高中物理受力分析专题

受力分析专题第1页共8页高中物理受力分析专题顺口溜：分析对象先隔离，已知各力画上面。接触点、面要找全，推拉挤压弹力显。糙面滑动动摩擦，欲动未动静摩现。隔离体上力画全，不多不少展笑颜。（一）受力分析1．确定所研究的物体，然后找出周围有哪些物体对它产生作用．采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力，不要找该物体施于其它物体的力，譬如所研究的物体叫A，那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“A对甲”或“A对乙”等的力就不是A所受的力．也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上．2．要养成按步骤分析的习惯．先画重力：作用点画在物体的重心．次画接触力(弹力和摩擦力)：绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周，看对象跟其他物体有几个接触点(面)，对每个接触点(面)若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或趋势，则画出摩擦力．要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反。分析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面)．再画其他场力：看是否有电、磁场力作用，如有则画出场力．顺口溜：一重、二弹、三摩擦、再其它。3．受力分析的注意事项：初学者对物体进行受力分析时，往往不是“少力”就是“多力”，因此在进行受力分析时应注意以下几点：(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施加的力。(2)每分析一个力，都应找到施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在．这是防止“多力”的有效措施之一。检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体，特别是检查一下分析的结果，能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致，否则，必然发生了多力或漏力现象．(3)合力和分力不能同时作为物体受到的力。(4)只分析根据力的性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力），不分析根据效果命名的力（如下滑力、上升力等）。弹力方向的判定方法及应用1.根据物体形变的方向判定。受力分析专题第2页共8页物体受到的弹力的方向与施力物体的形变方向相反。例1.如图1所示，分析物块所受弹簧弹力F的方向。图12.根据使物体发生形变的外力方向判定。弹力的方向与作用在施力物体上，使物体发生形变的外力方向相反。3.根据物体的运动情况，利用物体的平衡条件（或动力学规律）判定。例3.如图2所示，一轻质杆架固定在水平地面上，一端固定一重力为G的球，并处于平衡状态。分析球受到的杆的拉力。4.判定弹力方向时常见的几种典型情况：（1）轻质弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向。（2）轻绳对物体的弹力（即绳对物体的拉力）方向，总是沿着绳指向绳收缩的方向。受力分析专题第3页共8页（3）轻质杆对物体的拉力或支持力的方向，不一定沿着杆的方向。注：例3就能说明这个问题。（4）面与面接触的弹力方向，垂直于接触面指向受力物体。如图3所示。图3（5）点与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面的切线），指向受力物体。如图4甲、乙所示。图4（6）球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面（即在接触点与球心的连线上），而指向受力物体。如图5所示。受力分析专题第4页共8页图5（7）球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面（即在两球心的连线上），而指向受力物体。如图6所示。如何确定杆的弹力方向例1、如图所示，重力是20N的物体，由轻绳悬在水平轻质横梁BC的端点C上，横梁的B端通过铰链固定在竖直墙上，横梁上的C点由轻绳AC拉住，AC与BC夹角为300，求悬绳AC所受到的拉力为多大？分析：要想求AC绳所受的拉力有多大，要选C点受力分析，AC、CD两段绳的拉力一定沿绳的方向，而横杆对C点作用力的方向不好确定。这就要先看横杆BC的受力情况了，而轻质横梁的B端是可自由转动，故要想BC杆能在水平位置处于平衡状态，两段绳对杆的作用力必沿杆方向。因为对杆以B为转轴，轻杆不受重力，绳对杆的作用力只有经过转轴时力矩为零，杆才不会转动。然后再研究C点，AC和CD两绳拉力的合力必沿杆的方向，由力的合成可求出AC受到的拉力。因TD=mg则TA=TD/sin300=2mg=40N这种情况可由杆的状态来决定，在对C点受力分析，即可。而下面这道题就不能只看杆的状态了，要根据实际情况判断杆的作用力。例2、水平横梁的一端插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量M=10kg的重物，∠CAB=300,如图所示，则滑轮受到绳子的作用力的大小分析：此题与例1看起来好像没什么区别，但仔细看看会发现区别很大。杆的左端是插在墙壁内的，且另一端多了一个滑轮，这种情况下杆就不能转动了，绳对杆的作用力不沿杆的方向，杆也可以保持水平不动。而一根绳子跨过定滑轮时绳子的拉力是大小相等的，且两力夹角是1200，则它们的合力必定在这两个力的角平分线上，且与绳拉力大小相等，这时杆的作用力可以不沿杆的方向。受力如图所示。因TM=TC=Mg则F合=MgCAB30DGTATDF合CABm30TCTmF合受力分析专题第5页共8页练习：如图所示，轻质杆B端通过铰链固定在竖直墙上，C端有个定滑轮，轻绳一端A固定在墙壁上，另一端跨过定滑轮后悬挂一重物，且BC杆与墙成θ角，θ900,一切摩擦均不计，则当绳端A稍向上移，系统再平衡后，则（）A、轻杆与竖直墙壁的夹角减小B、绳的拉力增大，轻杆受的压力变小C、绳的拉力不变，轻杆受的压力变小D、绳的拉力不变，轻杆受的压力不变思考:如果B点不是铰链与墙连接，而是斜插入墙中，结果又如何呢？（二）受力分析练习：1。画出物体A受到的弹力：（并指出弹力的施力物）2。画出物体A受到的摩擦力，并写出施力物：（表面不光滑）FABAAFAA静止不动FAA向右匀速AA沿着斜面向上运动AA相对斜面静止AA沿着斜面向下运动mθBACDTAF合TD受力分析专题第6页共8页3：对下面物体受力分析：1）重新对1、2两题各物体进行受力分析（在图的右侧画）2）对物体A进行受力分析（并写出各力的施力物）3）对水平面上物体A和B进行受力分析，并写出施力物（水平面粗糙）ＡA沿着水平面向左运动ＡA沿着墙向上运动AA沿着水平面向右运动FAA静止FAA匀速下滑A、B相对地面静止A与皮带一起向右匀速运动ABFA、B一起向右匀速运动ABFA、B一起向右加速运动ABA、B相对地面静止木块A沿斜面匀速上滑FVABABCABA、B相对地面静止A、B、C一起向右加速运动A、B一起向右加速运动沿传送带匀速上滑的物块AAA受力分析专题第7页共8页MmmcAB4）分析A和B物体受的力分析A和C受力（并写出施力物）图6应用练习：1.关于弹力的说法正确的是（）A.相互接触的物体间必有弹力B.拉力、压力、支持力都是弹力C.轻绳、轻杆上产生的弹力，其方向总是在沿绳、杆的直线上D.压力、支持力的方向总是垂直于接触面2.在如图7所示中，画出甲图球和乙图木杆受到的弹力和重力。（图中O点是物体的重心，P点是球的球心）图7AB物体静止不动物体静止不动在水平力F作用下A、B沿桌面匀速运动，AB受力分析专题第8页共8页3.如图8所示，分析甲、乙两种情况下，小球是否受到斜面的弹力作用，方向如何？图8参考答案：1.BD2.如图9所示。图93.提示：用假设法分析，即假设将甲图中的斜面撤走，发现球不动，则甲图中的球不受斜面的弹力；假设将乙图中的斜面撤走，发现球动，则乙图中的球受斜面对它的弹力，方向垂直斜面向上。