,其截面的受力状态应满足强度要求。

根据梁的受力分析结果,可以确定梁的截面尺寸和材料的选择。

强度设计原则要求梁的截面尺寸满足受力条件,以确保梁的安全性和稳定性。

2. 刚度设计原则梁的刚度设计原则是指梁在承受荷载时,其变形应满足刚度要求。

梁的变形会对结构的使用性能产生影响,因此需要根据设计要求确定梁的刚度。

刚度设计原则要求梁的截面尺寸和材料的选择,以满足结构的刚度要求。

3. 稳定性设计原则梁的稳定性设计原则是指梁在承受荷载时,其受力状态应满足稳定要求。

梁的稳定性是指梁在受力过程中不发生失稳的能力。

稳定性设计原则要求梁的截面形状和支承条件满足稳定要求,以确保梁的安全性和可靠性。

4. 经济性设计原则梁的经济性设计原则是指在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下,尽可能减小梁的材料消耗和成本。

经济性设计原则要求在梁的设计过程中,合理选择梁的截面形状和材料,以实现结构的经济性。

三、梁的设计实例为了更好地理解梁的受力分析和设计原则,以下将以一座桥梁的梁设计为例进行说明。

假设设计的桥梁为简支梁结构,需要满足一定的跨度和荷载要求。

受力分析的方法与技巧

受力分析的方法与技巧

受力分析的方法与技巧受力分析是物理学和工程学中非常重要的一个概念,它用于研究物体的运动和相互作用。

受力分析的方法和技巧在解决物理问题和工程设计中起着关键的作用。

下面将从基本原理、方法和技巧几个方面来回答这个问题。

首先,我们来了解一下受力分析的基本原理。

根据牛顿第一定律,受力平衡的物体将保持静止或匀速直线运动,而非平衡的物体将具有加速度。

所以,通过分析物体所受的各个力,可以确定物体的运动状态和加速度大小。

这就是受力分析的基本原理。

接下来,我们来讨论受力分析的方法。

在进行受力分析时,我们可以采用以下几个步骤:1. 明确问题:首先需要明确问题的背景和要求,确定需要分析的物体和所受的力。

2. 找出所有受力:然后需要找出物体所受的所有外力和内力。

外力包括重力、弹力、摩擦力等;内力则是物体内部不同部分之间的相互作用力。

3. 画出力的示意图:将找到的所有力用箭头表示,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。

力的示意图可以帮助我们更直观地理解问题,并为接下来的受力分析提供方便。

4. 列出受力方程:根据牛顿第二定律F=ma,我们可以利用所列出的受力关系方程来求解未知量。

受力关系方程一般是个向量方程,所以我们需要对方程进行分量分析。

5. 解方程求解:根据物体所受的力和加速度,可以利用受力关系方程解方程组,求解未知量。

以上就是受力分析的基本方法。

同时,在进行受力分析时,我们还需要掌握一些技巧。

下面是一些常用的技巧:1. 利用几何关系:在画示意图和分解力的方向时,我们可以利用几何关系来简化问题。

例如,可以利用三角形的特性,将力分解为水平和垂直方向的分力,从而简化受力分析。

2. 利用平衡条件:当物体处于静止或匀速直线运动时,可以利用平衡条件来简化受力分析。

平衡条件中,所有合力为零,合力矩为零,可以帮助我们找到未知量。

3. 注意坐标系的选择:在进行受力分析时,我们需要选择一个适合的坐标系。

正确选择坐标系可以简化计算和方程的表达。

物体的受力分析,整体法和隔离法的应用

物体的受力分析,整体法和隔离法的应用

物体的受力分析(隔离法与整体法)、正交分解一、物体受力分析方法(1)意义(重要性):对物体进行受力分析是解题的基础,它贯穿于整个高中物理。

受力分析是解决力学问题的基础,解决好力学问题的关键和重要方法,是学好物理的第一步.决定了物体运动情况);解物理问题的能力很重要体现在能否对物体进行正确的受(因为:物体受力情况由受力力分析。

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,并画出受力示意图,就是受力分析。

(2)受力分析的方法和步骤:①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统)。

原则上使问题的研究处理尽量简便.②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来,分析周围物体对研究对象的力的作用。

