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初中物理受力分析

初中物理受力分析 This manuscript was revised on November 28, 2020
受力分析在解决力学问题中的应用
正确对物体受力分析是解决力学题目的关键。

在初中阶段主要初步学习了重力、摩擦力(包括滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力)、弹力(包括压力、拉力、支持力、浮力等)。

受力分析主要是分析这些力。

初中物理要求研究的力学问题基本上是处于平衡状态下的,只有正确的对物体进行受力分析,才能准确合理的结合物理规律和公式来解决问题,所以受力分析是解决动力学问题的重要环节。

下面简要分析受力分析在力学中的应用。

一、学习目标:
1、掌握受力分析的方法;
2、学会利用受力分析的方法分析解决问题。

3、
二、知识储备:
1.二力平衡的条件:;;;。

二力平衡合力为。

2、重力的方向;作用点。

3、相互接触的物体受力,如图1中A、B两物体;不相互接触的物体受力,如图2中两磁铁。

4、摩擦力产生的条件,,;摩擦力的方
向。

三、典例分析:
(一)、受力分析:
例1. 如图3所示,小球用线系住挂在天花板上并与墙面接触,画出小球的受力示意图。

例2. 如图4所示,木块放在斜面上静止不动,试画出木块受力示意图。

由以上例题,总结对物体受力分析的步骤:
(1)首先要确定研究对象(可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力);
(2)在分析物体受力时,应先考虑重力,然后是弹性力、摩擦力等,并分析物体在已知力的作用下,将产生怎样的运动或运动趋势;
(3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,确定力,保证力既不能多也不能少;(4)画出研究对象的受力示意图;
(5)检验,根据物体的运动状态和平衡力的知识来检验所画出的力是否正确。

跟踪练习1:
1、如图5所示,试分析放在水平面上的物体A作匀速运动时的受力情况。

2、如图6所示,物体放在作匀速直线运动的传送带上,请画出物体所受力的示意图。

(如果传送带突然加速或减速运动,画出物体所受力的示意图。


3、一小球静止在竖直的墙壁之间,如图7,请画出小球所受力的示意图。

(二)、应用:
例1、一个放在水平桌面上的物体,受到分别为5牛和3牛的两个力F
1、F
2
的作用后仍处于静止状态,如图8所示,则该物体受到的合力
为,桌面对此物体的摩擦力大小为,方向
为。

跟踪练习2:
1、一物体做匀速直线运动,在所受的多个力中,有一对大小为15N的平衡力,当这对力突然消失后,该物体的运动状态将_______________(填“改变”或“不变”).
2、一个小球重3牛顿,当它以0.5米/秒的速度在光滑的平面上作匀速直线运动时,加在小球上的水平推力是()
A、0牛顿
B、1.5牛顿
C、3牛顿
D、无法判断。

3、如图9甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 N;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图9乙所示),则推力F2= N。

例2、用力F将木块压在竖直墙面上,木块静止,如图10所示,当F增大时,墙对木块的摩擦力的变化情况是:
A、增大;
B、减小;
C、不变;
D、无法判断。

跟踪练习3:
1、竖直悬挂的磁性黑板上吸附着一磁性黑板擦,黑板擦静止不动。

在竖直方向上黑板擦保持平衡的原因是受到摩擦力和力的作用。

2、体育课上,小明匀速爬杆,小刚匀速爬绳。

有关他们受到的摩擦力,下面说法正确的是()A.因为爬杆时手握杆的压力大,所以小明受到的摩擦力一定大
B.因为绳子粗糙,所以小刚受到的摩擦力一定大
C.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
D.若小明的体重大,则他受到的摩擦力一定大。

3、起重机吊着一重为G的物体(1)匀速上升拉力为F
1,(2)匀速下降拉力为F
2
,(3)静止在
空中拉力为F
3,(4)在空中水平匀速运动拉力为F
4
,(5)以3m/s的速度匀速上升,拉力为F
5

(6)以2m/s的速度匀速下降拉力为F
6,这几种状态都是状态。

比较F
1
、F
2
,F
3
,F
4
,F
5

F 6,有F
1
F
2
___ F
3
F
4
F
5
F
6。

达标测试:
1、重5N的茶杯静止在水平桌面上,受到的摩擦力大小为 N。

2、如图11物体A在水平力F作用下,静止在竖直墙壁上。

当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑,此时物体A所受摩擦力的大小
A、减为原来的1/2;
B、和原来一样;
C、增大为原来的2倍;
D、无法判断。

3、如图12中的水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦.物体A重10N,当物体B重为2N时,物体A保持静止,这时A物体受到的摩擦力为 N;当物体B重为3N时,物体A向右做匀速直线运动,运动一段时间托盘着地,此后物体A做运动,受到的摩擦力是
N.
4、如图13所示,放在光滑水平面上的小车上固定一块磁铁,人用木杆吊着一块磁铁,始终保持两
块磁铁之间有一定的间隙且不变。

则小车的状态是要( )
A.向左运动,越来越快
B.向右运动,越来越快
C.匀速直线运动或静止
D.有时快有时慢的直线运动
5、如图14所示,为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景。

已知气球的体积为
8m3,气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为9kg,空气的密度为1.29 kg/
m3.g取10N/ kg,则系于地面拉住标语的细绳的拉力为( )
A、103.2N
B、90N
C、13.2N
D、193.2N.
6、如图15,用弹簧秤拉着木块在水平桌面上做直线运动,实验记录如下表。

由此可知,木块与水
平桌面的滑动摩擦力为。

7、如图16物体A重50N,物体B重
30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。

如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A,使物体B以
0.1m/s的速度匀速上升,求2s内拉力F 做的功。

答案:
一、知识储备
1、作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,0。

2、竖直向下,重心。

3、不一定,不一定不。

4、 物体间相互接触、挤压,接触面不光滑,物体间有相对运动趋势或相对运动。

二、 练习答案 跟踪练习1: 跟踪练习2: 1、 不变; 2、 A ;
3、 0;12。

跟踪练习3 1、重 2、D
3、平衡状态,=,=,=,=,=。

达标测试答案: 1、0; 2、B ;
3、2, 减速, 3。

4、C .
5、C .
6、3.0N
7、12J
分析: 拉力的功W =Fs ,要正确求出功,必须求出拉力和拉力移动的距离,这就和滑
轮组的受力分析综合起来了。

已知:GA =50N ,G B =30N ,v B =0.1 m/s ,t =2s . 求:W
解 A 向右运动,受向右拉力F 1和向左的摩擦力f ,A 匀速运动:f =F l . 与B 相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重G B .
∴ F 1=31G B =3
1
×30=10
f =F 1=10N
当A 向左运动时,A 受向左的拉力F 2和向右的摩擦力f 及向右的绳子拉力F 1.
F 2=f +F 1(F 1=3
1
G B =10N ),f 大小不变
∴ F 2=10N +10N =20N
在2s 内,物体上升距离h =v B ×t =0.1m/s ×2s =0.2m 拉力移动距离s =3h =3×0.2m =0.6m 拉力做的功W =F 2s =20N ×0.6m =12J 答案 12J。

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