如何对物体进行受力分析(物理题实例解析)

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你问的问题应该是如何对物体进行受力分析,问题的侧重点是如何判断摩擦力情况。我给你说一下。

首先,一定要明确研究对象,即为了解决力学问题,我们要选择一个物体作为受力物体,把它受到的所有力找出来。初学者往往不自觉的转移受力物体,造成分析混乱,这点一定要注意。

其次,分析物体受力有一定的规律,主要规律如下:

1、先分析主动力,后分析被动力。主动力是指先前就存在的力,被动力是指由于主动力的存在而引起的力。比如静止在斜面上的物体,物体受到的重力是主动力,而物体受到斜面的支持力和静摩擦力是被动力,若假设重力消失,那么支持力和静摩擦力都会消失。

2、先分析明确存在力,后分析不太明确的力。分析不太明确的力要结合物体的运动状态、通过已经明确了的力的情况分析出来。比如给斜面上的物体额外施加一个沿斜面向上的力,物体处于平衡状态,物体受到的重力、支持力和额外施加的力的是明确的,但受斜面静摩擦力的情况是不太明确的,在分析时可以先假设静摩擦力的方向沿斜面向上或向下,然后列受力平衡方程确定摩擦力的情况。如果物体受力不平衡,即物体有加速度,加速度是由合外力产生的,就要分析物体受到那些力作用,受到的这些力是如何合成为合外力的,这样就分析出了不太明确的力。

3、对分析出的力要进行检验,任何一个都要有施力物体。注意,不能凭空想象一些找不到施力物体的力。

对于动摩擦力的分析是很容易的,前提是有相对滑动、非光滑接触、有支持力(或压力),动摩擦力的方向沿接触面方向、跟相对滑动方向相反。

说这些也许对你有一些帮助,你只有多练习(一定多画物体受力图)、多思考,才能体会我给你说的方法,掌握对物体进行受力分析的技巧。

正被动力是相对于主动力而言的.主动力的大小与方向由其本身的性质决定,与物体是否受其它的力的作用无关;与物体作何种性质的运动无关,如重力、电场力等.被动力则由主动力与物体的运动性质共同决定,如弹力、摩擦力等.它们通常要借助物理规律,根据物体的运动性质建立与主动力的

主动力和被动力

一.主动力

主动力:重力,弹簧弹性力,静电力和洛仑兹力等有其“独立自主”的大小和方向,不受质点所受的其它力的影响,处于“主动”地位,称“主动力”。

1 .重力和重量

(1)

重力:地球作用于质点的万有引力(视地球为惯性系);

方向:竖直向下;

重量:重力的大小,属相互作用范畴,与质点距地心的距离和纬度有关;

质量:惯性大小的量度,在经典力学中是一恒量。(详见惯性质量一节)

2 .弹簧弹性力

弹簧水平放置,一端固定,另一端与质点相连,处于自

由伸展状态,以弹簧自由伸展时质点位置为坐标原点,沿弹簧轴线建立轴,表示质点坐标或对

于原点的位移,表示弹性力在轴上的投影,在弹性限度内,由胡可定理:弹簧弹性力的大小与物体相对于坐标原点的位移成正比:

(2)

式中负号表示方向与位移相反,k 是弹簧的劲度系数,与弹簧的匝数,直径,线径和材料等因素有关。

3 .静电场力和洛仑兹力

1) 带电体周围存在电场,在电场内引入另一带电质点,则它所受电场力的作用:

(3)

上式表明:质点带正电,同方向;

质点带负电,反方向。

2) 有电流的空间存在磁场,磁场对运动带电质点有力的作用。磁感应强度为,质点所带电荷为

q :,运动速度为,则质点所受的磁场力为:

(4)

上式表明:当质点所带电荷为正电荷时,满足右手螺旋法则;

当质点所带电荷为负电荷时,的方向与上述方向相反。

3) 若质点既处于电场又处于磁场中,则运动带电质点所受的力为:

(5)

二、被动力(约束反作用力)

被动力:象物体间的挤压力,绳内张力和摩擦力,没有自己独立自主的方向和大小。要看质点受到的主动力和运动状态而定,处于“被动地位” 。被动力常常作为未知力出现。

1 .绳内的张力

张力:在张紧绳索上某位置作与绳垂直的假想截面,将绳分成两侧,这两侧的相互作用力即该处绳的张力。

注意:处理问题时绳的伸长量不考虑。

原因:是由于绳索的拉伸形变而产生的,但形变量与原长相比很小,可忽略不计。

2 .支持面的支撑力

两物体接触并压紧,双方均因挤压而形变,变形后的物体企图恢复原状而互相施于挤压弹性力。(形变往往微乎其微,常忽略不计)

对于互相挤压的物体,可将相互作用力分为两分力,一分力:沿接触面切线方向,另一分力:与接触面垂直,前者属于摩擦力,后者属于正压力。

3 .摩擦力

固体间的摩擦力叫做干摩擦力,包含静摩擦力和滑动摩擦力。

静摩擦力:,最大静摩擦力:;滑动摩擦力:为滑动摩擦系数;N 表示正压力,则有:

其中:和与物体材料,表面光滑程度,干湿程度及温度等多种因素有关。一般的计算中,视

和为常量,且。

因为绳内张力是由于外力使绳形变,绳想恢复原状,而出现的。由于理想绳的力可以突变,因此如果把使之形变的这个外力撤去,那这个张力也马上消失。因此是被动力。

而弹簧弹力虽然也是由外力迫使其形变而产生的,撤去外力后,由于弹簧不可能马上恢复原状,它的弹力在一段时间内继续存在,可能作用于其它的物体,对这个物体来说,弹簧弹力就是主动力了。

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