按照先场力(重力、电场力、磁场力等),后接触力(弹力、摩擦力),再其他力的顺序进行分析;或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力)的顺序进行分析。

按顺序(重、弹、摩)分析可以防止漏力;分析出的每个力都要能找出施、受力物体(即性质力),这样可防止添力现象。

注意:力既不能多,也不能少;分析的力为性质力,如重力、弹力、摩擦力等,不要分析效果力,如向心力、回复力等。

③画出受力示意图——把物体所受的力一一画在受力图上,并标明各力的方向,注意不要将施出的力画在图上。

还要注意不同对象的受力图用隔离法分别画出,对于质点不考虑形变及转动效果,可将各力平移置物体的重心上,即各力均从重心画起。

检验:防止错画、漏画、多画力。

④确定方向——即确定坐标系,规定正方向。

⑤列方程——根据平衡条件或牛顿第二定律,列出在给定方向上的方程。

(步骤④⑤是针对某些力是否存在的不确定性而增加的)注意事项:①.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施的力②.对于分析出的每个力,都应该能找出其施力物体.(可以防止添力)③.合力和分力不能同时作为物体所受的力(3)判断物体是否受某个力的依据: (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。

高考物理第一轮复习重点受力分析的基本技巧和方法

高考物理第一轮复习重点受力分析的基本技巧和方法

高考物理第一轮复习重点受力分析的基本技巧和方法高考物理第一轮复习重点受力分析的基本技巧和方法受力分析是解决力学问题的前提和基础。

受力分析错了,下面甭想做对。

下面是店铺给大家带来的高考物理第一轮复习重点受力分析的基本技巧和方法,希望能帮到大家。

高考物理第一轮复习重点受力分析的基本技巧和方法 1受力分析的基本技巧和方法: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。

如【调研1】容易错选D选项,认为结点O受到运动员冲击力F以及重力mg的作用。

要搞清楚,重力mg是运动员所受的作用力,它不能作用在O上。

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。

高考物理第一轮复习重点受力分析的基本技巧和方法 2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。

高中物理受力分析的方法与技巧

高中物理受力分析的方法与技巧

高中物理受力分析的方法与技巧高中物理力学题受力分析解题方式第一、如何对物体进行受力分析。

1. 明确研究对象,并把它从周围的环境中隔离出来分析物体的受力,首先要选准研究对象,并把它隔离出来。

根据解题的需要,研究对象可以是质点、结点、单个物体或多个物体组成的系统。

2. 按顺序分析物体所受的力一般按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析较好。

“重力一定有,弹力看四周,摩擦分动静,方向要判准。

”弹力和摩擦力都是接触力,环绕研究对象一周,看研究对象与其他物体有几个接触面(点),每个接触面对研究对象可能有两个接触力,应根据弹力和摩擦力的产生条件逐一分析。

3. 只分析根据性质命名的力只分析根据性质命名的力,如重力、弹力、摩擦力,不分析根据效果命名的力,如下滑力、动力、阻力、向心力等。

4. 只分析研究对象受到的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力研究物体A的受力时,只分析“甲对A” 、“乙对A” 、“丙对A”......的力,不分析“A对甲”、“A对乙”、“A对丙”......的力,也不要把作用在其他物体上的力,错误的认为通过“力的传递”而作用在研究对象上。

5. 每分析一个力,都应能找出施力物体这种方法是防止“多力”的有效措施之一。

我们在分析物体的受力时,只强调物体受到的作用力,但并不意味着施力物体不存在,找不出施力物体的力不存在的。

6. 分析物体受力时,还要考虑物体所处的状态分析物体受力时,要注意物体所处的状态,物体所处的状态不同,其受力情况一般也不同。

如:放在水平传送带上的物体随传送带一起传动时,若传送带加速运动,物体受到的摩擦力向前;若传送带减速运动,物体受到的摩擦力向后;若传送带匀速运动,物体不受摩擦力作用。

第二、力学部分常用的分析方法:整体法和隔离法整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在力学中的应用。

