最全受力分析图组含答案
整体法和隔离法受力分析(答案版)
专题三 整体法和隔离法选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。
合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。
隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。
隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。
隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。
如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。
对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。
一、静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( )A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D .没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D .【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。
高中物理 相互作用(二)受力分析专题
相互作用(二)受力分析专题特殊法判断。
4.如何防止“多力”或“丢力”(1) 防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体,若某力有施力物体则它实际存在,无施力物体则它不存在。
另外合力与分力不要重复分析。
(2) 按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施。
冲上粗糙的【典例2】如图所示,A、B两个物体的1 kg,现在它们在拉力对A、B分别画出完整的受力分析。
、B之间的摩擦力大小为多少。
B.3只分析外力。
【典例5】倾角θ=37°,质量知识点二正交分解法1. 力分解为两个相互垂直的分力的方法称为正交分解法。
例如将力F沿x和y两个方向分解,如图所示,则F x=F cos θF y=F sin θ多的力,也就是说需要向两坐标轴上投影分解的力少一些。
这样一来,计算也就方便一些,可以就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方知识点三【典例探究】【典例=5 N,f2=0,f3=5 N=5 N,f2=5 N,f3=0=0,f=5 N,f=5 N现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利】用绳是其它-1先减小,后增大 B.F 先减小后增大(B)F1个力中其中两个力是绳的拉力,由于是同一根点位置固定,A 端缓慢左移时,答案与解析1.【答案】A2.【答案】(1) 见规范解答图 (2) 0 (3) 4 N【解析】(1) 以A 为研究对象,A 受到重力、支持力作用;以B 为研究对象,B 受到重力、支持力、压力、拉力、地面对B 的滑动摩擦力作用;如图。
(2) 对A :由二力平衡可知A 、B 之间的摩擦力为0。
(3) 以A 、B 整体为研究对象,由于两物体一起做匀速直线运动,所以受力如图,水平方向上由二力平衡得拉力等于滑动摩擦力,即F =F f =μB 地F N B ,而F N B =G B +G A ,所以F =0.2×(1×10+1×10) N=4 N 。
物理最全受力分析图组
受力分析基本功竞赛F面各图的接触面均光滑,对小球受力分析:F面各图的接触面均粗糙,对物体受力分析:图16物体处于静止(2)在力F作用下静止水平面上呼物体球Ft—(6)沿粗糙的天花板向右F>G图2面上(1) A静止在竖直墙A V(2) A沿竖直墙面下滑(4)静止在竖直墙面轻上的物体AF物体处于静止(4)在力F作用下静止在斜面上的物体图17物体刚放在传送带上2、如图所示,分析电梯上的人受力。
图18物体随传送带一起做匀速直线运动物体随传送带一起做匀速直线运动、随电梯匀速(2)刚踏上电梯的瞬间的人图3 上升上升的人2 / ii\匀速B光滑半圆,杆处于静止状3.对下列各种情况下的A、B进行受力分析(各接触面均不光滑)3(2)A、B同时同速向右行使向四•物体A在图各种情况中均做匀速圆周运动,试对物体进行受力分析球在B点V> ... gL分别画出球在A、B点受力三、分别对A、B两物体受力分析:------- FA ------- ►光滑圆管rrU圆周运动4 / 11小球在光滑内表面,作匀速(9)静止图38(10 )小球静止时的结点A(对物体A进行受力分析) A、B、C两物体均静止⑷(5) ⑹(9)⑺ (8)(10)(11)(12)(14)滑轮重力不计以下各球均为光滑刚性小球(16) (17) (18)(19) (20) (21)(23) (24)小球A静止三球静止(25) (26) (27)(36)弹簧处于压缩状态AO 表面粗糙,OB 表面光滑 分别画出两环的受力分析图物体处于静止(请画出物体 受力可能存在的所有情况)(35)(31)(32) OAPA.彗(30)(33)A13 \JZL、B(5)静止在竖直墙面 轻上的物体A8——2 卜A呂c(37)A、B、C三者都静止,分别画出ABC三者的受力图C————■ ■'-1 P(38)(39)7(41)猫虽沿杆往上爬,但不能上升,保持在原来的高度。
工程力学受力分析练习带答案
道, A 、B、C处都是铰链连接,不计各杆的自重,各接触面都是光滑的。试分别 画出管道O、水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。
P
A
O
DB
C
解:(1)取管道O为研究对象. P
O
N
(2)取斜杆BC为研究对象.
RB B
C
RC
P
A
ODBLeabharlann CRB B(3)取水平杆AB为研究对象.
C
RC P
A
O
DB
A XA
YA
ND´
DB RB´ P
C (4)取整体为研究对象.
A XA
YA
O
DB
C RC
例2 画出下列各构件的受力图。
说明:三力平衡必汇交 当三力平行时,在无限 远处汇交,它是一种特 殊情况。
例3 尖点问题(摩擦忽略不计)
例4 销钉问题。试分别画出AC、BC杆、销钉C及构架 整体的受力图。
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 于受力体所受的每一个力,都应能明确地指出
它是哪一个施力体施加的。
3、不要画错力的方向 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画,不 能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析 两物体之间的作用力与反作用力时,要注意,作用力 的方向一旦确定,反作用力的方向一定要与之相反, 不要把箭头方向画错。
❖ 5. 受力图 在解除约束的分离体简图上,画出它所受的全部 外力的简图,称为受力图。
❖ 画受力图时应注意: 只画受力,不画施力;
❖
只画外力,不画内力;
❖
解除约束后,才能画上约束反力。
史上最全受力分析图组(含答案)
受力分析一、下面各图的接触面均光滑,对小球受力分析:二、下面各图的接触面均粗糙,对物体受力分析:图1图2图3图5 图6 图7图9图11图10 图12图8图4图19物体静止在斜面上图20 图21图13v图15v图16图14物体处于静止物体刚放在传送带上图17物体随传送带一起做匀速直线运动图18图22物体处于静止(请画出物体受力可能存在的所有情况)图23三、分别对A 、B 两物体受力分析:图28杆处于静止状态,其中杆与半球面之间光滑 图29 杆处于静止状态,其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图30 杆处于静止状态 图31 OA B C图32匀速上攀 图33 v v 图34匀速下滑 A B F图36A 、B 两物体一起做匀速直线运动A 、B 两物体均静止 A B 图37 F 图42 B v A A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、C 两物体均静止 B C图38A 随电梯匀速上升 v (7)(9)(8)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(28)(29)(30)三球静止 (25)(26)(27)小球A 静止弹簧处于压缩状态(22)(23)(24)OPQBAO 表面粗糙,OB 表面光滑 分别画出两环的受力分析图(31)(32)(33)(34) (35)(36)(37) (38) (39)(40)(41) (42)(43)(44) (45)A 、B 匀速运动A 、B 匀速运动(37)(38)(39)(40)A 、B 、C 三者都静止,分别画出ABC 三者的受力图分别画出各物块的受力分析图此环为轻环,重力忽略A 沿墙壁向上匀速滑动。
高中物理受力分析画图
