如何对物体的受力进行分析计算.docx
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如何对物体的受力进行分析计算
如何对物体的受力进行分析计算
【本讲教育信息】
一.教学内容:
如何对物体的受力进行分析计算
二.教学过程:
(一)考点点拨
对物体进行正确的受力分析是解决物理力学问题的关键,只有进行了正确的受力分析,才能正确的解决力学问题,受力分析贯穿了整个高中阶段,这是所有高中学生必须具备的一种分析问题的能力。
(二)跨越障碍
我们把研究对象在特定的物理环境中所受到的所有外力找出来,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。
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,注意是分析受到的力,而施加的力是不分析的。
例1:
一物体放在水平面上静止,分析物体受到了哪些力?
解析:
物体受到重力和水平面的支持力两个力。
这两个力都是物体受到的,此时不能再分析一个压力,因为压力是物体施加给地面的,不是物体受到的。
(4)对于作用在物体上的每一个力,都必须明确它的来源,即要能找到施力物体。
例2:
一个物体沿斜面向下滑,此时受到哪几个力的作用?
解:
物体此时受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,容易错误分析成:
认为还受到一个沿斜面向下的力,实际上是不受这个力的,因为找不到施力物体。
例3:
足球运动员用力将足球踢出后,沿草坪运动一段距离后停下,分析足球在运动过程中受到的力。
解:
只受重力,支持力和摩擦力这三个力,不能再分析脚对足球的作用力,因为脚已经和足球分开。
(5)分析的是物体受到哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”混淆而重复分析。
例4:
绳子悬挂一小球,使小球在竖直平面内做圆周运动,分析小球在最低点时的受力。
解:
小球只受到重力和绳子的弹力这两个力,不再受到其它的力
例5:
如图:
一物体在弹簧和斜面的作用下处于静止状态,分析下面物体的受力状况
解:
(1)如果弹簧弹力恰好等于重力的话,物体就只受两个力的作用:
重力和弹簧的弹力
(2)如果弹簧的弹力大于重力的话,物体就要受到四个力的作用:
重力、弹力、斜面的支持力,和斜面对物体沿斜面向下的摩擦力的作用。
例6:
A、B、C三木块叠放在水平桌面上,对B物体施加一水平向右的恒力F,三木块均静止,分别分析三个物块受到的力。
解:
A物体受两个力的作用:
重力和B对A的支持力
B物体受五个力的作用:
重力、F、C对B的支持力、A对B的压力、C对B的摩擦力
C物体受五个力的作用:
重力、地面对C的支持力、B对C的压力、B对C的摩擦力、地面对C的摩擦力
(三)小结
对物体进行受力分析时,一定要分析物体所受到的力,在分析时千万不能多分析或少分析,要按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析,分析完后还应按照所分析的受力情况,看看物体的运动情况是否和物体的受力情况相对应。
【模拟试题】
1、如图所示,小球静置于水平面上,右侧紧挨着竖直墙壁,一切摩擦不计,则小球受到的力有
A、重力、支持力、竖直墙壁的弹力
B、重力、地面的支持力
C、重力、竖直墙壁的弹力
D、地面的支持力、竖直墙壁的侧压力
2、放在光滑斜面上的物体实际受到的力有
A、重力、支持力
B、重力、支持力、下滑力
C、重力、支持力、下滑力和垂直斜面向下的力
D、支持力、下滑力和垂直斜面向下的力
*3、如图所示,一根弹性杆的一端固定在斜面上,杆的另一端固定一个重为3N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力
A、大小为3N,方向平行于斜面向上
B、大小为1.5N,方向平行于斜面向上
C、大小为3N,方向垂直于斜面向上
D、大小为3N,方向竖直向上
*4、分析下列物体的受力情况,画出物体的受力示意图
*5、如图,重为G的物体受到一个竖直向下的压力F1作用,在粗糙水平面上向右滑动,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ,求物体受到的摩擦力大小。
**6、如图所示,人重600N,木板重400N,如果人要拉住木板,必须用多大的力?
【试题答案】
1、B解析:
此题中不易判断的是墙壁有无弹力,可以假设墙壁不存在,小球的运动状态不会发生变化,说明有无墙壁效果相同,故墙壁无压力。
2、A解析:
物体会沿斜面下滑是因为重力有此效果,而不是受到一个下滑力的作用,我们找不到下滑力的施力物体,前面例题中有分析
3、D解析:
杆只有产生一个竖直向上,大小为3N的力,才能抵消物体受到的重力,物体才能静止。
4、解析:
5、μ(G+F1)
解析:
分析受力状况
物体在竖直方向受重力G,地面竖直向上的支持力N和竖直向下的压力F1
为了在竖直方向无运动,则N=G+F1
支持力为G+F1则物体对地面的正压力也就为G+F1
根据动摩擦力f=μ×N=μ(G+F1)
6、250N
解析:
分析受力状况
把人和木板看作一个整体,这个整体受重力和三段绳子各一个的拉力,根据滑轮的相关知识可知,左侧绳子上的拉力是右侧两根绳子上各自拉力的2倍,而右侧两根绳子上拉力大小相等。
为了让物体静止则三个拉力之和应该等于物体的重力即2T+T+T=
+
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