它的优点是:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题。

高中物理受力分析的方法与技巧

高中物理受力分析的方法与技巧

高中物理受力分析的方法与技巧受力分析是物理学中的一个重要概念,它能够帮助我们理解物体在运动过程中所受到的各种力量,以及这些力量如何影响物体的运动状态。

下面是一些高中物理受力分析的方法与技巧。

1. 制定坐标系:在受力分析中,首先需要确定一个适当的坐标系。

这有助于我们对物体的运动进行描述和计算。

通常,我们选择一个参考点或参考轴,基于该参考点或轴,给出物体在该坐标系下的位置和位移等信息。

2. 识别力的类型:在受力分析中,我们需要识别物体所受到的各种力的类型。

常见的力有重力、摩擦力、弹力、拉力等。

识别力的类型有助于我们确定受力方向和大小。

3. 确定主要力量:在分析物体受力时,找出主要的力量是至关重要的。

主要力量是指对物体运动最为关键或起主导作用的力量。

对于一个物体而言,有时候只有几个主要力量需要考虑,而其他力量可以忽略不计。

4. 绘制力的受力图:通过绘制物体所受力的受力图,可以更加直观地理解受力分布。

受力图能够清楚地显示力的方向和大小,有助于我们分析受力的平衡和不平衡情况。

5. 应用牛顿第二定律:受力分析中,我们通常运用牛顿第二定律来计算物体所受到的合力和加速度之间的关系。

牛顿第二定律告诉我们,物体的加速度与作用在物体上的合力成正比。

利用该定律,我们可以计算出物体的加速度或已知加速度下的受力情况。

6. 注意力的平衡:受力分析中,平衡是一个重要的概念。

当物体受到的各个力平衡时,物体将保持静止或匀速直线运动。

平衡的情况下合力为零,这意味着物体所受到的所有力的矢量和为零。

通过对受力情况进行平衡分析,可以更好地理解物体的静态平衡和动态平衡。

7. 运用自由体图:自由体图是一种受力分析中常用的工具。

它帮助我们将物体从系统中分离出来,对物体所受到的外力和内力进行分析。

通过绘制自由体图,我们可以更加清晰地看到力的作用方向和相互关系。

总之,在高中物理的受力分析中,合理运用上述方法与技巧能够帮助我们更好地理解物体受力的本质和特点。

受力分析方法

受力分析方法

受力分析的基本方法和原则对物体进行受力分析这看似微不足道的一步,其实是处理力学问题乃至所有涉及力和运动的综合问题中至关重要的一步,能否正确分析出研究物体的受力,将直接影响到后续解题过程的展开以及最终结果的正确性。

那么,怎样才能走好这第一步呢?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。

综上所述,可以将受力分析的一般步骤归纳为:重力肯定有;弹力看四周,形变就存在,不形变则没有;分析摩擦力,看看运动否?趋势也可以;复杂环境中,不忘电磁浮。

但要注意,这几句话中的“形变”指“弹性形变”,“运动”指“相对运动”。

为了方便记忆,甚至可以将上述几句话进一步精简为二十字的口诀:重力肯定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘电磁浮。

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。

”解:物体在全过程中只受到重力和斜面对它的支持力两个力的作用,在上滑过程中物体并没有受到沿斜面向上的冲力作用,之所以能冲上斜面,是因为具有初速度,不要把物体的这种惯性表现当作一个力;在下滑过程中物体也没有受到沿斜面向下的下滑力的作用,之所以下滑,是因为重力产生了一个使物体向下滑动的效果。