高中物理受力分析画图一.作图题(共25小题)1.如图所示,画出质量为3kg均匀矩形木块在不同情况下所受重力的图示(g 取10N/kg)2.如图所示,请画出木块的所受的重力示意图.3.分别在图(a)(b)(c)中画出小方块或小球所受的力的示意图(用铅笔在答题卡上作图)(a)小方块静止在粗糙的斜面上;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上;(c)光滑半圆球固定在地面上,球心已标在图中所示直径中点,小球用细线悬挂在墙壁上并靠在半圆球如图所示位置.4.均质球静止在水平面和台阶之间,接触处均光滑,画出球的受到的弹力的示意图.5.请在图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上;(b)杆搭放在半球形的槽中;(c)球用细线悬挂在竖直墙上;(d)点1、2、3分别是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.6.分析物体在水平面上物体A的受力,画出受力分析图.7.如图所示,小球A和木棒AB都处于静止状态,分别对球A和木棒AB进行受力分析,画出它们所有的力的示意图.8.画出下面足球和物体A的受力示意图.9.作出下列图中物体A的受力图10.小物体沿粗糙固定斜面向上滑动,画出斜面受到摩擦力的示意图.11.画出图(1)~(4)中静止物体A所受力的示意图注意:图中球形物体的接触面光滑,第(4)题斜面粗糙.12.按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图.(1)图1中光滑小球所受力的示意图(2)图2中静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图.13.受力分析:在如图所示的方框中画出A物体的受力示意图.14.作出以下各图中A物体的受力示意图.15.(1)如图1所示,一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上,小球处于静止状态,试作出小球所受到的力的示意图(2)用斜向上的力F拉物体如图2,使其沿着水平面向前匀速运动,试作出物体所受到的力的示意图.(3)教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图3所示,试作出它所受到的力的示意图.16.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止状态,请分析B受到几个力的作用?并且画出物体的受力情况.17.如图所示,O点受到两个力作用.其中沿OC方向的力F1=3.0N,沿OD方向的力F2=4.0N.试用有作图法画出F1和F2的合力F,并把F的大小写出来(要求按给定的标度,F的大小要求有两位有效数字.)18.本题为作题图,必须要用尺,铅笔作图,否则不给分.画出下图中静止物体A所受的力的示意图(球面是光滑的,其他粗糙)19.如图,一根直杆处于静止状态.直杆与墙角接触处为A,与地面接触处为B.分别画出直杆在A、B两处受到的弹力.20.如图所示,图甲为光滑木棒斜靠在半圆弧槽内保持静止,图乙为A物体静止在粗糙斜面上,丙图为用细绳系住的氢气球靠在光滑的墙上.试分析木棒、A物体及气球的受力情况,并画出受力示意图.21.如图,光滑的墙壁上吊着一只足球,请正确画出球的受力示意图.22.以下三图中的物体全部处于静止状态,(1)图和(2)图画出C点的受力图,(3)图画出均匀棒的受力图.球面光滑.23.在《探究合力的求法》的实验中,两个弹簧秤的拉力F1和F2已于图中作出了它们的图示,O是橡皮条的一个端点,图中每格的长度代表1N.(1)用作图法作出合力F的图示;(2)合力F的大小是N.24.作图题:按所标条件分别对甲、乙图中力F进行分解,并用作图法求出甲图中分力、F1、F2的大小.25.画出图中物体A受力的示意图.二.计算题(共5小题)26.如图所示,总长度为L的匀质软链绕在一小滑轮上,开始时两边一样长,稍有扰动后铁链将向一侧滑下.忽略滑轮的大小,当铁链刚离开滑轮时,它的重心比原来下降了多少?27.重量G=100N的物体静止置于水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,现给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F.(1)F=10N时,地面的摩擦力是多大;(2)F=50N时,地面的摩擦力是多大.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)28.如图质量为2kg的木块P 放在质量为4kg水平木板上,向左抽动木板时木块P 处于静止状态,此时测力计的指针指在4N处,g=10m/s2.则(1)木块受到的摩擦力多大?方向如何?(2)木块与木板间的动摩擦因素多大?29.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4kg的物体上,另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,当弹簧拉长至15cm 时,物体恰好被拉动,(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?30.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当将弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)当将弹簧拉长至11cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?(3)当将弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?高中物理受力分析画图参考答案与试题解析一.作图题(共25小题)1.如图所示,画出质量为3kg均匀矩形木块在不同情况下所受重力的图示(g 取10N/kg)【解答】解:物体的质量是3kg,所以其重力的大小:G=mg=3×10=30N物体受到的重力方向竖直向下,作用在重心上.选择标度如图,则各物体受到的重力如图.答:如图2.如图所示,请画出木块的所受的重力示意图.【解答】解:沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,线段的起点(作用点)在木块的几何中心上,在箭头附近标上符号G,如图:答:如图所示.3.分别在图(a)(b)(c)中画出小方块或小球所受的力的示意图(用铅笔在答题卡上作图)(a)小方块静止在粗糙的斜面上;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上;(c)光滑半圆球固定在地面上,球心已标在图中所示直径中点,小球用细线悬挂在墙壁上并靠在半圆球如图所示位置.【解答】解:(a)小方块静止在粗糙的斜面上,受重力、支持力和静摩擦力;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上,受重力、支持力和细线的拉力;(c)光滑半圆球固定在地面上,受重力、支持力和细线的拉力;如图所示:答:如上图所示.4.均质球静止在水平面和台阶之间,接触处均光滑,画出球的受到的弹力的示意图.【解答】解:对小球受力分析,受重力、地面的支持力,台阶对小球无支持力,若有支持力,无法保持平衡;所以小球只受到一个弹力,如图所示;答:如图.5.请在图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上;(b)杆搭放在半球形的槽中;(c)球用细线悬挂在竖直墙上;(d)点1、2、3分别是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.【解答】解:第一个图:弹力垂直于接触面指向受力物体,作出示意图如下图.第二个图:棒受到垂直于棒的支持力与沿着圆心方向的弹力.第三个图:小球受到绳子的拉力与侧壁的弹力;第四个图:小球受到两支持力过球心,作出弹力示意图如下图.答:受力图如上所示.6.分析物体在水平面上物体A的受力,画出受力分析图.【解答】解:对A受力分析可知,A受重力、支持力、压力和推力作用,同时还受向左的摩擦力;受力分析如图所示;A受重力、支持力、绳子拉力作用,由于具有向右的运动趋势,故受地面的摩擦力;受力分析如图所示;故答案如图所示:7.如图所示,小球A和木棒AB都处于静止状态,分别对球A和木棒AB进行受力分析,画出它们所有的力的示意图.【解答】解:对A受力分析可知,A受重力、支持力和绳子的拉力作用;AB受重力、地面的支持力、球面的支持力以及地面的摩擦力作用;故答案如图所示.8.画出下面足球和物体A的受力示意图.【解答】解:空中飞行的足球只受竖直向下的重力,方向竖直向下,如图所示;对小球受力分析可知,小球受重力、斜面的支持力和竖直面向左的弹力,如图所示;故答案如图所示;9.作出下列图中物体A的受力图【解答】解:A、物体受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用;B、AB一起自由下落,没有相互作用,只有重力作用;C、杆受重力、支持力以及拉力的作用;D、物体受重力、拉力、斜面的弹力以及摩擦力作用;E、杆A受重力和碗底和边缘处的弹力作用.故答案如图所示:10.小物体沿粗糙固定斜面向上滑动,画出斜面受到摩擦力的示意图.【解答】解:由于物体沿斜面向上运动,故受到滑动摩擦力,摩擦力方向与运动方向相反,故摩擦力沿斜面向下;故答案如图所示;11.画出图(1)~(4)中静止物体A所受力的示意图注意:图中球形物体的接触面光滑,第(4)题斜面粗糙.【解答】解:图1中,球受重力、绳子的拉力和斜面的支持力,如图所示:图2中,球受重力、地面的支持力、左侧接触点的支持力和上面球的压力,如图所示;图3中,物体受重力和支持力,如图所示;图4中,物体受重力、垂直于斜面的支持力,如图所示;答:如图所示12.按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图.(1)图1中光滑小球所受力的示意图(2)图2中静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图.【解答】解:(1)小球重力G,半球的支持力N与绳子的拉力T,如图1所示.(2)物体受重力G、斜面的支持力N和摩擦力f,如图2所示.13.受力分析:在如图所示的方框中画出A物体的受力示意图.【解答】解:由于所有的接触面都不光滑,则A向左运动的过程中,A与B之间有摩擦力,A与地面之间也有摩擦力.