文档介绍：受力分析力与物体平衡
一、受力分析
物体的运动状态是由物体受到的全力决定的,受力分析是平衡问题及应用牛顿运动定律解决变速问题的关键。受力分析时要注意:
(1)研究对象的选取: 选择研究对象的原则是使问题的研究尽量简便。研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体(整体)。
(2)受力分析:只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力。
(3)按顺序分析力:把研究对象从实际情景中分离出来,按一定的顺序逐分析研究对象所受的力,一般先已知力,再重力,再弹力,然后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力),最后其它力,并画出各力的示意图。
(4)防止添力和漏力:每分析一个力,都要想一想它的施力物体是谁,,看一看根据你画的受力图,物体能否处于题目中所给的运动状态.
【提分秘籍】受力分析的一般步骤
[1、受力分析方法:利用整体、隔离思维法对物体受力分析
整体法:将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法。受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力,只研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度。
隔离法:将所研究的对象从周围的物体中分离出来的方法。研究系统内部各物体之间的相互作用力。
2、受力分析注意问题
(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象,运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力.
(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法.
(3)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时,一般先采用整体思维法后用隔离思维法,即“先整体,后隔离”.
二、物体平衡
1、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态.
2、平衡条件:F合=0或.
3、解决平衡的常用方法有:分解法、合成法、正交分解法、图解法和相似三角形法。
【提分秘籍】
合成法
物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反
分解法
物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件
正交分解法
物体受到三个或三个以上力作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件
力的三角形法
对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
(一)、共点力作用下的动态平衡问题
物体在缓慢移动过程中,可认为其速度、加速度均为零,物体处于平衡状态.
(1)三个或三个以上的共点力平衡,某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向.
(2)同一平面上的三个不平行的力平衡,这三个力必为共点力,且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形.
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(二)、复合场中的平衡问题
力
大小
方向
重力
G=mg
总是竖直向下
弹力
一般由力的平衡条件或牛顿运动定律求解;弹簧的弹力:F=kx
与引起形变的力的方向相反
摩擦力
静摩擦力0<Ff≤Ffm;滑动摩擦力Ff=μFN
与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)
电场力
匀强电场中的电场力F=qE;真空中点电荷的库仑力F=
正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反
安培力
F=BIL(I⊥B)
用左手定则判断(垂直于I、B所决定的平面)
洛伦兹力
F=qvB(v⊥B)
用左手定则判断(垂直于v、B所决定的平面)
(1)电场与磁场的组合. (2)电场与重力场的组合.
(3)重力场与磁场的组合. (4)重力场、电场和磁场的组合.
与纯力学问题的分析方法一样,:
(1)电荷在电场中一定受电场力作用,电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用.
(2)分析电场力或洛伦兹力时,注意带电体的电性.
(3)分析带电粒子受力时,要注意判断是否考虑重力.
例题分析
(一)平衡的条件与特征
例题1. 关于平衡状态,下列说法中正确的是( )
A、当物体速度等于零时,物体处于平衡状态
B、运动的物体一定不是处于平衡状态
C、若物体的运动状态保持不变,则物体处于平衡状态
D、当物体处于平衡状态时,一定不受外力作用A
B
F
例题2. 如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持
静止。物体B的受力个数为( )