高考复习教案:受力分析

高考复习教案:受力分析

高考复习教案:受力分析一、教学目标1. 理解受力分析的概念和意义。

2. 掌握常见力的性质、方向和作用点。

3. 学会运用受力分析解决实际问题。

4. 提高空间想象能力和逻辑思维能力。

二、教学内容1. 受力分析的基本概念定义:物体受到的所有外力的统称。

作用:影响物体的运动状态和形状。

2. 常见力的性质和特点重力:地球对物体的吸引力,方向竖直向下。

弹力:物体相互接触并发生形变时产生的力,方向与形变方向相反。

摩擦力:两个相互接触的物体相对运动时产生的力,方向与相对运动方向相反。

支持力:物体受到支持面反作用力,方向垂直于支持面。

3. 受力分析的方法和步骤确定研究对象,画出物体示意图。

识别所有作用在物体上的力,画出力的示意图。

分析力的性质、方向和作用点。

运用平衡条件判断物体是否处于平衡状态。

4. 受力分析在实际问题中的应用静力学问题:求解物体在力的作用下的平衡状态。

动力学问题:求解物体的加速度、速度等运动参数。

三、教学重点与难点1. 重点:受力分析的概念、常见力的性质和特点、受力分析的方法和步骤。

2. 难点:受力分析在实际问题中的应用,尤其是复杂力的合成与分解。

四、教学方法1. 讲授法:讲解受力分析的基本概念、常见力的性质和特点、受力分析的方法和步骤。

2. 案例分析法:分析实际问题,引导学生运用受力分析解决问题。

3. 讨论法:分组讨论,交流受力分析的心得体会。

五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对受力分析基本概念的理解。

2. 练习题:检验学生掌握受力分析方法和步骤的能力。

3. 课后作业:评估学生运用受力分析解决实际问题的能力。

4. 考试:全面检测学生对受力分析的掌握程度。

六、教学准备1. 教学课件:制作受力分析相关的课件,包括文字、图片、动画和实例。

2. 教学素材:收集一些关于受力分析的实际问题,用于案例分析和讨论。

3. 练习题库:准备一定数量的练习题,涵盖受力分析的各种情况。

4. 教学工具:准备白板、粉笔等教学工具,以便于讲解和演示。

高中物理受力分析_力的合成与分解

高中物理受力分析_力的合成与分解

F
F2 1
F2 2
2F1F2
cos .
它与F2的夹角为θ. tan F1 sin .
F2 F1 cos
以下是合力计算的几种特殊情况:
1、相互垂直的两个力的合成,如图所示.
由几何知识可知合力大小为F
tan F2 .
F1
F2 1
F2 2
,
方向
2、夹角为θ的大小相同的两个力的合成,如图所示:
1、合成力时,要注意正确理解合力与分力的关系:
(1)效果关系:合力的作用效果与各分力共同的作 用效果相同,它们具有等效替代性。
(2)大小关系:合力与分力谁大要视情况而定,不能 形成合力总大于分力的定势思维。
2、三个共点力合成时,其合力的最小值不一定等于 两个较小力的和减去第三个较大的力。
力的分解的两种方法 1、按力的效果分解:
垂直的两个方向上去,然后再求每个方向上的分力的代数和, 这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算,最后再 求两个互成90°角的力的合力就简便多了。
(3)运用正交分解法解题的步骤: ①正确选择直角坐标系,通常选择共点力的作用点为坐标
原点,直角坐标x、y的选择可按下列原则去确定: (a)尽可能使更多的力落在坐标轴上.
(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向; (2)再根据两个实际分力方向画出平行四边形; (3)最后由平行四边形知识求出两分力的大小,如图所 示,物体的重力G按产生的效果分解为两个分力,F1使物体 下滑,F2使物体压向斜面。
2、正交分解法: (1)定义:把一个力分解为相互垂直的分力的方法。 (2)优点:把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互
即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力 反向时,合力最小,为|F1-F2|,当两力同向时,合力最大, 为F1+F2

受力分析与力的合成方法

受力分析与力的合成方法

受力分析与力的合成方法力是物体之间相互作用的结果,它是物体运动和变形的原因。

在物理学中,受力分析和力的合成方法是研究物体受力情况和力的作用方式的重要工具。

本文将探讨受力分析和力的合成方法的基本原理和应用。

一、受力分析受力分析是研究物体所受外力的作用情况和力的大小、方向的方法。

在受力分析中,我们通常使用力的三要素:大小、方向和作用点。

力的大小是指力的强度,通常用牛顿(N)作为单位。

力的方向是指力的作用线的方向,可以用箭头表示。

力的作用点是指力作用的位置。

受力分析可以通过绘制力的示意图来进行。

示意图中,力可以用箭头表示,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,箭头的起点表示力的作用点。