对A进行受力分析可知,A物体受到重力mg、地面的支持力F和B对A的压力地F BA、地面对A的摩擦力f地、B对A的摩擦力f BA、拉力F的作用.物体A的受力示意图如图.答:如图14.作出以下各图中A物体的受力示意图.【解答】解:左图中A杆受到重力、地面的支持力、半球的支持力,若要平衡,则必定受到地面的摩擦力,如图;中间图中B随A做匀速直线运动,受到的合外力等于0,所以B不受A对B的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,B对A也没有摩擦力;则A受到重力、地面的支持力、B对A的压力、绳子的拉力,A做匀速直线运动,则水平方向一定受到地面对A的向左的摩擦力,如图.右图中A受到重力和绳子的拉力.由于绳子的拉力方向指向右上方,沿水平方向的分力不为0,所以A必定受到地面的摩擦力;有摩擦力就一定要有支持力.所以A受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力和绳子的拉力4个力的作用.如图:答:如图15.(1)如图1所示,一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上,小球处于静止状态,试作出小球所受到的力的示意图(2)用斜向上的力F拉物体如图2,使其沿着水平面向前匀速运动,试作出物体所受到的力的示意图.(3)教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图3所示,试作出它所受到的力的示意图.【解答】解:第一个图:小球受到重力、绳子的拉力、墙壁的支持力,作出示意图如下图.第二个图:物块在斜向上的拉力F作用下,沿水平方向做匀速直线运动,则必定受到与运动方向相反的摩擦力,所以物块受到重力、地面的支持力、摩擦力以及拉力F的作用;如图.第三个图:磁性电路元件处于平衡状态,则竖直方向必定受到向上的摩擦力与重力平衡.所以物体受到重力、磁场力、磁性黑板的支持力和摩擦力,如图.答:如图.16.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止状态,请分析B受到几个力的作用?并且画出物体的受力情况.【解答】解:以A为研究对象,受力分析,有竖直向下的重力、B对A的支持力和摩擦力,这样才能使平衡.根据牛顿第三定律,A对B也有压力和摩擦力,B还受到重力和推力F,所以受四个力作用,如图所示,答:B受到4个力的作用,如图所示.17.如图所示,O点受到两个力作用.其中沿OC方向的力F1=3.0N,沿OD方向的力F2=4.0N.试用有作图法画出F1和F2的合力F,并把F的大小写出来(要求按给定的标度,F的大小要求有两位有效数字.)【解答】解:选取1cm为1N,依据力的图示法,根据平行四边形定则作图可得:F=6.5N;答:F的大小取值范围6.5N~6.7N.18.本题为作题图,必须要用尺,铅笔作图,否则不给分.画出下图中静止物体A所受的力的示意图(球面是光滑的,其他粗糙)【解答】解:第1个图:物体A受到重力、斜面的支持力和静摩擦力.第2个图:物体A受到重力、地面的支持力和向左的静摩擦力、绳的拉力.第3个图:物体A受到重力、半球的支持力和绳的拉力.第4个图:物体A受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力.分别作出力图如图所示.答案:见解析.19.如图,一根直杆处于静止状态.直杆与墙角接触处为A,与地面接触处为B.分别画出直杆在A、B两处受到的弹力.【解答】解:杆与两接触面的弹力,均垂直接触面,作出示意图如下图.20.如图所示,图甲为光滑木棒斜靠在半圆弧槽内保持静止,图乙为A物体静止在粗糙斜面上,丙图为用细绳系住的氢气球靠在光滑的墙上.试分析木棒、A物体及气球的受力情况,并画出受力示意图.【解答】解:甲图:棒受到重力、垂直于棒的支持力与沿着圆心方向的弹力.乙图:A静止在粗糙的斜面上,受到重力、支持力和摩擦力;丙图:小球受到重力、绳子的拉力、侧壁的弹力以及浮力.作出受力示意图如下图.答:受力图如上所示.21.如图,光滑的墙壁上吊着一只足球,请正确画出球的受力示意图.【解答】解:小球受到了重力、拉力和支持力,重力方向竖直向下、拉力方向沿绳子向上、支持力方向垂直于墙面向右,如图所示:故答案如图所示.22.以下三图中的物体全部处于静止状态,(1)图和(2)图画出C点的受力图,(3)图画出均匀棒的受力图.球面光滑.【解答】解:图(1)中C绳子向下的拉力、AC绳子的拉力,BC杆的支持力;图(2)中C点受向下的拉力,AC杆的拉力,BC杆的支持力;图(3)中杆受重力、半圆柱体的支持力、地面的支持力和静摩擦力;答:如图所示.23.在《探究合力的求法》的实验中,两个弹簧秤的拉力F1和F2已于图中作出了它们的图示,O是橡皮条的一个端点,图中每格的长度代表1N.(1)用作图法作出合力F的图示;(2)合力F的大小是5N.【解答】解:(1)根据平行四边形画出合力如图:=5×1=5N.(2)由图看以数出合力的长度是5个小格,所以合力大小为:F合故答案为:(1)如图所示;(2)5.24.作图题:按所标条件分别对甲、乙图中力F进行分解,并用作图法求出甲图中分力、F1、F2的大小.【解答】解:甲图中已知合力与两个分力的方向,过合力的起点与终点做平行四边形,即可得出两个分力,如图:然后选择20N做为标度,结合测量的结果可得:F1=52N,F2=37N乙图中已知合力和其中一个分力的大小与方向,先连接两个端点做三角形,然后做平行四边形,即可求出.如图答:如图(甲图中,两个分力的测量值有一定的误差都可以)25.画出图中物体A受力的示意图.【解答】解:第一图,物体A受到重力mg、斜面的支持力F,与竖直面的支持力N;第二图,物体A受到重力mg,杆的竖直向上弹力;第三图,物体A受到重力mg,及沿着绳子向上拉力T,没有斜面的支持力,否则绳子不可能竖直,如下图所示.答:如上图所示.二.计算题(共5小题)26.如图所示,总长度为L的匀质软链绕在一小滑轮上,开始时两边一样长,稍有扰动后铁链将向一侧滑下.忽略滑轮的大小,当铁链刚离开滑轮时,它的重心比原来下降了多少?【解答】解:开始时铁链的重心在中点位置,故离滑轮高度为,全部落下时,重心的高度离滑轮为,故重心下降高度h=﹣=;答:重心比原来下降了;27.重量G=100N的物体静止置于水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,现给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F.(1)F=10N时,地面的摩擦力是多大;(2)F=50N时,地面的摩擦力是多大.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)【解答】解:(1)当F=10N时,根据力的矢量法则,则拉力的水平分力为F1=Fcos37°=10×0.8N=8N物体所受支持力为N1=mg﹣F1sin37°=100﹣10×0.6=94N此时物体与地面间的最大静摩擦力为f1m=μN1=0.5×94N=47N因为F1cos37°<f1m所以物体没有被拉动,仍保持静止,此时物体所受的静摩擦力为f1=8N;(2)当F′=50N时,根据力的矢量法则,则拉力的水平分力为F1′=F′cos37°=50×0.8N=40N物体所受支持力为N1′=mg﹣F1′sin37°=100﹣50×0.6=70N此时物体与地面间的最大静摩擦力为f1m′=μN1′=0.5×70N=35N因为F1′cos37°>f1m′所以物体被拉动,此时物体所受的滑动摩擦力为f1′=35N;答:(1)F=10N时,地面的摩擦力是8N;(2)F=50N时,地面的摩擦力是35N.28.如图质量为2kg的木块P 放在质量为4kg水平木板上,向左抽动木板时木块P 处于静止状态,此时测力计的指针指在4N处,g=10m/s2.则(1)木块受到的摩擦力多大?方向如何?(2)木块与木板间的动摩擦因素多大?【解答】解:(1)根据平衡条件,则木块受到的滑动摩擦力f=4N;物体相对木块向右运动,故滑动摩擦力的方向水平向左;(2)木块与木板间的动摩擦因数μ===0.2答:(1)木块受到的摩擦力4N,方向水平向左;(2)木块与木板间的动摩擦因素为0.2.29.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4kg的物体上,另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,当弹簧拉长至15cm时,物体恰好被拉动,(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?【解答】解:(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力为:f max=μN=μmg=0.25×4×10N=10N物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力:F1=kx1=f max得:k==200N/m(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为:f2=μN=μmg=0.25×4×10N=10N(3)弹簧弹力为:F3=kx3=200×(13﹣10)×10﹣2N=6N<f max物体受到静摩擦力,大小为:f3=F3=6N.答:(1)弹簧的劲度系数200N/m;(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为10N;(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为6N.30.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当将弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)当将弹簧拉长至11cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?(3)当将弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?【解答】解:(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力f max=μN=μmg=0.2×2×10N=4N物体恰好做匀速直线运动,物体所受弹力等于滑动摩擦力,即等于最大静摩擦力:F1=kx1=f max得k===N/m=200N/m(2)若将弹簧拉长至11cm时物体静止,则f1=k△x1=200×1=2N若将弹簧拉长至11cm时,物体在滑动过程中,物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N(3)若将弹簧拉长至13cm>12cm时,物体所受的拉力大于最大静摩擦力,相对于地面不能静止,物体相对地面滑动过程中受到的摩擦力等于4N答:(1)弹簧的劲度系数100N/m;(2)若将弹簧拉长至11cm时物体静止,则受到的摩擦力是2N,若物体在滑动中则物体所受的摩擦力大小为4N.(3)弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为4N;。
