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时间:2018-07-15
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1、浅议物体受力隔离研究方法我们知道,力是改变物体运动状态的原因,所以物体运动状态的改变是由于它所受各种力作用的结果,而这些力间的相互关系也正由物体的运动状态来反映。因此许多力学问题的研究,都离不开物体的受力分析。正确地对研究对象进行受力分析,相当于成功解决问题的一半,若受力分析出错,则“满盘皆输”,因此掌握正确的物体受力分析方法和步骤显得尤其重要。物体的受力分析主要是分析某一指定物体或系统(研究对象)受到哪些力的作用,分析时要逐个找全,正确画出力的示意图,做到准确无误。下面我就四个方面简要谈谈如何对物体进行受力分析。一、物体受力分析的基础知识1.力的图示是用一根带箭头的线段直观地表示一个力,
2、线段的长度表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭头或箭尾通常用来表示力的作用点,一般将物体所受各力都看作是作用在物体上的共点力。画出力的“三要素”大小、方向和作用点。2.6物体受力分析重在画图分析物体受力情况时,只需画出力的示意图就可以了,即不需要精确画出力的大小,只要把力的方向画正确,作用点画出(共点力)并大概画出力的大小即可。特别要注意同一个物体只能画出一个作用点,这个作用点一般就画在物体的重心上,这样便于力的分析。二、物体受力分析的常用方法1.在物体受力分析时,我们常采用“隔离法”。隔离法:指在分析被研究对象的受力情况时,要把它从周围物体中隔离出来,分析周围有哪些物体对它施加力的作
3、用,各力是什么性质的力,力的大小,方向怎样,并将它们一一画在受力图上,这种分析的方法叫隔离法。这是常用的物体受力分析的方法,除此还有“整体法”和“假设法”,这里不再详述。2.在分析物体受力的顺序上,因为力比较多,一般按照这样的顺序分析力:一重力、二弹力(弹力包括压力、支持力、拉力等)、三摩擦力(动摩擦力和静摩擦力)、四其他力(如:磁场力,电场力、分子力等)。地面上的一切物体,都要受到重力作用,且方向竖直向下,故先分析重力。然后去接触处找弹力,找出研究对象与其他物体的每一个接触处,若接触处有形变,则有弹力。若接触处除有形变外,还有相对运动或相对运动的趋势,则有摩擦力。“再到接触处去找力”是防
4、止漏力的秘密武器,这样才不会漏掉力,逐一找全,做到正确无误。3.例题解析(1):图示物体A、B处于静止状态,要求分别画出A和B的受力图(接触面不光滑)。6分析:对于A物体,按照物体受力的顺序,它首先受到重力作用,方向竖直向下;其次是斜面给它的支持力,方向垂直于斜面竖直向上;B物体通过滑轮对它的拉力,方向沿斜面向上;最后由于它有一个向上运动的趋势,所以还有一个方向沿斜面向下的静摩擦力。对于B物体,同样的受力顺序,它受到竖直向下的重力,和绳子对它的竖直向上的拉力,除此之外它不与其他物体接触。因此,B物体只受这两个力的作用。三、物体受力分析的一般步骤1.明确研究对象。即据题意弄清我们需要对哪个物
5、体进行受力分析。2.采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。即这个研究对象所受到的力有哪些。3.按照分析力的一般顺序找力。一重力、二弹力(弹力包括压力、支持力、拉力等)、三摩擦力(动摩擦力和静摩擦力)、四其他力(如:磁场力,电场力、分子力等)。4.画物体受力图,没有特殊要求,则画示意图即可,要注意各个力的符号。65.例题解析(2):如下图左示,重力为G的长木板AB,A端靠在光滑墙壁上,AB上又放置一木板m,整个系统处于静止状态,请画出木板AB的受力图。分析:严格按受力分析的步骤进行分析,养成一种好习惯。①明确研究对象是木板AB,把AB木板从图中隔离出来,单独画在图中。②画出物体AB的重力
6、示意图G。③环绕AB一周,找出其他物体与AB的接触处:木板与墙在A处相接触、与地面在B处相接触、与物体m在C处相接触。一共有三处与外界接触。④在A处,由于墙面是光滑的,那么木板AB在A处只受向右的(支持力)弹力F1作用;在B处,受地面竖直向上的弹力F2(支持力);假设地面光滑,木板AB可向右滑动,所以地面给木板B端一个向左的摩擦力F3作用;在C处,m对木板有一个垂直木板向下的(压力)弹力F4,又因为m静止在木板AB上,m要受到木板AB向上的静摩擦力作用,所以木板受到m施加向下的静摩擦力F5的作用。AB的受力如上图右示。6四、物体受力分析时应注意以下几点1.每分析出一个力,应找出该力的的施力
7、物体和该力对物体产生的效果,否则,该力的存在就值得考虑。2.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象施给其他物体的反作用力。3.不要把物体的受力分析和力的合成与分解相混淆,“合力”是物体实际所受各力的“等效力”,“分力”是从一个力的作用效果“等效”出来。“合力”、“分力”都不是物体受到的真实力,因此在分析受力时,不要画出“合力”、“分力”的图示,即要保持其原滋原味。4.为使问题简化,常要忽略某些次要的力,如物体运动速度不大
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