通过绘制力的示意图,我们可以清楚地看到物体所受外力的作用情况,进而分析物体的运动和变形。

二、力的合成方法力的合成是指将多个力合成为一个力的过程。

当一个物体受到多个力的作用时,我们可以将这些力合成为一个等效力,以简化问题的分析。

力的合成有两种基本方法:向量法和分解法。

1. 向量法向量法是通过将力的大小和方向用向量表示来进行力的合成。

向量是带有大小和方向的量,可以用有向线段表示。

在向量法中,我们将力的大小用向量的长度表示,将力的方向用向量的方向表示。

通过将多个力的向量相加,我们可以得到一个合力的向量。

向量法的基本原理是向量的三角形法则。

根据三角形法则,我们可以将多个力的向量首尾相连,然后通过连接首尾的对角线得到合力的向量。

这个对角线的长度和方向就表示了合力的大小和方向。

2. 分解法分解法是通过将一个力分解为多个分力来进行力的合成。

当一个力作用在物体上时,我们可以将这个力分解为两个或多个分力,然后分别分析这些分力的作用情况。

分解法的基本原理是力的正交分解。

根据正交分解原理,我们可以将一个力沿着不同的方向分解为多个分力。

这些分力的大小和方向可以通过三角函数来计算得到。

通过分析这些分力的作用情况,我们可以了解到力的合成对物体的影响。

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受力分析的基本方法和原则
对物体进行受力分析这看似微不足道的一步,其实是处理力学问题乃至所有涉及力和运动的综合问题中至关重要的一步,能否正确分析出研究物体的受力,将直接影响到后续解题过程的展开以及最终结果的正确性。

那么,怎样才能走好这第一步呢?
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:只有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。

综上所述,可以将受力分析的一般步骤归纳为:
重力肯定有;
弹力看四周,形变就存在,不变则没有;
分析摩擦力,看看运动否?趋势也可以;
复杂环境中,不忘电磁浮。

但要注意,这几句话中的“形变”指“弹性形变”,“运动”指“相对运动”。

为了方便记忆,甚至可以将上述几句话进一步精简为二十字的口诀:
重力肯定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘电磁浮。

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“物体以某一初速度冲上光滑的斜面后,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。


解:物体在全过程中只受到重力和斜面对它的支持力两个力的作用,在上滑过程中物体并没有受到沿斜面向上的冲力作用,之所以能冲上斜面,是因为具有初速度,不要把物体的这种惯性表现当作一个力;在下滑过程中物体也没有受到沿斜面向下的下滑力的作用,之所
以下滑,是因为重力产生了一个使物体向下滑动的效果。

这里多分析出来的“冲力”和“下滑力”都可以用第一原则来进行检验,显然,它们都没有施力物体,因此不存在。

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。

解:A物体仅受两个力作用:重力和传送带对A产生的弹力。

需要特别注意的是传送带对A物体并没有静摩擦力,这一点可以借助受力分析的第二原则来进行检查。

假如认为传送带对A物体有静摩擦力,那么,A物体共受三个外力作用,其中重力、弹力在竖直方向,而静摩擦力在水平方向,三者不可能相互平衡。

可是实际上A 物体和传送带一起匀速运动,受力必须平衡。

初步分析的结果与实际运动状态发生了矛盾,矛盾产生的原因就是静摩擦力其实并不存在。

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少到多的次序进行,整个处理过程会简单一些。

解:隔离A木块分析,按照受力分析的口诀:
(1)重力肯定有;
(2)弹力看四周──周围只有木块B和A接触,接触处也有弹性形变,
因此B对A有向上的弹力;
(3)分析摩擦力──结合受力分析的第二原则可知,A、B间不可能有
静摩擦力存在,否则A不可能向右匀速运动;
(4)不忘电磁浮──此处空气产生的浮力忽略不计,电磁力也不存在。

隔离B木块分析,按照受力分析的口诀:
(1)重力肯定有;
(2)弹力看四周──周围除了拉力F的施力物体与B接触外,还有
木块A、C分别与B接触,且接触处均有弹性形变,因此A对B有向下
的弹力,C对B有向上的弹力;
(3)分析摩擦力──根据牛顿第三定律,A对B没有静摩擦力,但
B相对于C有向右滑动的趋势,所以C对B产生水平向左的静摩擦力;
(4)不忘电磁浮──理由与结果同A。