高中物理受力分析精选习题+答案
高中物理受力分析精选习题1.下列各图的A物体处于静止状态,试分析A物体的受力情况2.应用隔离法在每个图的右边画出下列各图中的A物体的受力图,各图的具体条件如下:⑴⑵图中的A物体的质量均为m,都处于静止状态.⑶图中的A处于静止,质量为m,分析A的受力并求出它受到的摩擦力的大小,并指出A受几个摩擦力。
⑷图中各个砖块质量均为m,分析A所受的全部力,并求出A受的摩擦力的大小。
=mg时的受力图.⑵图中<mg时的受力图;②Fsinθ 3.物体m沿粗糙水平面运动,⑴图:作出①F sinθ 的物块沿斜面匀速上滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.分析物块的受力情况.⑶图中的m1和m2与倾角θ满足条件m2 g<m1 g sinθ且m1和m2均静止.作出m1的受力图.⑷图中的A,B均静止,竖直墙壁光滑,试用隔离法画出A和B两个物体的受力图.4.⑴图中的A,B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为μ,在A,B都向右运动的同时,B相对于A向左滑动,试分析A,B各自的受力情况;⑵图中的地面光滑,B物体以初速度v0滑上长木板A,B与A之间试分析A,B各自的受力情况.⑶图中的轻绳延长线过球心,竖直墙壁是粗糙的,球静止,的动摩擦因数为μ,画出球的受力图;⑷图中竖直墙壁粗糙,球静止,画出球的受力图.⑸图中的球静止,试画出球的受力图..5.下列图⑴中的A,B,C均保持静止,试画出三个物体的受力图;图⑵为两根轻绳吊一木板,木板处于倾斜状态,另一个物块放在木板上,系统处于平衡状态,试分析木板的受力情况.图⑶中的A,B保持静止,试分析A帮B的受力情况.6.以下三个图中的物体全部处于静止状态,⑴图和⑵图画出C点的受力图,⑶图画出均匀棒的受力图.球面光滑.7.分析图⑴中定滑轮的受力情况,已知悬挂重物质量为m,并求出杆对滑轮的作用力.图⑵中的绳长L=2.5m,重物质量为m=4kg,不计绳子和滑轮质量,不计滑轮的摩擦.OA =1.5m.,取g =10m/s2.分析滑轮的受力情部并求出绳子对滑轮的拉力大小.图⑶:光滑球在水平推力F作用下处于静止状态,分析小球受力并求出斜面对小球的弹力大小.如图⑷,水平压力F =100N,A, B之间,A与墙壁之间的动摩擦因数均为μ=0.3,A、B受的重力均为10N.分析A物体的受力情况并求了它所受摩擦力的合力.如图⑸⑹,光滑球A、B放在水平面上,画出A,B的受力图8.画出下列各图中的光滑球的受力图,各图中的球均处于静止状态.9.如图所示,A,B两滑块叠放在水平面上,已知A与滑块B所受重力分别为G A= 10N,G B=20N,A与B间动摩擦因数μA=0.2,,B与水平面间的动摩擦因数μB=0.3.水平力F刚好能拉动滑块B,试分析两图中B滑块所受的力.并求出拉动滑块B所需的最小水平拉力分别是多大?10.如图⑴所示,三角形支架ABC的边长AB=20cm,BC= 15cm,在A点通过细绳悬挂一个重20N的物体,求AB杆受拉力的大小及AC杆受压力的大小?11.如图⑵所示,已知悬挂光滑球的绳子长度与球的半径相等,球的质量为m,求绳子的拉力和墙对球的弹力大小.图⑶中V型槽的夹角为60°,光滑球重100N,利用力的分解求出球对两接触面的压力大小.图⑷求三个力的合力分析弹力的实例与练习1.下列各图的接触面均为光滑接触面,A均保持静止状态.画出各图中A球所受的弹力.2.如下图,斜面和球均光滑,画出球受的弹力3.画出下列各图中A和B球所受的弹力4.画出下列各图中A球所受的弹力.各球面均看成光滑面.摩擦力的分析思路及其应用摩擦力分为滑动摩擦力与静摩擦力,它们均需要满足四个条件:两物体相互接触;接触面粗糙;存在相互作用的弹力;有相对滑动或相对滑动趋势。
初中物理最全受力分析图组知识讲解
初物理最全力中受分组图析.受力分析一、下面各图的接触面均光滑,对小球受力分析:图2图图图图图图图F图12图图11 图二、下面各图的接触面均粗糙,对物体受力分析:v v FFvF图1615图图13图14物体处于静图图图物体静止在斜面物体随传送带一物体刚放在传送带vv v F F图图图图物体处于静止(请画出物体vF F图图图图物体随传送带一物体刚放在传送带物体处于静29图30 图28 图杆处于静止状态,其杆处于静止状杆处于静止状态,A B v vO C33 图34 图31 图32图匀速上匀速下、B两物体受力分析:A三、分别对AAFAAFFB B B C图图图两物体一A、BA、B两物体均静、两物体均静止B、AC vA v B图两物体一起匀速AB、随电梯匀速上升.进行受力分析)(对物体A(2) (1)(3)水平地面粗糙碗光滑水平地面粗糙(6)(4)(5)(9(7)(8)(12) (11)(10)以下各球均为光滑刚性小(15) (14) (13)滑轮重力不计(18)(16)(17)(19)(20)(21)(22)(23)(24)A静止小球三球静止(27)(25)(26)表面光滑AO表面粗糙,OBO弹簧处于压缩状态APQ(30)(29)(28)B分别画出各物块的受力分析图(33)(31)(32)B匀速运动A、匀速运动A、B(36) (35)(34)、))()()((37383940ABABC三者都静止,分别画出、C三者的受力图(38) (39)(37)(42) (40) (41)A沿墙壁向上匀速滑动此环为轻环,重力忽略(45) (44) (43)猫虽沿杆往上爬,但不能上A匀速上升升,保持在原来的高度。
足(48)(47) (46)试题A物体都静止,分析A物体的受力情况解:①因为A物体处于静止状态,所以受到的合力为零,所以在竖直方向受到的重力和支持力.在水平方向不受力的作用.②根据题干图可知A物体在水平方向受到力F处于静止状态,所以水平方向肯定还受到向左的摩擦力,因为A处于静止状态.受到合力为零.在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力.③因为A物体处于静止状态,所以受到的合力为零,所以在竖直方向受到的重力和支持力.在水平方向上受到向右的推力F,根据平衡力的条件,一定受到墙壁向左的推力.④分析本题关键是知道A处于静止状态,所以它受到的力一定是平衡力.所以A 物体受到重力,水平面向上的支持力,和倾斜的墙面虽然接触,但是没有挤压,所以没有相互作用力.如图:解:(1)物体A处于静止状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力.在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向左的推力,这两个力是一对平衡力;黑板擦在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来,是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力.由于其静止,所以摩擦力与重力是一对平衡力,故摩擦力的大小等于物体所受的重力.(2)物体A处于匀速直线运动状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力.在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向左的推力,这两个力是一对平衡力;黑板擦受到竖直方向下受到重力和一个竖直向上的摩擦力.由于物体做匀速直线运动,所以摩擦力与重力是一对平衡力,故摩擦力的大小等于物体所受的重力.(3)如果物体与传送带之间存在摩擦力,那么这个力必在水平方向上,或水平向右,或水平向左.由于物体做匀速运动,如果受到一个向右(或向左)的摩擦力,则必有一个向左(或向右)的力与之平衡.显然题中并不存在这样一个力,故物体与传送带之间不存在摩擦力.故答案为:A静止时受到的摩擦力与重力相等;A匀速下滑时受到的摩擦力与重力相等;A在传送带匀速运动时不受摩擦力.点评:对于二力平衡的条件的考查,一般有两种思路:①告诉处于平衡状态的物体受到的一个力,求其中的另外一个力.②给出两个力,判定这两个力是否平衡.此题属于第一种思路.水平传送带上放有一待传送的货物,当传送带启动后,货物也随传送带一起移动并未发生滑动,作出货物在传送带上受力示意图.考点:力的示意图.专题:应用题;作图题.分析:(1)对物体进行受力分析,物体在传送带上受重力、支持力作用,物体与传送带原来相对静止,当传送带启动后,货物也随传送带一起移动并未发生滑动,但物体相对于传送带有向后移动的趋势,所以,物体还会受到静摩擦力的作用.(2)重力的方向竖直向下;支持力方向垂直于传送带向上,摩擦力方向与物体的相对运动趋势相反,因为物体相对于传送带有向后移动的趋势,所以摩擦力方向与物体运动方向相同.