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郭柯柯:高中物理受力分析全面观
2020-04-17 15:36
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在高中物理当中力学贯穿其中,如重力,摩檫力,向心力,安培力,洛伦兹力,而高中物理的主要内容几乎是建立在受力分析之上的。由于各类力常出现在不同的物理题中,因此在解题时,能否能却分析物体的受力情况,往往是解题的关键。
1.受力分析
分析物体受到哪些力,并将它们以示意图的形式表示出来,这一过程及方法叫受力分析.
2.物体是否受某力的判断依据
(1)条件判断:根据是否满足力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用.
(2)效果判断:根据力的作用 效果来判断物体是否受到某个力的作用.
(3)相互作用判断:利用力的作用的相互性,即施力物体同时也是受力物体.
(4)特殊法判断:好多难以确定的力,如弹力、摩擦力等可以利用假设法、运动状态推定法等特殊方法来判断物体是否受力.
3.受力分析的步骤
4.如何防止“多力”或“丢力”
(1)防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体,若某力有施力物体则它实际存在,无施力物体则它不存在.另外合力与分力不要重复分析.
(2)按正确的顺序(既一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施.
5.受力分析的方法
(1)隔离法:若研究对象处在复杂环境中,则应将所要研究的物体从复杂的周围环境中隔离出来,再分析它受到周围哪些物体的力的作用.
(2)整体法:整体法研究系统外的物体对系统整体的作用,不考虑系统内物体间的相互作用.
6.受力分析时需注意的问题
(1)只分析所受的力:在进行受力分析时,一定要注意,我们分析的是物体“受到”的力,而不是物体对外施加的力.
(2)只分析外力:对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力分析图上.
(3)只分析性质力:进行受力分析时,只分析物体所受到的性质力,不分析效果力.
(4)进行受力分析时,同一物体的合力与分力不能同时出现.
7.受力分析时常见问题及应对措施
【例题1】木板B放在水平地面上,在木板B上放一重1 200 N的A物体,物体A与木板B间,木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,木板B重力不计,当水平拉力F将木板B匀速拉出,绳与水平方向成30°时,问绳的拉力FT多大?水平拉力F多大?(重力加速度g=10 m/s2)
【答案】248 N 430 N
【解析】(1)求绳的拉力FT:隔离A,其受力如图所示
则水平方向上:FTcos 30°-Ff1=0
竖直方向上: FTsin 30°+FN1-G=0
而Ff1=μFN1
联立以上三式解得FT=248 N
Ff1=FTcos 30°=μFN1=215 N.
(2)求水平拉力F:隔离B,其受力如图所示
A对B的摩擦力大小为FfA,地对B的摩擦力为Ff地,地对B的弹力大小FN2=FN1,
故拉力F=Ff地+FfA=μFN2+μFN1=2Ff1= 430 N.
【例题2】物体以初速度v冲上粗糙的斜面,如图所示的四个受力示意图中,正确的是( )
【答案】A
【解析】物体只受重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向下的摩擦力三个力作用,A正确.
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