隔离C木块分析,按照受力分析的口诀:
(1)重力肯定有;
(2)弹力看四周──木块B,地面分别与C接触,接触处均存在弹
性形变,因此B对C有向下的弹力,地面对C有向上的弹力;
(3)分析摩擦力──根据牛顿第三定律,B对C有水平向右的静摩
擦力,而C相对于地面有向右滑动,所以地面对C产生水平向左的滑动
摩擦力;
(4)不忘电磁浮──理由与结果同A。

(二)整体法
指将几个物体(通常为运动状态相同(加速度相同)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、
,试分析斜面对B产生的摩擦力。

分析:按照常规思维,要想求斜面对B的摩擦力,必须先搞清A对B的压力和静摩擦力,这又需要先去分析A的受力,因此求解过程分两步才能完成。

但是换个角度看,既然A、B两个物体运动状态完全相同,何不将它们看成一个整体的两个部分?任一部分和其它物体间的相互作用力,都可以看成整体和其它物体间的相互作用力,反之亦然。

这就是整体法处理问题的基本原理。

解:将A、B组成一个整体,整体受力如图。

斜面对整体产生的摩擦力属静摩擦力,不能使用
计算,此题只能利用平衡条件求解。

将整体的重力按效果进行分解。

沿斜面方向与相互平衡,所以
方向沿斜面向上。

说明:为了排除A、B两部分之间相互作用力(即内力)的干扰,可以借鉴生活中包装礼品的方法,设想用一张不透明的轻质纸将A、B严密包裹好,从外部看,这就是一个图章形状的单一物体。

实践证明:这种处理方法简单有效。

思考:上题中,设斜面体的重力大小为,那么地面对斜面体产生的摩擦力大小是多
少?
(提示:对A、B斜面体三者组成的整体进行受力分析。


例:如图所示,质量都是m的4块砖被夹在两木板之间静止。

求中
间两块砖之间的摩擦力。

分析:本题单一地使用隔离法,处理过程比较复杂;单一地使用整
体法,中间两块砖间的摩擦力不会出现。

此时,应考虑将整体法与隔离法
相结合。

解:对四块砖组成的整体进行受力分析,如图所示:
由平衡条件可知:

再对左侧两块砖组成的整体进行受力分析,如图所示:
竖直方向由于与等值反
向,两力已经平衡,因此中间两块砖
之间没有摩擦力,或者说两者之间的摩擦力为0。

说明:在一些复杂的问题中,直接将所有物体组成整体后,待求力变成了内力,在受力分析图中无法体现,这时就要注意将整体法与隔离法相结合,在这种处理思想下,研究对象的选择又变得很重要,选不好研究对象,会使问题复杂化,甚至解不出结果。

相反,选好研究对象,会使问题简化。

新课标人教版教材中,没有把“物体的受力分析”作为独立的一节,这并不意味受力分析的过程不重要,相反是因为受力分析的过程已经渗透到物理学的各个知识领域,属研究物理学的基本功,没有必要单独列出。

因此,实际分析力学问题时不仅不能遗漏这一步,而且要完美地走好这一步!
四、变式练习
1.分别画出图中A、B两物体的受力示意图(A和B均静止)
2.如图所示,用力F将一个木块压在倾斜板上静止不动,则木块()
A.有可能只受两个力作用B.有可能只受三个力作用
C.必定受四个力作用D.以上说法都不对
3.如图所示,A、B两物体排放在水平面上,在水平力F的作用下处于静止状态.在以下情况中对B进行受力分析。

(1)B与水平面间无摩擦。

(2)B与水平面间及B.A之间都存在摩擦。

4.如图所示,人重600N,木板重400N,人与木板,木板与地面间动摩擦系数均为0.2,现在,人用一水平恒力拉绳子,使他与木块一起向右匀速运动,则人拉绳子的力及人与木块间的摩擦力分别是多少?
5.如图所示,光滑的金属球B放在纵截面为等腰三角形的物体A与竖直墙壁之间,恰好匀速下滑,已知物体A的重力是B的重力的6倍,不计球跟斜面和墙壁之间摩擦,问:物体A与水平面之间的动摩擦因数μ是多少?
变式练习答案:1.答案:略
2.答案:C
3.答案:(1)B只受两个力的作用:重力和平面对它竖直向上的支持力
(2)若,这种情况B受五个力的作用,如图所示
4.,
5.答案:。

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