解答:解:画出物体的重心,由重心竖直向下作线段,末端画出箭头,标出重力G,如图:,如图:F由重心向下作传送带的垂线,末端画出箭头,标出支持力,如图:由重心沿物体运动方向作线段,末端画出箭头,标出摩擦力f弹力的产生条件:(1)两物体接触,(2)接触面上发生弹性形变.摩擦力的产生条件:(1)两物体接触,(2)接触面上发生弹性形变,(3)接触面粗糙,(4)有相对运动或相对运动趋势.受力分析的顺序为:一重二弹三摩擦,逐一分析每个物体的受力.解答:解:(1)物体受重):1fF2F1G力、地面的支持力、绳的拉力、地面的摩擦力,如图():2 、绳的拉力F2,如图(、地面的支持力(2)物体受重力GF1,如图:f、竖直墙的支持力F2、地面的摩擦力(3)物体受重力G、地面的支持力F1):4,如图(F2、地面的摩擦力f、墙角的支持力)物体受重力(4G、地面的支持力F1):5,如图(的弹力、物体、半球体的支持力、地面的支持力)物体受重力(5GF1F2AF3):6、F2如图(6()物体受重力G、支持力F1点评:受力分析要根据力的产生条件,按受力分析的步骤去分析,分析完成后要根据物体运动状态、假设法等对各个力进行验证,已保证各个力的正确性对于物体A,在地面上,受到重力、支持力、拉力、摩擦力;而B物体静止或匀速运动,受到重力、拉力的作用;分析时注意定滑轮不省力,即A对B的拉力等于B对A的拉力.解答:答:题目左图中,物体A受到重力、支持力、拉力、摩擦力的作用,物体B受到拉力和重力作用,如下图所示:题目右图中,物体A受到重力、支持力、B的压力、拉力、摩擦力的作用,因为AB一起匀之间没有力的作用,如下图所示:速运动,AB受到支持力和重力作用,如下图所示:题目右图中,物体B点评:本题难点:物体AB一起匀速运动时,B物体靠惯性运动,AB之间没有力的作用.(1)我们把研究对象在特定的物理环境中所受的所以外力找出来,并画出受力图,就是受力分析,研究对象可以是单个的物体,也可以是多个相关联物体组成的系统.(2)受力分析时的顺序:一般是遵从重力、弹力、摩擦力的顺序,对物体进行受力分析时应注意以下几点:①画受力图时,一般把力的作用点画在物体的重心上;②若某个力的方向难以确定,可以先假设这个力不存在,分析物体发生怎样的运动,然后确定其方向;③不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆,注意分析受到的力,而施加的)物体处于静止状态,受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个1力是不分析的.解答:解:(.力的作用,物体有向右运动的趋势,因此摩擦力的方向水平向左,如下图:(2)物体处于静止状态,受到重力、支持力、压力和摩擦力四个力的作用,物体有向下运动的趋势,因此摩擦力的方向竖直向上,如下图:(3)物体位于斜面上,处于静止状态,受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,物体有向下运动的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,如下图:(4)物体沿竖直墙壁向上运动,受到重力、支持力、推力和摩擦力四个力的作用,物体向上运动,因此摩擦力的方向竖直向下,如下图:(5)物体沿水平面向右运动,受到重力、支持力、压力和摩擦力四个力的作用,物体沿水平面向右运动,因此摩擦力的方向水平向左,如下图:(6)物体沿着斜面向上运动,受到重力、支持力、推力和摩擦力四个力的作用,物体沿斜面向上运动,因此摩擦力的方向沿斜面向下,如下图:点评:对物体进行受力分析时应该注意以下几个问题:)首先应该确定研究对象,并把研究对象从周围物体中隔离出来;(1(2)研究力要按照一定的步骤,先研究重力,然后再研究与研究对象接触的物体,逐个分析弹力和摩擦力;(3)每分析一个力都要先找施力物体;(4)受力分析只分析研究对象受到的力,不分析研究对象施加的力;(5)分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况:力是改变物体运动状态的原,当物体的运动情况不同时,其受力情况就是不同的;(6)为了使问题简化,常忽略某些次要的力,如物体速度不大时的空气阻力物体在空气中所受的浮力,物体在水中运动时所受的阻力等.一个物体的受力分析,第一步,锁定目标:是看看被分析物体是什么,锁定它,只去考虑周围物体对它的影响。
中考物理专题复习——力学--力的示意图二(答案解析)
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!中考物理专题复习——力学--力的示意图二答案解析1.(2018•乌鲁木齐)如图所示,画出斜面上下滑的物体受到的重力和弹力示意图(O为两个力的作用点)。
【分析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
【解答】解:重力的方向竖直向下,弹力的方向垂直于斜面向上,作用点均在O点上,如图所示:【点评】画力的示意图的一般步骤为:一画简图二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。
按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
2.(2018•赤峰)如图所示,画出足球重力示意图。
【分析】重力是物体由于地球的吸引而受到的力,其方向永远竖直向下,因此在画足球所受重力时,也一定要把握这一点。
【解答】解:由于足球是形状规则的物体,其重心在其几何中心(球心)上;过球心做竖直向下的力,即为足球所受重力,如图所示:【点评】重力是一种最常见,也最特殊的力,它的大小、方向、作用点永远不会受到它的运动状态的影响。
3.(2018•临沂)如图所示,物体沿斜面匀速下滑,请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图(O为物体的重心)。
【分析】对物体进行受力分析可知,物体受到竖直向下的重力、垂直于接触面的支持力、沿斜面向上的摩擦力,重心都在物体的重心。
【解答】解:物体受到的重力G竖直向下、支持力F垂直于斜面向上,滑动摩擦力f平行于斜面向上,从重心开始沿力的方向作各力的示意图,如图所示:【点评】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
4.(2018•上海)在图中,小球受到的拉力为4牛。
用力的图示法画出此拉力。
【分析】要解决此题需要掌握力的图示的画法:将力的大小、方向、作用点表示在图上。
在画力的图示时,一定要注意画出标度。
史上最全受力分析图组(含答案)精编版
面各图的接触面均光滑,对小球受力分析:
图1
图9
受力分析
图3
图7图
8
图12面各图的接触面均粗糙,对物体受力分析:
图13图14图15
物体处于静止
图17
物体刚放在传送带上
图18
物体随传送带一起
做匀速直线运动
图20图21图22图23
物体处于静止(请画出物体
受力可能存在的所有情况)
杆处于静止状态,其中
杆与半球面之间光滑
图29
杆处于静止状态,其中
杆与竖直墙壁之间光滑
三、分别对A、B 两物体受力分析:
图36 A、B
两物体一起做匀速直
线运动
A、B 两物体均静止
图33
匀速上攀
图34
匀速下滑
A、B、C 两物体均静止
(17)
(22) (23)
(24)
三球静止
(26)
小球A 静止
AO表面粗糙,OB表面光滑
分别画出两环的受力分
(27)
(28) (29) (30)
分别画出各物块的受力分析图
(31)
37)(38)(39)(40)A、B、C 三者都静止,分别画出ABC 三者的受力图
此环为轻环,重力忽略
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第一章静力学公理与物体的受力分析
第一章静力学公理与物体的受力分析、判断题1 .力是滑动矢量,可沿作用线移动。
()2. 凡矢量都可用平行四边形法则合成。
()3 .凡是在二力作用下的构件称为二力构件。
()4. 两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
()5. 凡是合力都比分力大。
()6. 刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件,而非充分条件。
()7. 若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一点,则该刚体必处于平衡状态。
()、填空题1. 作用力与反作用力大小,方向,作用在。
2 .作用在同一刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力,,。
3. 在力的平行四边形中,合力位于。
三、选择题1 .在下述公理、法则、定理中,只适用于刚体的有()。
A.二力平衡公理B力的平行四边形法则C.加减平衡力系原理D力的可传性TE作用与反作用定律2. 图示受力分析中,G是地球对物体A的引力,T是绳子受到的拉力,则作用力与反作用力指的是()。
A「与GBT与GCG与G DT 与G3 .作用在一个刚体上的两个力F A、F B,若满足F A=-F B的条件,则该二力可能是()A作用力与反作用力或一对平衡力B一对平衡力或一个力偶C一对平衡力或一个力或一个力偶D作用力与反作用力或一个力偶四、作图题1. 试画出下列各物体的受力图。
各接触处都是光滑的(a)( b)B CA P(d) (c)DCW DWAB 30 (e)2. 试画出图示系统中系统及各构件的受力图。
假设各接触处都是光滑的,图中未画出重力的构件其自重均不考虑。
P1AP2B(a)(e)AC(d)PDFAAW(f)(g)abc题11图 第二章平面汇交力系与平面力偶系、判断题1•两个力F i 、F 2在同一轴上的投影相等,则这两个力大小一定相等。
()2•两个力F i 、F 2大小相等,则它们在同一轴上的投影大小相同。
