“受力與受力分析”內(nèi)容是新課標(biāo)大綱的必修部分。 考試內(nèi)容中最重要、最核心的部分是力分析。 如何正確快速地對一個(gè)物體(或系統(tǒng))施力分析是解決問題的關(guān)鍵。 因?yàn)閱为?dú)考察這部分內(nèi)容的可能性比較小,所以大部分都是以綜合題的形式進(jìn)行測試。 受力分析把握不好,將難以解決大型熱綜合問題。 分?jǐn)?shù)很難提高。
結(jié)合往年的出題格局和中考趨勢,筆者僅對本內(nèi)容必考要點(diǎn)的理解和運(yùn)用進(jìn)行分析闡述,希望能幫助朋友們備考。
一、力的分類
1.重力
由于月球?qū)ξ矬w的吸引力,稱為引力,引力通過重心,方向垂直向上。
2.彈性
彈性力是接觸力。 要分析彈力,首先要弄清楚研究對象可能受到多少彈力。 相互接觸的物體之間是否存在彈力一般采用以下三種方法:
(1)“假設(shè)法”分析物體間的彈力
(2)“置換法”分析物體間的彈力
(3)根據(jù)“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”分析彈力
3.摩擦
摩擦力也是接觸力,不一定都是阻力; 靜摩擦力是一種變力摩擦力受力分析步驟,具有很強(qiáng)的隱蔽性,因此很難判斷靜摩擦力的方向,常用以下方法判斷:
(一)“假設(shè)法”與“倒推法”
假設(shè)方法:首先假設(shè)沒有摩擦,看相對靜止的物體之間可以發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。 如果可以,則存在靜摩擦,且方向與相對運(yùn)動(dòng)方向相反; 如果不是,則沒有靜摩擦。
逆推導(dǎo)法:從研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的結(jié)果推導(dǎo)其必須具備的條件,通過分析摩擦力在組成的相關(guān)誘因中的作用,可以很容易地確定摩擦力的方向狀況。
(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),運(yùn)用牛頓第二定理進(jìn)行判斷。
這種方法的關(guān)鍵是先確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即加速度的方向),然后利用牛頓第二定理(F=ma)確定合力,再對力進(jìn)行分析確定靜摩擦力的大小和方向。
(3) 利用牛頓第三定理確定
例1 宿舍的黑板上貼了一些小磁鐵。 小磁鐵被吸引到黑板上,可以用來“張貼”通知或答案。 下列說法正確的是( )
A. 磁鐵受三種力作用
B、磁鐵與黑板之間在水平方向上存在兩對排斥力和反排斥力
C. 只有當(dāng)磁力小于彈力時(shí),磁鐵才會(huì)被吸到黑板上
D.磁鐵上的支撐力和黑板上的壓力是一對斥力和反斥力
分析:力分析的順序是:已知力,重力,彈力,摩擦力,按照這個(gè)順序進(jìn)行力分析,可以防止遺漏力,力分析后,需要和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行對比才能看出來如果一致的話。 磁鐵受四種力的影響,重力、磁鐵吸引力、彈性和摩擦力。 因此,A錯(cuò); 磁鐵與黑板在水平方向上存在兩對斥力和反作用力,一對斥力和磁力斥力,一對斥力和彈力斥力,所以BD是正確的; 磁鐵處于平衡狀態(tài),所以水平受到影響 得到磁鐵的吸引力和彈性相等,所以C錯(cuò)了,所以選項(xiàng)是BD
2. 測試點(diǎn)的理解
一、受力分析步驟
(1) 明確研究對象——即確定受力對象;
(2) 隔離物體分析——將研究對象與周圍的物體隔離開來,從而分析其周圍有哪些物體對其施加了力;
(3) 畫力圖——邊分析邊在力圖上一一畫出力,并準(zhǔn)確標(biāo)出每個(gè)力的方向;
(4) 分析力的順序——先是重力,然后是彈力,然后是摩擦力,再分析其他排斥力。
2. 力分析的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)
(1)“條件”判據(jù):即根據(jù)力的形成條件判斷物體是否受到某種力的影響;
(2)“效果”標(biāo)準(zhǔn):即根據(jù)某種力的療效來判斷物體是否受到某種力的影響;
(3)“相互作用”準(zhǔn)則:是根據(jù)力的相互作用來判斷物體是否受到某種力的影響。
三、力分析中的常見錯(cuò)誤及對策
(1) 多拉力
具體情況包括:錯(cuò)誤地將其他物體所受的力畫在本物體上; 吸收不存在的力量; 反復(fù)吸入合力或分力。
避免方法:牢記研究對象,每次拉力都要找到受力對象和施力對象。
(2)拉力小
具體情況是:拉動(dòng)彈力和摩擦力較小。
避免方法:按受力分析的順序拉力,對所有接觸面或接觸點(diǎn)進(jìn)行分析,看是否有彈性和摩擦。
(2) 誤吸權(quán)力
具體情況是:力的方向畫錯(cuò)了。
避讓法:根據(jù)重力、彈力、摩擦力方向的判斷方法進(jìn)行分析。
3. 測試應(yīng)用
【應(yīng)用】 如圖1所示,夾角為 ,重斜面仍在水平面上。 彈性輕桿一端垂直固定在斜面上,桿的另一端固定有重球。 在靜止?fàn)顟B(tài)下,下列說法正確的是( )
A.斜坡有向左移動(dòng)的趨勢
B、地面對斜坡的支撐力為80N
C、小球?qū)椥怨鈼U的斥力為2N,方向垂直向上
D、彈性光桿對球體的斥力為2N,方向垂直于斜坡向下
【分析】將球、桿、斜面作為一個(gè)整體受力分析可知,它們只受重力和地面支撐力的作用摩擦力受力分析步驟,兩種力平衡,故A、B錯(cuò)誤; 重力和桿給的垂直向下的彈力(桿對球的力不一定沿桿),所以C對,D錯(cuò)。
(作者單位:浙江省新鄉(xiāng)市封丘縣第一中學(xué))