高中物理中,力學貫穿其中,比如重力、摩擦力、向心力、安培力、洛倫茲力等。 高中物理的主要內容幾乎都是以力分析為主。 由于不同的物理問題中往往會出現不同的力,因此能否分析物體所受的力往往是解決問題的關鍵。
1.受力分析
分析是什么迫使物體經歷并以示意圖的形式表示它們。 這個過程和方法稱為力分析。
2.判斷物體是否受到一定力的依據
(1)條件判斷:根據力產生的條件是否滿足來判斷物體是否受到某種力的作用。
(2)效果判斷:根據力的作用來判斷物體是否受到某種力的作用。
(3)相互作用判斷:利用力作用的相互作用,即施力物體也是受力物體。
(4)特殊方法判斷:對于許多難以確定的力,如彈力、摩擦力等,可以采用假設法、運動狀態估計法等特殊方法來判斷物體是否受力。
3.受力分析步驟
4、如何防止“用力過猛”或“失力”
(1)防止“多重力”的有效方法是找到施加力的對象。 如果一個力有一個施加該力的物體,那么它就確實存在。 如果沒有物體施加力,那么它就不存在。 另外高中物理——受力分析高中物理——受力分析,不要重復分析合力和分力。
(2)按照正確的順序(即第一重、第二彈、第三摩擦、其他四次)進行受力分析,是保證不出現“失力”的有效措施。
5.受力分析方法
(1)隔離法:如果研究對象處于復雜環境中,則應將待研究對象與復雜的周圍環境隔離,然后分析其受到的周圍對象的作用力。
(2)整體法:整體法研究系統外部對象對系統整體的影響,不考慮系統內部對象之間的相互作用。
6、受力分析時需要注意的問題
(1)只分析力:進行力分析時,必須注意分析的是物體“受到”的力,而不是物體施加的力。
(2) 只分析外力:將幾個物體作為一個整體進行受力分析時,這些物體之間作用的力是內力,不能出現在受力圖中; 當孤立地分析一個物體時高中物理——受力分析高中物理——受力分析,原來的內力就變成了外力,必須畫在力分析圖上。
(3) 只分析自然力:進行力分析時,只分析物體所受的自然力,不分析作用力。
(4)進行受力分析時,同一物體的合力和分力不能同時出現。
7、受力分析常見問題及對策
[實施例1] 將板B放置在水平地面上,并在板B上放置重1 200 N的物體A。物體A與板B之間、板與地面之間的動摩擦系數均為0.2。 B板的重力不計算在內。 當水平時,拉力F以恒定的速度將木板B拉出。 當繩索與水平方向成30°時,繩索的拉力FT是多少? 水平拉力F有多大? (重力加速度g=10 m/s2)
【答案】248 N430 N
【分析】(1)求繩索的拉力FT:孤立A,其受力如圖
那么水平方向:FTcos 30°-Ff1=0
垂直方向:FTsin 30°+FN1-G=0
且Ff1=μFN1
結合以上三個方程,我們得到 FT=248 N
Ff1=FTcos 30°=μFN1=215N。
(2)求水平拉力F:孤立B,其力如圖所示
A對B的摩擦力為FfA,地面對B的摩擦力為Ff地面,地面對B的彈力為FN2=FN1,
因此,拉力F=Ff地+FfA=μFN2+μFN1=2Ff1=430N。
【例2】物體以初速度v沖上粗糙的斜坡。圖中所示的四個力圖中,正確的是()
【答案】A
【分析】物體只受到三種力的作用:重力、垂直斜坡向上的支撐力、沿斜坡向下的摩擦力。 A是正確的。