()3•力在某投影轴方向的分力总是与该力在该轴上的投影大小相同。
()4. 平面汇交力系的平衡方程中,选择的两个投影轴不一定要满足垂直关系。
(完整word)高中物理受力分析画图
高中物理受力分析画图一.作图题(共25小题)1.如图所示,画出质量为3kg均匀矩形木块在不同情况下所受重力的图示(g 取10N/kg)2.如图所示,请画出木块的所受的重力示意图.3.分别在图(a)(b)(c)中画出小方块或小球所受的力的示意图(用铅笔在答题卡上作图)(a)小方块静止在粗糙的斜面上;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上;(c)光滑半圆球固定在地面上,球心已标在图中所示直径中点,小球用细线悬挂在墙壁上并靠在半圆球如图所示位置.4.均质球静止在水平面和台阶之间,接触处均光滑,画出球的受到的弹力的示意图.5.请在图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上;(b)杆搭放在半球形的槽中;(c)球用细线悬挂在竖直墙上;(d)点1、2、3分别是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.6.分析物体在水平面上物体A的受力,画出受力分析图.7.如图所示,小球A和木棒AB都处于静止状态,分别对球A和木棒AB进行受力分析,画出它们所有的力的示意图.8.画出下面足球和物体A的受力示意图.9.作出下列图中物体A的受力图10.小物体沿粗糙固定斜面向上滑动,画出斜面受到摩擦力的示意图.11.画出图(1)~(4)中静止物体A所受力的示意图注意:图中球形物体的接触面光滑,第(4)题斜面粗糙.12.按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图.(1)图1中光滑小球所受力的示意图(2)图2中静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图.13.受力分析:在如图所示的方框中画出A物体的受力示意图.14.作出以下各图中A物体的受力示意图.15.(1)如图1所示,一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上,小球处于静止状态,试作出小球所受到的力的示意图(2)用斜向上的力F拉物体如图2,使其沿着水平面向前匀速运动,试作出物体所受到的力的示意图.(3)教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图3所示,试作出它所受到的力的示意图.16.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止状态,请分析B受到几个力的作用?并且画出物体的受力情况.17.如图所示,O点受到两个力作用.其中沿OC方向的力F1=3.0N,沿OD方向的力F2=4.0N.试用有作图法画出F1和F2的合力F,并把F的大小写出来(要求按给定的标度,F的大小要求有两位有效数字.)18.本题为作题图,必须要用尺,铅笔作图,否则不给分.画出下图中静止物体A所受的力的示意图(球面是光滑的,其他粗糙)19.如图,一根直杆处于静止状态.直杆与墙角接触处为A,与地面接触处为B.分别画出直杆在A、B两处受到的弹力.20.如图所示,图甲为光滑木棒斜靠在半圆弧槽内保持静止,图乙为A物体静止在粗糙斜面上,丙图为用细绳系住的氢气球靠在光滑的墙上.试分析木棒、A物体及气球的受力情况,并画出受力示意图.21.如图,光滑的墙壁上吊着一只足球,请正确画出球的受力示意图.22.以下三图中的物体全部处于静止状态,(1)图和(2)图画出C点的受力图,(3)图画出均匀棒的受力图.球面光滑.23.在《探究合力的求法》的实验中,两个弹簧秤的拉力F1和F2已于图中作出了它们的图示,O是橡皮条的一个端点,图中每格的长度代表1N.(1)用作图法作出合力F的图示;(2)合力F的大小是N.24.作图题:按所标条件分别对甲、乙图中力F进行分解,并用作图法求出甲图中分力、F1、F2的大小.25.画出图中物体A受力的示意图.二.计算题(共5小题)26.如图所示,总长度为L的匀质软链绕在一小滑轮上,开始时两边一样长,稍有扰动后铁链将向一侧滑下.忽略滑轮的大小,当铁链刚离开滑轮时,它的重心比原来下降了多少?27.重量G=100N的物体静止置于水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,现给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F.(1)F=10N时,地面的摩擦力是多大;(2)F=50N时,地面的摩擦力是多大.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)28.如图质量为2kg的木块P 放在质量为4kg水平木板上,向左抽动木板时木块P 处于静止状态,此时测力计的指针指在4N处,g=10m/s2.则(1)木块受到的摩擦力多大?方向如何?(2)木块与木板间的动摩擦因素多大?29.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4kg的物体上,另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,当弹簧拉长至15cm 时,物体恰好被拉动,(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?30.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当将弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)当将弹簧拉长至11cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?(3)当将弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?高中物理受力分析画图参考答案与试题解析一.作图题(共25小题)1.如图所示,画出质量为3kg均匀矩形木块在不同情况下所受重力的图示(g 取10N/kg)【解答】解:物体的质量是3kg,所以其重力的大小:G=mg=3×10=30N物体受到的重力方向竖直向下,作用在重心上.选择标度如图,则各物体受到的重力如图.答:如图2.如图所示,请画出木块的所受的重力示意图.【解答】解:沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,线段的起点(作用点)在木块的几何中心上,在箭头附近标上符号G,如图:答:如图所示.3.分别在图(a)(b)(c)中画出小方块或小球所受的力的示意图(用铅笔在答题卡上作图)(a)小方块静止在粗糙的斜面上;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上;(c)光滑半圆球固定在地面上,球心已标在图中所示直径中点,小球用细线悬挂在墙壁上并靠在半圆球如图所示位置.【解答】解:(a)小方块静止在粗糙的斜面上,受重力、支持力和静摩擦力;(b)用细线把小球悬挂在光滑墙壁上,受重力、支持力和细线的拉力;(c)光滑半圆球固定在地面上,受重力、支持力和细线的拉力;如图所示:答:如上图所示.4.均质球静止在水平面和台阶之间,接触处均光滑,画出球的受到的弹力的示意图.【解答】解:对小球受力分析,受重力、地面的支持力,台阶对小球无支持力,若有支持力,无法保持平衡;所以小球只受到一个弹力,如图所示;答:如图.5.请在图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上;(b)杆搭放在半球形的槽中;(c)球用细线悬挂在竖直墙上;(d)点1、2、3分别是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.【解答】解:第一个图:弹力垂直于接触面指向受力物体,作出示意图如下图.第二个图:棒受到垂直于棒的支持力与沿着圆心方向的弹力.第三个图:小球受到绳子的拉力与侧壁的弹力;第四个图:小球受到两支持力过球心,作出弹力示意图如下图.答:受力图如上所示.6.分析物体在水平面上物体A的受力,画出受力分析图.【解答】解:对A受力分析可知,A受重力、支持力、压力和推力作用,同时还受向左的摩擦力;受力分析如图所示;A受重力、支持力、绳子拉力作用,由于具有向右的运动趋势,故受地面的摩擦力;受力分析如图所示;故答案如图所示:7.如图所示,小球A和木棒AB都处于静止状态,分别对球A和木棒AB进行受力分析,画出它们所有的力的示意图.【解答】解:对A受力分析可知,A受重力、支持力和绳子的拉力作用;AB受重力、地面的支持力、球面的支持力以及地面的摩擦力作用;故答案如图所示.8.画出下面足球和物体A的受力示意图.【解答】解:空中飞行的足球只受竖直向下的重力,方向竖直向下,如图所示;对小球受力分析可知,小球受重力、斜面的支持力和竖直面向左的弹力,如图所示;故答案如图所示;9.作出下列图中物体A的受力图【解答】解:A、物体受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用;B、AB一起自由下落,没有相互作用,只有重力作用;C、杆受重力、支持力以及拉力的作用;D、物体受重力、拉力、斜面的弹力以及摩擦力作用;E、杆A受重力和碗底和边缘处的弹力作用.故答案如图所示:10.小物体沿粗糙固定斜面向上滑动,画出斜面受到摩擦力的示意图.【解答】解:由于物体沿斜面向上运动,故受到滑动摩擦力,摩擦力方向与运动方向相反,故摩擦力沿斜面向下;故答案如图所示;11.画出图(1)~(4)中静止物体A所受力的示意图注意:图中球形物体的接触面光滑,第(4)题斜面粗糙.