熱是小學(xué)數(shù)學(xué)中最重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容之一。 它是高三各階段考試的重點(diǎn),也是后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。 很多朋友在受力分析上搞得一塌糊涂,無(wú)從下手解決共同點(diǎn)上的受力平衡問(wèn)題。
明天我給大家整理一下受力分析方法和常見(jiàn)點(diǎn)力平衡題型練習(xí):
力分析的基本步驟
嘗試去找
01
尋找研究對(duì)象時(shí),僅考慮其所受的力
力量
02
分析力的順序通常按照“一力、二彈力、三摩擦力”的順序進(jìn)行分析,以免遺漏
繪畫(huà)
03
根據(jù)分析進(jìn)行搜索,同時(shí)制作受力圖
測(cè)試
04
根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等,驗(yàn)證工作是否正確
需要注意的幾個(gè)問(wèn)題
01
有時(shí)為了簡(jiǎn)化問(wèn)題,會(huì)有一些提示,如“輕繩”、“輕桿”,意思是不考慮繩子和桿的重力; 例如,“光滑表面”表示不考慮摩擦力
02
彈力的表達(dá)方式有很多種。 我們平時(shí)所說(shuō)的“壓力”、“支撐力”、“拉力”、“推力”、“拉力”實(shí)際上都是彈力。 兩個(gè)物體的接觸是形成彈力的必要條件,但不是充分條件,即接觸不一定形成彈力。 有些情況下接觸時(shí)沒(méi)有彈性。
03
只有當(dāng)兩個(gè)物體的接觸面之間存在彈力時(shí)才會(huì)存在摩擦。 如果接觸面粗糙,是否有摩擦? 如果有摩擦力,那么方向呢? 這也將由研究對(duì)象遇到的其他力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定。
例如摩擦力受力分析的方法,當(dāng)物體A放置在夾角為θ的粗糙斜坡上時(shí),當(dāng)施加沿著斜坡向下作用的力F時(shí),物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。 物體A承受的力是多少? 從通常的受力分析方法可知,A必須受到重力G、斜面支撐力N和拉力F,但靜摩擦力可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,也可能恰好為零,這就需要分析物體A與斜面的關(guān)系,才能確定其相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)及其方向。
04
對(duì)關(guān)節(jié)的受力分析可以凸顯隔離法的優(yōu)點(diǎn),可以將個(gè)體內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力,方便牛頓第二定理的應(yīng)用。 但在選擇研究對(duì)象時(shí),一定要根據(jù)需要而定。 它可以是一個(gè)物體或幾個(gè)物體的聯(lián)合體,也可以是一個(gè)整體。 不要盲目隔離,以免問(wèn)題復(fù)雜化。
05
分析力時(shí)要注意粒子和物體的區(qū)別。 由于物體的運(yùn)動(dòng)條件不同或研究點(diǎn)不同,有時(shí)可以將物體視為質(zhì)點(diǎn),有時(shí)則不能視為質(zhì)點(diǎn)。 如果不考慮物體的旋轉(zhuǎn)而只考慮平移,則可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)。 隨后,用牛頓運(yùn)動(dòng)定理討論力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí),將物體視為粒子,物體受到共點(diǎn)力。
06
注意,每次分析一個(gè)力時(shí),都要找出它的施力對(duì)象,以免分析出更多不存在的個(gè)體力。 例如,車(chē)輛剎車(chē)時(shí),繼續(xù)向前移動(dòng),這是物體慣性的表現(xiàn),并沒(méi)有向前的“沖力”。 另一個(gè)例子是沿水平方向投擲物體。 物體被平拋,只受到重力的影響,沒(méi)有水平方向拋擲的力。
07
請(qǐng)注意,僅分析研究對(duì)象的力,而不分析研究對(duì)象對(duì)其他對(duì)象施加的力。 例如摩擦力受力分析的方法,所研究的對(duì)象是A,那么只能分析“A對(duì)A”、“B對(duì)A”、“C對(duì)A”……的力,而不能對(duì)“A對(duì)A”的力進(jìn)行分析。 A”、“A對(duì)B”、“A對(duì)C”……力量。 不要將作用在其他物體上的力誤認(rèn)為是通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上。
例如:兩個(gè)物體A、B并排放置在水平面上,用水平恒力F推動(dòng)物體A,兩個(gè)物體A、B一起運(yùn)動(dòng)。 物體B僅受到重力mg、地面的支撐力N1、物體A對(duì)其的推力N2以及地面對(duì)其的摩擦力f。 沒(méi)有推力F,感覺(jué)不到F通過(guò)物體A傳遞給B。
08
注意,合力和分力不能同時(shí)是作用在物體上的力。
例如:質(zhì)量為m的物體靜止在夾角θ的斜面上時(shí),受到三個(gè)力的影響:重力mg、斜面上的支撐力N、摩擦力f; 支撐力N和摩擦力f以及五個(gè)力mgsinθ、mgcosθ的作用。 mgsinθ和mgcosθ只是重力沿斜面和垂直斜面的兩個(gè)分力。
09
注意,僅分析根據(jù)性質(zhì)命名的力(場(chǎng)力、彈力、摩擦力等),不分析根據(jù)療效命名的力(向心力、滑動(dòng)力、恢復(fù)力等)。分析了。 例如,一個(gè)簡(jiǎn)單的擺在擺動(dòng)過(guò)程中僅受到重力和繩索張力的影響,而不受恢復(fù)力的影響。
10
在分析物體所受的力時(shí),不僅要考慮該物體與周?chē)矬w的相互作用,還應(yīng)考慮物體的運(yùn)動(dòng)(平衡狀態(tài)、加減速運(yùn)動(dòng)、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng))。 當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)不同時(shí),其所受的力必然不同。
例如,當(dāng)放置在水平傳送帶上的物體隨傳送帶移動(dòng)時(shí),如果傳送帶加速,則物體上的靜摩擦力將向前移動(dòng); 如果傳送帶速度減慢,物體上的靜摩擦力就會(huì)向后移動(dòng); 如果傳送帶以恒定速度移動(dòng),物體就不會(huì)受到靜摩擦力。
實(shí)踐
1、如圖所示,將質(zhì)量為m的球放置在夾角為30°的光滑斜坡上。 剛度系數(shù)為 k 的輕彈簧一端系在球上,另一端固定在墻上的 P 點(diǎn)。 ,當(dāng)球靜止時(shí),彈簧與垂直方向的傾斜角為30°,則彈簧的伸長(zhǎng)量為()
回答:
2、
3.
回答:
4.
5.
或者這樣,先做右圖的受力分析
由于物體的三個(gè)力是平衡的,因此物體上的三個(gè)力可以形成首尾相連的三角形,如下所示
在這個(gè)三角形中,有這樣一個(gè)性質(zhì):一個(gè)角的大小不會(huì)改變,而“對(duì)邊”角的周長(zhǎng)就是重力,它也不會(huì)改變。
這樣的特征是——圓角。
所以無(wú)論AB點(diǎn)怎么變化,都應(yīng)該在一條圓形軌跡上,如右圖所示:
由此我們可以得到答案。