受力分析的一般顺序
1.受力分析的定义:把指定物体(研究对象)在特定物理情景中所受的所有外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析。
2.受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力。
3.受力分析的一般步骤:
(1)选取研究对象:即确定受力分析的物体。研究对象可以是单个的物体,也可以是物体的系统组合。
(2)隔离物体分析:将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析物体受到的重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等,检查周围有哪些物体对它施加了力的作用。
(3)画出受力示意图:按照一定顺序进行受力分析.一般先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析弹力和摩擦力;最后再分析其它场力。在受力分析的过程中,要边分析边画受力图(养成画受力图的好习惯).只画性质力,不画效果力。
(4)检查受力分析是否有误:受力分析完后,检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态,否则,必然发生了漏力、多力或错力现象。 ①只分析研究对象所受的力,不分析对其它物体所施加的力。切记不要把作用在其它物体上的力错误的认为“力的传递”作用在研究对象上。
②只分析按性质命名的力,不分析按效果命名的力(下滑力、向心力、回复力)。
③每分析一个力,都应找出施力物体,以防多分析出某些不存在的力。
④合力和分力不能同时作为物体所受的力。
1. 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。对于连接体,在进行受力分析时,往往要变换几次研究对象之后才能解决问题。
有时候,选取所求力的受力物体为研究对象,却很难求出这个力,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,求出所求力。
2. 有序地分析受力
同学们要养成按一定的步骤进行受力分析的习惯,这样可以避免漏力或添力。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。
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。
3. 认真地检查
作完受力分析后还要认真地检查,看看所画出的每个力能否都找出施力物体,能否都找出反作用力,能否使研究对象处于题中所给的运动状态。
最后应向同学们强调,理解力的概念,掌握力的特点,是正确分析受力的基础和依据。要想熟练掌握,还需要通过一定量的练习,不断加深对物体运动规律的认识,反复体会方法,总结技巧才能达到。
明确研究对象,研究对象可以是质点、结点、物体、物体系。
找出所有接触点。
找出每个力的施力物体。
看受力与运动状态是否相符。
正确画出受力图。注意不同对象的受力图用隔离法分别画出,对于质点和不考虑对物体的形变和转动效果的情况,可将各力平移至物体的重心上,即各力均从重心画起。
受力分析
简介:
受力分析(forceanalysis)将研究对象看作一个孤立的物体并分析它所受各外力特性的方法。外力包括主动力和约束力(见约束)。分析力的特性主要是为确定这些外力的作用点、方向等。例如重力是地球对物体的引力,属于外加的主动力,作用点在物体的重心,方向铅垂向下。约束力的大小一般是未知的(除非用铡力器作约束体测定其作用力)。有一部分约束的约束力方向是可以确定的。例如绳索的约束力总是拉力,拉紧时方向沿绳;光滑面的约束力总是推力,方向沿该面法线。沿粗糙接触面的约束力就是摩擦力(见摩擦)。物体将开始运动时,摩擦力达到最大值。如果摩擦系数μ已知,最大静摩擦力F m与法向反力N的数值关系为F m=μN。在平衡情况下,摩擦力F的大小可以是从0到F m之间的任一个值,其大小应根据力的平衡条件来计算。另外,由铰链的构造还可确定约束力的方向。例如圆柱铰的约束力可用垂直于圆柱轴的平面上的两个力表示;又如活动支座约束力的方向可用垂直于支承面的一个力N表示。
由牛顿运动定律可知,物体是否平衡由外力确定,物体不平衡时的加速度也由外力确定,都与物体内部相互作用的内力无关。所以求解力学问题时,常有意识地选取某部分作为研究对象,把它看作一个物体,并把它从周围环境的约束中割开,而加以相应的外力。解除约束后的物体称为隔离体。画出隔离体及其所受全部外力的图称为受力图。例如重为G的梯子AB置于光滑的铅垂墙和租糙的水平地面之间(图1),地面和梯接触的摩擦力为F,梯子D点和墙体E点间用水平绳拉紧。若把梯子作为隔离体,它的受力图如图l所示。其中T为绳的张力;G为梯的重力;NA为光滑墙的反力;NB为地面反力;F为摩擦力。梯子将要滑动时,F达到最大摩擦力μNR,一骰情况F<μNB。
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