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高中物理新學期難點:受力分析技巧詳解!一看就懂!

力學是高中物理所學最為重要的內(nèi)容之一,是高一各階段考試的重點,更是后續(xù)學習的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。很多同學做受力分析做得一塌糊涂,做共點力平衡的題目也是無從下手。

今天這些技巧方法請務(wù)必掌握!

高中物理

高中物理受力分析


受力分析基本步驟

01 找

找研究對象,只考慮它受到的力

02 力

分析力的順序一般按照“一場力,二彈力,三摩擦力”的順序進行分析,以免遺漏

03 畫

根據(jù)分析尋找,一邊做出受力圖

04 驗

根據(jù)物體的運動狀態(tài)等驗證所做是否正確

10大注意事項

01

有時為了使問題簡化,出現(xiàn)一些暗示的提法,如“輕繩”、“輕桿”表示不考慮繩與桿的重力;如“光滑面”示意不考慮摩擦力

02

彈力表現(xiàn)出的形式是多種多樣的,平常說的“壓力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“張力”等實際上都是彈力.兩個物體相接觸是產(chǎn)生彈力的必要條件,但不是充分條件,也就是相接觸不一定都產(chǎn)生彈力.接觸而無彈力的情況是存在的。

03

兩個物體的接觸面之間有彈力時才可能有摩擦力.如果接觸面是粗糙的,到底有沒有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?這也要由研究對象受到的其它力與運動狀態(tài)來確定.

例如,放在傾角為θ的粗糙斜面上的物體A,當用一個沿著斜面向上的力F作用時,物體A處于靜止狀態(tài),問物體A受幾個力?從一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但靜摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,這需要分析物體A與斜面之間的相對運動趨勢及其方向才能確定。

04

對連接體的受力分析能突出隔離法的優(yōu)點,隔離法能使某些內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力處理,
以便應(yīng)用牛頓第二定律.但在選擇研究對象時一定要根據(jù)需要,它可以是連接體中的一個物體或其中的幾個物體,也可以是整體,千萬不要盲目隔離以免使問題復雜化。

05

受力分析時要注意質(zhì)點與物體的差別.一個物體由于運動情況的不同或研究的重點不同,有時可以把物體看作質(zhì)點,有時不可以看作質(zhì)點,如果不考慮物體的轉(zhuǎn)動而只考慮平動,那就可以把物體看作質(zhì)點.在以后運用牛頓運動定律討論力和運動的關(guān)系時均把物體認為是質(zhì)點,物體受到的是共點力.

06

注意每分析—個力,都應(yīng)找出它的施力物體,以防止多分析出某些不存在的力.例如汽車剎車時還要繼續(xù)向前運動,是物體慣性的表現(xiàn),并不存在向前的“沖力”.又如把物體沿水平方向拋出去,物體做平拋運動,只受重力,并不存在向水平方向拋出的力。

07

注意只分析研究對象所受的力,不分析研究對象對其它物體所施的力。例如所研究的物體是A,那么只能分析“甲對A”、“乙對A”’、“丙對A”……的力,而不能分析“A對甲”、“A對乙”、“A對丙”……的力.也不要把作用在其它物體上的力錯誤地認為通過“力的傳遞”作用在研究對象上。 

例如:A、B兩物體并排放在水平面上,現(xiàn)用以水平恒力F推物體A,A、B兩物體一塊運動。B物體只受重力mg、地面的支持力N1,A物體對它的推力N2和地面對它的摩擦力f。而不存在推力F,不能認為F通過物體A傳遞給了B。


08

注意:合力和分力不能同時作為物體所受的力。

例如:質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上時,受到重力mg、斜面對它支持力N和摩擦力f三個力的作用;不能認為物體受到重力mg、斜面對它支持力N和摩擦力f以及mgsinθ、mgcosθ五個力的作用.mgsinθ、mgcosθ只是重力沿斜面和垂直斜面的兩個分力。

09

注意只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力(場力、彈力、摩擦力等),不分析根據(jù)效果命名的力(向心力、下滑力、回復力等)。例如單擺在擺動過程中只受重力和繩子的拉力兩個力,而并不受回復力。

10
分析物體受力時,除了考慮它與周圍物體的作用外,還要考慮物體的運動情況(平衡狀態(tài)、加速或減速運動、曲線運動).當物體的運動情況不同時,其受力情況必然不同。
例如放在水平傳送帶上的物體,隨傳送帶—起運動時,若傳送帶加速運動,物體所受的靜摩擦力向前;若傳送帶減速運動,物體所受的靜摩擦力向后;若傳送帶勻速運動,物體則不受靜摩擦力作用。


真題練習

1.如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于傾角為30°的光滑斜面上,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,一端系在小球上,另一端固定在墻上的P點,小球靜止時,彈簧與豎直方向的夾角為30°,則彈簧的伸長量為(  )





答案:

2、

3、

答案:

4、

5、

或者這樣,先做受力分析如下圖
因為物體三力平衡,所以物體所受三力可以構(gòu)成首尾相連的三角形如下
在這個三角形中,有這樣的特點,就是一個角大小不變,而這個角“對面”的邊長剛好是重力,也不變。
具有這樣特點的是——圓周角。
所以不管AB點怎么變化,都應(yīng)該在一個圓軌跡上,如下圖所示:
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