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简单受力分析

力学分析
一、自主学习
1、如果物体处于静止或者匀速直线运动状态时(运动平衡态),物体不受力所受合外力F 合= N (力学平衡态)。

2、物体不受力所有合外力F 合= N 时,物体处于静止或匀速直线运动状态。

平衡态 平衡态(相互对应)
3、初中阶段,在对物体进行受力分析时,通常的问题结构是,物体在受竖直和水平方向力的作用下保持平衡。

4、物体在受到两个力的作用下,保持静止或者匀速直线运动,物体受到的两个力必然满足:大小 、 、 。

5、受力分析建立平衡方程
物体A 叠放在物理B 上,物体A 受到向右的水平力F=15N 的作用,物体AB 保持静止。

分析图中物体A 、B 受力情况(两物体均静止)。

分析过程:物体处于 态,则受力 。

对AB 整体来看(整体法):
竖直方向受 力 、 力
即应满足:
=支F (物体重力和地面对物体的 相平衡)
水平方向受 力、 力
即应满足:
=F (物体受到的拉力和地面对物体的 力相平衡)
隔离法:
对物体A 进行分析:
水平方向:=F
竖直方向:=A F 支
对物体B 进行分析:
水平方向:受到 力 、 力
B A B -=f f -地= N
竖直方向:=B F 支
二、合作探究
1、将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。

当输送带突然停止时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。


A.受到方向向右的摩擦力
B.受到方向向左的摩擦力
C.不受力
a 、米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为___ 。

b 、当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为 。

c 、当将输送带突然停止时,米袋在水平方向上受力情况为 。

ACB
2、如图AB 向右匀速运动且AB 之间相互静止,kg m kg m B A 5,3==,拉力F=15N 作用在B 上,分析A ,B 的受力情况(即受到哪些力作用、以及力的大小和方向)。

水平方向:A 不受力 竖直方向:G A =30N (竖直向下),B 对A 的支持力F 1=30N 竖直向上
水平方向:B 受地面对它的摩擦力f=15N(方向水平向左),拉力F=15N(水平向右) 竖直方向:GB=50N (竖直向下),A 对B 的压力F 2=30N(竖直向下),地面对B 的支持力F 3=80N(竖直向上)
3、在上题的物体的A 上加一个物体C (kg m C 3=),此时在拉力F=20N 的作用下向右匀速运动,A 、B 、C 之间保持相互静止,分析A 、B 、C 的受力情况(即受到哪些力作用、以及力的大小和方向)。

A 与C 的水平受力情况完全同上,竖直方向受力,A 受到的
B 对它竖直向上的支持力增大了30N ,同时还受到
C 对A 竖直向下的一个压力30N
B 水平受力拉力F=20N.竖直方向,受到A 施加的压力增大30N ,为60N 竖直向下,地面对B 的支持力增大30N ,为110N ,方向均不变。

4、如图所示,用两相同的夹板夹住三个重为G的物体A、B、C,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况.
整体分析:
3G=2f(竖直方向)
隔离分析:
对A:
竖直方向:G+f B-A=f f B-A=0.5G(竖直向下)
根据牛顿第三定律可知:f A-B=0.5G(竖直向上)
水平方向:受到夹板以及B对A的压力,二力大小相等,方向相反
同理:对C
竖直方向:G+f B-C=f f B-C=0.5G(竖直向下)
水平方向:受到夹板以及B对C的压力,二力大小相等,方向相反
对B:
竖直方向:f B-A+f B-C=G
水平方向:受到A对B以及C对B的压力,二力大小相等,方向相反
三、思维建模
1、受力分析过程:


解方程
确定研究对象→

分析运动状态
建立平衡方程
受力分析
a. 明确研究对象
进行受力分析前,要先弄清受力的对象。

我们常说的“隔离法”、“整体法”,指的是受力的对象是单个物体,还是由多个物体组成的整体。

有时选取所求力的受力物体为研究对象,很难分析出这个力,这时可以转移对象,选取这个力的施力物体为研究对象,求出它的反作用力,再根据牛顿第三定律(作用力与反作用力),求出所求力。

b.有序地分析受力
一般分三步走:先分析重力;然后找出跟研究对象接触的物体,分析接触力,如弹力、摩擦力等;最后分析电场力、磁场力等。

c.确定物体是否受到力的作用,有三个常用的方法:
(1)假设法;
(2)根据运动状态判断受力情况;
(3)用牛顿第三定律(作用力与反作用力)。

2、建立平衡方程:
当研究对象处于静止或者匀速直线运动时: 即物体处于平衡态时,=∑F N
分别对物体在竖直方向和水平方向进行受力分析,则有: =∑水平F N 、=∑竖直F N (即物体在水平和竖直方向上所有合力都为0 N ,处于平衡态)。

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