第二讲 受力分析、力矩、物体平衡

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1、力学复习二一、物体受力情况分析知识点析正确地对物体进行受力分析，是解决力学问题的前提和关键，一般方法如下：1、首先要明确研究对象(这是分析所有物理问题的第一步工作)，并将它从周围的物体中隔离出来，明确研究对象就是要明确对哪个物体或者哪几个物体组成的系统进行受力分析，分析时应注意以下三点：(1)力学的研究对象是受力物体，只分析研究对象受到的力，不分析研究对象对其它物体的作用力。(2)不要把作用在其它物体上的力，错误在认为是通过“力的传递”作用在研究对象上，即只要画直接作用在研究对象上的力。(3)如果研究对象是由几个物体组成的系统，只应考

2、虑系统外的物体对系统内物体的作用力，而不应考虑内物体之间的相互作用力，即只考虑外力而不考虑内力(因为我们要研究的是系统整体的运动状态，而内力对系统整体的运动状态无影响)。2、其次，要养成按一定顺序进行分析的习惯，其目的在避免丢力。一般按照：“重力→已知外力→弹力→摩擦力→其它场力(电场力、磁场力等)”的顺序进行受力分析。这是因为只要是地球上的物体就肯定会受到重力的作用，已知外力是外界主动施加的，这两种力都是能肯定是否存在的，而这两种重力又是非接触力，易忘记，所以放在第一位。弹力是一种被动力，一般要随着其它力的变化而变化，所以弹力的分析

3、必须放在重力和已知外力之后。摩擦力存在的条件之一是存在弹力，所以摩擦力的分析必须放在弹力之后。其它场力，只有存在电磁场时才可能受到，所以放在最后分析。3、在分析接触力(如弹力、摩擦力)时，必须找全周围与研究对象接触的所有的物体，其目的也是为了避免丢力，一般来说，有几个接触物体就可能有几个接触力，然后再具体判断每一个接触力是否存在。4、遇到某力存在与否或其方向难以确定时，通常可采用以下两种方法来分析：(1)利用平衡条件或牛顿第二定律。可先假设该力存在，也可以假设该力不存在，再结合已知条件分析其是否满足平衡条件或牛顿第二定律。(2)利用牛

4、顿第三定律。在对多个物体构成的系统中的每一个对象进行受力分析时，弹力和摩擦力是否存在、方向如何往往是一件比较棘手的事情，此时可先分析较简单(受力较少)的物体受力，再利用牛顿第三定律(甲对乙有某种性质的作用力，乙对甲一定也有某种性质的作用力)分析较复杂(受力较多)物体的受力。5、画出受力图后要进行检验，看是否有多余的力，检验的主要依据有：(1)力的概念。看各力是否有施力物体，没有施力物体的力是不存在的。(2)看物体的运动状态和受力分析的结果是否吻合。(3)各力产生的条件等。【例题析思】[例析]辨析下列受力分析的正误：(1)静止在水平桌面

5、上的课本受到重力、桌面对课本的支持力和课本对桌面的压力三个力的作用。(2)物体以某一初速冲上一光滑的斜面，则物体在上滑过程中受到沿斜面向上的外力作用，在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力的作用；(3)用细绳牵引一小球在光滑水平桌面上作匀速圆周运动，小球受到重力、桌面对小球的支持力、细绳对小球的拉力和小球作圆周运动的向心力四个力的作用；(4)对物体进行受力分析画受力图时，各力作用点都可以画在物体的重心上。[析与解](1)研究对象是课本，只分析课本受到的力，不分析课本对其它物体的作用力，故课本对桌面的压力不应分析，它是桌面受到的力；(2)物

6、体在全过程中只受到重力和斜面对物体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外力作用，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，在下滑过程中物物体也没有受到沿斜面向下的下滑力的作用。这里多分析出来的“沿斜面向上的外力”和“下滑力”都可以用力的概念来进行检验，显然，它们都不存在施力物体，因此不存在。(3)对物体进行受力分析时，只分析按性质命名的力，不分析按效果命名的力，物体作圆周运动的向心力，是按效果来命名的力，它实质上的是物体所受外力的合力、其中的某一个力或某一个力的分力等。(4)画图时

7、各力作用点的处理：在不涉及转动的情况下，都可以画在物体的重心上，在涉及转动的情况下，各力的作用点的位置要准确确定。[思考]如图1-19甲所示，A、B两长方形物体在水平向左的外力F的作用下静止于竖直墙壁上，试分析A、B以及AB整体的受力情况。ABF FGBFABNABGAFBANBAFANAFGA+GBFANA图1-19甲丙丁乙      [提示]这是对多个物体构成的系统中的每一个对象进行受力分析的问题，先分析较简单(受力较少)物体B的受力。接顺序来分析(1)重力GB；(2)已知外力F；(3)弹力：找全周围与B接触的所有物体——只有A→

8、只可能有一个弹力，A对B的弹力NAB→是否存在？→由B水平方向平衡可知NAB存在，大小NAB=F，方向水平向右；(4)摩擦力可类似弹力的方法分析，A对B的摩擦力大小FAB=GB，方向竖直向上。如图1-19中的乙所示。再分