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受力分析 知识点总结

受力分析
1.物体的运动状态和运动状态的变化。

⑴物体的运动状态是通过哪些物理量描述?速度-----(是矢量,既有大小又有方向)
⑵运动状态的变化有哪些?
速度-----大小变化,方向变化,大小和方向都变化
2.物体的变形。

在外界作用下物体的形变或体积发生变化就说物体发生了形变。

物体的运动状态和形变的改变的原因?
1.力的概念:
⑴物体与物体之间的相互作用。

⑵力是矢量,既有大小又有方向。

⑶高中物理主要解决①重力,②弹力,③摩擦力
2.力的作用效果:
⑴改变物体的运动状态-------速度变化
⑵改变物体的形状--------------形变
对重力,弹力,摩擦力的重点分析
重力一定有,弹力看接触,分析摩擦力。

1.重力:是由于地球的吸引产生的,他的方向竖直向下,重力的作用点称重心。

2.弹力:产生条件是直接接触发生弹性形变。

3.摩擦力:相互接触的物体间发生相对运动或具有相对运动趋势,在接触面处产生阻碍物
体间相对运动或相对运动趋势。

对弹力的重点分析
A
B
C
1. 物体与物体间的连接方式主要有:
⑴ 细绳-----只能有拉力 ⑵ 轻杆-----压力和拉力 ⑶ 轻弹簧—压力和拉力
2. 物体受弹力性质分析方法:(易错点)
⑴ 假设法:假设没有所受力物体看运动趋势。

例:分析下面俩个图小球所受斜面做给的弹力方向? 假设没有斜面看小球运动趋势
⑵ 替换法:用细绳替换装置中的杆件,看能不能维持原来的力学状态
例:在下图中肥西AB ,AC ,杆对点A 的弹力的方向,不计AB ,AC 的重力。

解析:用绳替换AB 原装置不变所以AB 所受的是拉力,用绳子替换AC ,A 有向左运动趋势,所以AC 所受压力。

⑶ 根据物体运动状态分析弹力。

由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态由二力平衡或牛顿第二定律列方程,求解物体间的弹力。

对摩擦力的分析 1. 摩擦力的分类:
① 摩擦力:物体没有相对运动,大小为使物体有运动趋势的力的大小,方向跟力的方
向相反。

② 滑动摩擦力:跟物体相对运动方向相反,大小为f=Fn ×u (u 为物体的摩擦系数) 2. 摩擦力的判断方法:(重点)
⑴ 假设法:
先假设没有静摩擦力时,看相对静止的物体间能否发生相对运动。

若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有静摩擦力。

换句话说,静摩擦力时为了使两物体相对静止,若没有它,两物体也能相对静止,就没有静摩擦力。

⑵ 反推法:
从研究物体表现出的运动状态反推它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起作用,就容易判断摩擦力的方向了。

例: 如图所示,物体A 、B 在力F 的作用下一起以相同速度沿F 方向匀速运动,关于物体A 所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
甲 乙 A 、甲、乙两图中物体A 均受摩擦力,且方向均与F 相同。

B 、甲、乙两图中物体A 均受摩擦力,且方向均与F 相反。

C 、甲、乙两图中物体A 均不受摩擦力。

D 、甲图中物体A 不受摩擦力,乙图中物体A 受摩擦力,方向和F 相同。

分析:假设甲中A 不受摩擦力,水平方向不受外力作用,A 在竖直方向所受合力为零,依然能保持匀速运动,在乙中A 如果不受摩擦力那么受重力和B 对A 的弹力的合力不能保持匀速运动,所以受到与合力方向相反的静摩擦力。

