受力分析作图训练
受力情况决定运动情况,要研究物体的运动,必须首先搞清物体的受力情况。
正确分析物体的受力情
况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。
1.分析方法:
进行受力分析的基本方法是隔离体法,即将所选定的研究对象(一般是一个物体,也可以是几个物体
构成的整体)从它所处的环境中隔离出来,然后依次分析环境中的物体对所选定的研究对象施加的力。
分析的依据,一是力的性质和各种力的产生条件;二是物体的运动状态即从共点力的平衡条件和牛顿
第二定律入手分析。
下边是受力分析常用的一些辅助方法。
(1)整体法:即选择几个物体构成的整体作为研究对象,既可用于研究整体的受力,也可作为分析某
个物体受力情况的辅助方法。
如(例一)。
(2)假设法:即在某个力的有无或方向不容易判断时,可先假设这个力不存在,看物体的运动会受
什么样的影响,从而得出结论。
如分析弹力可用假设拿开法,分析静摩擦力可用假设光滑法等。
(3)利用牛顿第三定律分析。
(4)画出物体的受力示意图,这样会使问题形象直观。
在不涉及转动问题时,一般要将力的作用点平
移到物体的重心上来(对杆的受力分析除外),示意图不但要表示力的方向,还要定性表示力的大小。
图画
的越准确,越便于分析解决问题。
2、分析受力情况的顺序
(1)先分析重力和已知力
(2)其次分析接触力(弹力和摩擦力)。
绕研究对象逆时针或顺时针观察一周,看研究对象跟其它物
体有几个接触点(接触面),则至多有几个弹力和几个摩擦力。
某个接触点或面上有挤压,则画出弹力,
若还有相对运动或相对运动趋势,则画出摩擦力。
若摩擦力不好直接确定,可以先分析其它力,然后结合
状态来判断,是否存在摩擦力。
注意事项:
(1)受力分析只分析按性质命名的力(重力、弹力、摩擦力等),不分析效果力(下滑力、上升力、拉
力等),性质力和效果力避免重记。
(2)合力和分力不能重复的列为物体所受的力。
分析物体的受力情况一般只分析实际力,在分析具体
问题列方程时,合力和分力作为一种等效替代的手段不能重复考虑。
(3)要把握好研究对象,不要将研究对象对其它物体的力纳入,即只研究它的受力情况。
(4)摒弃传力的概念。
如图1-15甲,我们只能说A由于受到推力F而对墙
产生弹力,而不能说推力F作用在墙上;在1-15乙图中,由于C的存在使B对
A的压力大于B的重力,但C对A并没施加力。
(5)最后要做一番检查,看每个力是否存在施力物体,受力情况是否和物
体的运动状态相矛盾,做到不多力,不漏力。
例题:分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体.
圆木静止在光滑槽上,O1是圆木的几何中心,O2是圆木的重心。
图1-15甲图1-15乙
(2)沿粗糙斜面上滑
的物体A
A
V
用力F 向下压小球,小球和半球都处于静止
倾斜绳将均匀杆一端吊起。
用垂直于斜面的力F 将物块顶在斜面上
相同的两物块夹在相同的竖直墙间处于静止
在拉力F 作用下,两物块相对粗糙水平面匀速运动。
用力F 拉着A 、B 两物体一起向右匀速运动。
用力F 托住A 、B 两物块。
课后检测
光滑球靠在墙上
用斜向上的力F 将 物块A 顶在竖直墙面上 光滑球静止在两夹板之间
在力F 作用下行使在粗糙路面上小车
F
V
沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G
F
A V
F B
A
(2)A 、B 同时同速向右匀速行
使
匀速转动的传送带上,
圆柱静止在两根木棍搭成的斜面上物块A被竖直挡板挡住。
用力F竖直向下压物块A 用水平力F拉物块A 用水平力F拉物块A,未拉动。
(AB均静止)
用等大的水平力F拉A、B。
用力F将A、B两物块顶在竖直墙上。
(均未动)(均未动)
A、B、C三个物块用拉伸用力F推搁在光滑斜面上的圆球。
的轻弹簧和细绳相连,处于静止状态。
用力F将物块B从A下边匀速抽出,
A用水平细绳系在左侧墙上。
A、B在拉力F作用下一起沿粗糙斜面向上匀速滑动。
用力F推着A、B物块一起在粗糙水平A、B在拉力F作用下一
面上向左匀速运动,A、B间接触面光滑。
起沿粗糙斜面向上匀速滑动。
物体刚放在传送带上
相同的仨物块夹在相同竖直墙间 A 、B 两球用细线连接在一起,吊在天花板下, 处于静止 用力F 将B 球拉起,OA 绳保持竖直。
小物块在推力F (图中未画出) 小孩拉绳,使物块和人一起向左匀速运动。
作用下沿粗糙斜面在水平方向上匀速运动。
上下两块毛巾相叠,上边的毛巾用水平轻绳固定在墙上, AB 受相反方向力F ,均静止 用水平力F 将下边的毛巾匀速拉出。
AB 及斜面均静止 两物体静止 AB 沿斜面一起匀速下滑
物体随传送带一起
做匀速直线运动
A B
F
F
物体随传送带一起 做匀速直线运动。