【解答】解:图1中,球受重力、绳子的拉力和斜面的支持力,如图所示:图2中,球受重力、地面的支持力、左侧接触点的支持力和上面球的压力,如图所示;图3中,物体受重力和支持力,如图所示;图4中,物体受重力、垂直于斜面的支持力,如图所示;答:如图所示12.按下列要求画出下列各图中物体所受力的示意图.(1)图1中光滑小球所受力的示意图(2)图2中静止于粗糙斜面上的物体所受力的示意图.【解答】解:(1)小球重力G,半球的支持力N与绳子的拉力T,如图1所示.(2)物体受重力G、斜面的支持力N和摩擦力f,如图2所示.13.受力分析:在如图所示的方框中画出A物体的受力示意图.【解答】解:由于所有的接触面都不光滑,则A向左运动的过程中,A与B之间有摩擦力,A与地面之间也有摩擦力.对A进行受力分析可知,A物体受到重力mg、地面的支持力F和B对A的压力地F BA、地面对A的摩擦力f地、B对A的摩擦力f BA、拉力F的作用.物体A的受力示意图如图.答:如图14.作出以下各图中A物体的受力示意图.【解答】解:左图中A杆受到重力、地面的支持力、半球的支持力,若要平衡,则必定受到地面的摩擦力,如图;中间图中B随A做匀速直线运动,受到的合外力等于0,所以B不受A对B的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,B对A也没有摩擦力;则A受到重力、地面的支持力、B对A的压力、绳子的拉力,A做匀速直线运动,则水平方向一定受到地面对A的向左的摩擦力,如图.右图中A受到重力和绳子的拉力.由于绳子的拉力方向指向右上方,沿水平方向的分力不为0,所以A必定受到地面的摩擦力;有摩擦力就一定要有支持力.所以A受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力和绳子的拉力4个力的作用.如图:答:如图15.(1)如图1所示,一个光滑小球用绳子拴在竖直墙面上,小球处于静止状态,试作出小球所受到的力的示意图(2)用斜向上的力F拉物体如图2,使其沿着水平面向前匀速运动,试作出物体所受到的力的示意图.(3)教室里的磁性黑板上吸着一个磁性电路元件如图3所示,试作出它所受到的力的示意图.【解答】解:第一个图:小球受到重力、绳子的拉力、墙壁的支持力,作出示意图如下图.第二个图:物块在斜向上的拉力F作用下,沿水平方向做匀速直线运动,则必定受到与运动方向相反的摩擦力,所以物块受到重力、地面的支持力、摩擦力以及拉力F的作用;如图.第三个图:磁性电路元件处于平衡状态,则竖直方向必定受到向上的摩擦力与重力平衡.所以物体受到重力、磁场力、磁性黑板的支持力和摩擦力,如图.答:如图.16.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止状态,请分析B受到几个力的作用?并且画出物体的受力情况.【解答】解:以A为研究对象,受力分析,有竖直向下的重力、B对A的支持力和摩擦力,这样才能使平衡.根据牛顿第三定律,A对B也有压力和摩擦力,B还受到重力和推力F,所以受四个力作用,如图所示,答:B受到4个力的作用,如图所示.17.如图所示,O点受到两个力作用.其中沿OC方向的力F1=3.0N,沿OD方向的力F2=4.0N.试用有作图法画出F1和F2的合力F,并把F的大小写出来(要求按给定的标度,F的大小要求有两位有效数字.)【解答】解:选取1cm为1N,依据力的图示法,根据平行四边形定则作图可得:F=6.5N;答:F的大小取值范围6.5N~6.7N.18.本题为作题图,必须要用尺,铅笔作图,否则不给分.画出下图中静止物体A所受的力的示意图(球面是光滑的,其他粗糙)【解答】解:第1个图:物体A受到重力、斜面的支持力和静摩擦力.第2个图:物体A受到重力、地面的支持力和向左的静摩擦力、绳的拉力.第3个图:物体A受到重力、半球的支持力和绳的拉力.第4个图:物体A受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力.分别作出力图如图所示.答案:见解析.19.如图,一根直杆处于静止状态.直杆与墙角接触处为A,与地面接触处为B.分别画出直杆在A、B两处受到的弹力.【解答】解:杆与两接触面的弹力,均垂直接触面,作出示意图如下图.20.如图所示,图甲为光滑木棒斜靠在半圆弧槽内保持静止,图乙为A物体静止在粗糙斜面上,丙图为用细绳系住的氢气球靠在光滑的墙上.试分析木棒、A物体及气球的受力情况,并画出受力示意图.【解答】解:甲图:棒受到重力、垂直于棒的支持力与沿着圆心方向的弹力.乙图:A静止在粗糙的斜面上,受到重力、支持力和摩擦力;丙图:小球受到重力、绳子的拉力、侧壁的弹力以及浮力.作出受力示意图如下图.答:受力图如上所示.21.如图,光滑的墙壁上吊着一只足球,请正确画出球的受力示意图.【解答】解:小球受到了重力、拉力和支持力,重力方向竖直向下、拉力方向沿绳子向上、支持力方向垂直于墙面向右,如图所示:故答案如图所示.22.以下三图中的物体全部处于静止状态,(1)图和(2)图画出C点的受力图,(3)图画出均匀棒的受力图.球面光滑.【解答】解:图(1)中C绳子向下的拉力、AC绳子的拉力,BC杆的支持力;图(2)中C点受向下的拉力,AC杆的拉力,BC杆的支持力;图(3)中杆受重力、半圆柱体的支持力、地面的支持力和静摩擦力;答:如图所示.23.在《探究合力的求法》的实验中,两个弹簧秤的拉力F1和F2已于图中作出了它们的图示,O是橡皮条的一个端点,图中每格的长度代表1N.(1)用作图法作出合力F的图示;(2)合力F的大小是5N.【解答】解:(1)根据平行四边形画出合力如图:=5×1=5N.(2)由图看以数出合力的长度是5个小格,所以合力大小为:F合故答案为:(1)如图所示;(2)5.24.作图题:按所标条件分别对甲、乙图中力F进行分解,并用作图法求出甲图中分力、F1、F2的大小.【解答】解:甲图中已知合力与两个分力的方向,过合力的起点与终点做平行四边形,即可得出两个分力,如图:然后选择20N做为标度,结合测量的结果可得:F1=52N,F2=37N乙图中已知合力和其中一个分力的大小与方向,先连接两个端点做三角形,然后做平行四边形,即可求出.如图答:如图(甲图中,两个分力的测量值有一定的误差都可以)25.画出图中物体A受力的示意图.【解答】解:第一图,物体A受到重力mg、斜面的支持力F,与竖直面的支持力N;第二图,物体A受到重力mg,杆的竖直向上弹力;第三图,物体A受到重力mg,及沿着绳子向上拉力T,没有斜面的支持力,否则绳子不可能竖直,如下图所示.答:如上图所示.二.计算题(共5小题)26.如图所示,总长度为L的匀质软链绕在一小滑轮上,开始时两边一样长,稍有扰动后铁链将向一侧滑下.忽略滑轮的大小,当铁链刚离开滑轮时,它的重心比原来下降了多少?【解答】解:开始时铁链的重心在中点位置,故离滑轮高度为,全部落下时,重心的高度离滑轮为,故重心下降高度h=﹣=;答:重心比原来下降了;27.重量G=100N的物体静止置于水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,现给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F.(1)F=10N时,地面的摩擦力是多大;(2)F=50N时,地面的摩擦力是多大.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)【解答】解:(1)当F=10N时,根据力的矢量法则,则拉力的水平分力为F1=Fcos37°=10×0.8N=8N物体所受支持力为N1=mg﹣F1sin37°=100﹣10×0.6=94N此时物体与地面间的最大静摩擦力为f1m=μN1=0.5×94N=47N因为F1cos37°<f1m所以物体没有被拉动,仍保持静止,此时物体所受的静摩擦力为f1=8N;(2)当F′=50N时,根据力的矢量法则,则拉力的水平分力为F1′=F′cos37°=50×0.8N=40N物体所受支持力为N1′=mg﹣F1′sin37°=100﹣50×0.6=70N此时物体与地面间的最大静摩擦力为f1m′=μN1′=0.5×70N=35N因为F1′cos37°>f1m′所以物体被拉动,此时物体所受的滑动摩擦力为f1′=35N;答:(1)F=10N时,地面的摩擦力是8N;(2)F=50N时,地面的摩擦力是35N.28.如图质量为2kg的木块P 放在质量为4kg水平木板上,向左抽动木板时木块P 处于静止状态,此时测力计的指针指在4N处,g=10m/s2.则(1)木块受到的摩擦力多大?方向如何?(2)木块与木板间的动摩擦因素多大?【解答】解:(1)根据平衡条件,则木块受到的滑动摩擦力f=4N;物体相对木块向右运动,故滑动摩擦力的方向水平向左;(2)木块与木板间的动摩擦因数μ===0.2答:(1)木块受到的摩擦力4N,方向水平向左;(2)木块与木板间的动摩擦因素为0.2.29.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4kg的物体上,另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,当弹簧拉长至15cm时,物体恰好被拉动,(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为多少?(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?【解答】解:(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力为:f max=μN=μmg=0.25×4×10N=10N物体恰好被拉动,物体所受弹力等于最大静摩擦力:F1=kx1=f max得:k==200N/m(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为:f2=μN=μmg=0.25×4×10N=10N(3)弹簧弹力为:F3=kx3=200×(13﹣10)×10﹣2N=6N<f max物体受到静摩擦力,大小为:f3=F3=6N.