⑶ 根据物体的运动状态来判定。

分析运动状态根据牛顿第二定律(F=ma )确定合力大小和方向来判断摩擦力 力的分解与合成 (遵循平行四边形原则) 1. 力的正交分解法。

F
A B
F
A B
把力沿两个相互垂直的方向分解,叫做力的正交分解。

以少分解力为原则建立坐标系。

2.菱形转化三角形。

如果连个分力大小相等,则以这两个分力为邻边所作的平行四边形是一个菱形,而菱形的两条对角线相互垂直,可将菱形分成四个相同的直角三角形,于是菱形转化为直角三角形。

3.相似三角形法。

如果在对力利用平行四边形定则(或三角形定则)运算的过程中,力三角与几何三角形相似。

则可根据相似三角形对应边成比例等性质求解。

牛顿运动定律
1.牛顿第一定律
⑴定义:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变运动状态。

⑵引申出惯性的定义。

(一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。


通过定义可知道是一切物体都具有牛顿第一定律和惯性,与他的运动状态无关,与他的受力情况无关,与他的地理位置无关。

⑶惯性的大小:惯性的大小只跟物体的质量有关。

质量大的物体惯性大,质量小的物体惯
性小。

这里要提别注意的是跟质量有关而不是重量。

2.牛顿第二定律:(重要)
⑴定义:物体的加速度跟物体的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟和
外力的方向相同。

(注意是合外力而不是外力)
⑵表达式:F合=m·a
⑶物理意义:通过牛顿第二定律能吧物体所受合力情况跟物体运动情况相互连接,能帮住
我们解决物理问题。

3.牛顿第三定律
⑴定义:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

⑵有的学生会把作用力和反作用力跟平衡力相互混淆,下面对这两种力进行比较。

实际情况分析:
Fn
物体对桌面的压力和桌面对物体的弹力是作用力和反作用力
F
Fn
物体所受的重力和所受桌面给他的弹力是一对平衡力
G
受力分析的对应题型和解题方法
1.一般解题步骤
⑴明确研究对象(根据问题明确索要研究对象,能方便快速的解决问题)
⑵受力分析和物体的运动状态分析,画好受力分析图,明确物体的运动性质和运动过程。

⑶选取正方向或建立坐标系
⑷求合外力F合
⑸根据牛顿第二定律F合=m·a 或Fx= m·a x Fy= m·a y列方程求解
2.在受力分析中经常会用到隔离法和整体法。

⑴ 隔离法:为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法,
把单个物体隔离出来。

多数用在小物体上或是系统内部的物体受力情况。

⑵ 整体法:当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般再用整体法,
把整个系统看成一个物体。

多数研究大物体或是与地面接触的物体时。

在解决复杂问题时整体法和隔离法会相互运用。

例:如图ABCD 四个物体相互接触质量均为m ,A 和D 两侧有木板分别受F 力,该系统保持静止,问BC 之间的摩擦力和A 跟木板的摩擦力?
解析:问A 和木板之间的摩擦力时可以把ABCD 看成一个整体,内部的摩擦力对整体没有影响。

系统受力分析图如下
因为物体静止所受合外力为零,水平方向合力为零 竖直方向受重力G 和摩擦力2f 合力为零G=2f 所以A 和木板之间的摩擦力为f=0.5G=2mg
研究BC 之间摩擦力时把AB 看成一个整体把CD 看成一个整体,受力分析图如下 假设BC 之间有摩擦力方向竖直向上,由于系统保持静止
f+f ,=G=2mg 因为f=2mg (由上题得出)
所以f ,=0 BC 之间没有摩擦力
3. 瞬时状态下的物体受力情况。

例:如图所示,将两相同的木块a ,b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁,开始时a ,b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F fa ≠0,b 所受摩擦力F fb =0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间
A B C D
F
F
F
F
f f
G
F
F
f f,G AB CD
A.F fa大小不变
B.F fa方向改变
a b
C.F fb仍然为零
D.F fb方向向右
解析:剪断前由于相对静止系统所受合外力为零,由于弹簧处于伸长状态会给a一个水平向右的拉力,而a所受的摩擦力不为零,在右侧绳子剪断瞬间弹簧弹力不改变,对a物体的受力情况不发生变化所以F fa大小不变,方向不变。

对于物体b研究在剪断前受弹簧所给的水平向左的拉力,由于F fb=0 所受右绳所给水平向右的拉力,在右绳剪断瞬间,绳子所给的拉力瞬间消失,弹簧所给的水平向左的拉力不变,b物体有向左运动趋势,所以所受水平向右的摩擦力。

引申出链接问题:
⑴物体跟物体链接:所受力是瞬时的,即同时发生,同时消失。

⑵绳链接:所受力是瞬时的,即同时发生,同时消失。

⑶弹簧链接:在断开瞬间弹簧所给的力大小和方向都不改变。

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