答:(1)弹簧的劲度系数200N/m;(2)若将弹簧拉长至11cm时(物体在滑动过程中),物体所受的摩擦力大小为10N;(3)物体静止时,若将弹簧拉长至13cm,物体所受到的摩擦力大小为6N.30.一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10m/s2,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当将弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)当将弹簧拉长至11cm时,物体受到的摩擦力大小为多少?(3)当将弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?【解答】解:(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力f max=μN=μmg=0.2×2×10N=4N物体恰好做匀速直线运动,物体所受弹力等于滑动摩擦力,即等于最大静摩擦力:F1=kx1=f max得k===N/m=200N/m(2)若将弹簧拉长至11cm时物体静止,则f1=k△x1=200×1=2N若将弹簧拉长至11cm时,物体在滑动过程中,物体相对地面滑动,受到滑动摩擦力为f2=μN=μmg=0.2×2×10N=4N(3)若将弹簧拉长至13cm>12cm时,物体所受的拉力大于最大静摩擦力,相对于地面不能静止,物体相对地面滑动过程中受到的摩擦力等于4N答:(1)弹簧的劲度系数100N/m;(2)若将弹簧拉长至11cm时物体静止,则受到的摩擦力是2N,若物体在滑动中则物体所受的摩擦力大小为4N.(3)弹簧拉长至13cm时,物体所受的摩擦力大小为4N;。
专题:物体的受力分析
例1、放在水平桌面上静止的西瓜。
受力物 力
施力物
重 力 地球
西瓜 支持力
桌子
重 力 地球
桌子 压 力 西瓜
支持力 地面
例2、水平地面上向右做匀速直线运动的汽车。
受力物 力
施力物
例3、被电线悬吊静止的电灯。
受力物 力
施力物
例4、用力F把一木块压在墙面上静止。
受力物 力
施力物
例5、静止在斜面上的木块。
【练习 】关于力的概念,下列说法正确的是( ) ①两个物体只要相互接触,就一定有力的作用;
②两个不相互接触的物体之间,就一定没有力的作 用;
③有力的作用就一定有施力物体,但可以没有受力 物体; ④力不能脱力物体而独立存在. A.①②③ B.①③ C.②④ D.④
四、受力分析基本方法
1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解 的方法。在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系 统的内力。
例:如图中,a、b两个小球相互间一定有弹力作用的 是(图中各接触面光滑,其中C、D两图中a、b两球均 用轻绳悬挂)( )
ABC
D
E
F
3、从力的性质(条件)判断,寻找产生原因;(重力、弹力、摩擦力)
③摩擦力
产生条件:接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动和相对运动的 趋势(接触力,有摩擦力必有弹力) 作用点及方向:沿接触面,与相对运动或相对运动趋势的方向相反 大小: (1小)与滑接动触摩面擦对力物f=体μ的FN支,持动力摩等擦大因。数μ,FN指物体对接触面的正压力,其大 (2)静摩擦力f可由二力平衡条件求出,最大静摩擦力fm略大于滑动摩擦力, 在近似计算时,fm近似等于滑动摩擦力。 (摩擦力既可以充当阻力,也可以充当动力) 初中阶段弹力的大小通过平衡力求出。
1-2 受力分析受力图
第十节 结构的分类
一、结构——建筑物中支承荷载而起骨架作用的 部分。 如:屋架、梁、柱等。 二、 结构分类 (按几何尺寸分)
杆件结构——由若干杆件组合而成的结构。 长度尺寸远大于横向尺寸。 板壳结构——由薄板、薄壳组成的结构。 厚度远小于其它两向尺寸。
实体结构——长、宽、厚三向尺寸相近的结构。
二、结构的分类(按构件的几何特征):
⑸组合结构:由桁架与梁或桁架与刚架组合而成的结构。
小结
一、明确几个概念 约束、约束反力、四种约束类型及反力确 定、受力图、物体系统。 二、能熟练地绘制物体或物系的受力图。 三、作业: 习题: P18 2(c)(d)、5(a)(c)
预习:第三章
第一节——第二节
1、根据题意确定研究对象:将研究对象从结 构中分离出来,单独画出其简单轮廓图形。 2、先画主动力:一般是重力、已知外力。
3、再画约束反力:约束反力应严格按照约束 类型来画。注意先确定二力构件。 4、检查:不要多画、少画、错画力。
注意:
(1)研究对象可以是单个物体,也可 以是由两个或两个以上的物体联系在一 起的物体系统。
二、几种常见的约束 1、柔体约束(柔索)
组成:由柔性绳索、胶带或链条 等柔性物体构成。
[例] 吊灯
约束特点:只能受拉,不能受压。
T
约束反力方向:作用在接触点, 方向沿着柔体的中心线 背离物体。表现为拉力。 通常用T表示。
G
2、光滑接触面约束
组 成:由光滑接触面构成的约束。
约束特点:不论接触面是平面或曲面,都不能限制物体沿接触
(3) 可动铰支座
约束特点:限制物体沿支承面法线方向移动。 约束反力:大小、方向均未定,作用垂直于支承面 且通过铰心。
物体的受力分析
物体的受力分析000画受力图的关键是确定各类约束力的作用位置与方位,它是在实践基础上,通过分析约束在接触处对物体位移的阻碍方向,并将分布约束力系经合理简化而确定的。
1.5.1受力的简化--分布力与集中力在物理学中,表示物体受力时,一般认为力集中作用于一点,这种力称为集中力。
实际上,任何物体间的作用力都分布在有限的面积上或体积内,应为分布力。
集中力实质上是分布力作用范围很小时的简化结果。
另一方面,分布力的分布规律一般比较复杂,也需要进行简化。
(a)轮胎(b)水坝图1.29分布力简化实例图1.29(a)所示为静置在地面上的汽车轮胎,其所受路面的力作用在以宽度为b所对应的小面积内,在研究轮轴受力时,可将其简化为集中合力。
而在研究车轮与路轨的动力作用时,须考虑二者间的分布力。
图1.29(b)所示水坝受到的静水压力分布在坝与水的接触面上,压强沿水的深度呈线性变化。
作为近似计算,可将坝体简化为单位宽度的变截面梁。
原来作用在坝体上的静水压力,可以简化为变截面梁上的线性分布载荷,如图1.29(b)中的虚线三角形所示。
在分析坝体思考1-10图的平衡时,可用集中力代替此分布力。
的大小与作用位置类同例1.5图(a)所示的简化结果。
思考1-10试分析图示均质物块所受斜面作用的分布力及其简化结果。
图1.30绳与轮之间的压力图1.30(a)所示为绕在固定圆轮上的一段绳子。
绳与轮之间的正压力分别如图1.30(b)和(c)所示,这是分布力。
在分别研究绳与轮的平衡时,一般不将其简化为集中力。
1.5.2典型约束模型物体之间的连接方式复杂多样,为了进行受力分析,需要将这些连接方式理想化,通常抽象为几种典型的约束模型。
1理想刚性约束当物体变形可以忽略时,约束与被约束体之间的接触可假设为刚性,常见如下几种。
(1)光滑面1理想刚性约束当物体变形可以忽略时,约束与被约束体间的接触可假设为刚性,常见的有以下几种。
(1)光滑接触面(a)方槽(b)齿轮图1.31光滑面约束当物体与固定约束(见图1.31(a))或活动约束(见图1.31(b))间的接触表面非常光滑,摩擦可以忽略不计时,就可简化为光滑面约束。
整体法和隔离法受力分析(答案版)
For personal use only in study and research; not forcommercial use专题三 整体法和隔离法选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。
合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。
隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。
隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。
整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。
隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。
这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。
对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。
如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。
对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。
一、静力学中的整体与隔离通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。
【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( )A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定D .没有摩擦力的作用【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D .【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么?【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q,两环A O P质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。