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物体的受力分析(隔离法与整体法)、正交分解

物体的受力分析(隔离法与整体法)、正交分解
物体的受力分析(隔离法与整体法)、正交分解

物体的受力分析(隔离法与整体法)、正交分解

第3课

一、物体受力分析方法

(1)意义(重要性):对物体进行受力分析是解题的基础,它贯穿于整个高中物理。

受力分析是解决力学问题的基础,解决好力学问题的关键和重要方法,是学好物理的第一步.

决定了

物体运动情况);解物理问题的能力很重要体现在能否对物体进行正确的受(因为:物体受力情况

由受力

力分析。

把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力示意图,就是受力分析。

(2)受力分析的方法和步骤:

①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统)。原则上使问题的研究处理尽量简便.

②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来,分析周围物体对研究对象的力的作用。按照先场力(重力、电场力、磁场力等),后接触力(弹力、摩擦力),再其他力的顺序进行分析;或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力)的顺序进行分析。

按顺序(重、弹、摩)分析可以防止漏力;分析出的每个力都要能找出施、受力物体(即性质力),这样可防止添力现象。

注意:力既不能多,也不能少;分析的力为性质力,如重力、弹力、摩擦力等,不要分析效果力,如向心力、回复力等。

③画出受力示意图——把物体所受的力一一画在受力图上,并标明各力的方向,注意不要将施出的力画在图上。

还要注意不同对象的受力图用隔离法分别画出,对于质点不考虑形变及转动效果,可将各力平移置物体的重心上,即各力均从重心画起。

检验:防止错画、漏画、多画力。

④确定方向——即确定坐标系,规定正方向。

⑤列方程——根据平衡条件或牛顿第二定律,列出在给定方向上的方程。

(步骤④⑤是针对某些力是否存在的不确定性而增加的)

注意事项:①.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施的力

②.对于分析出的每个力,都应该能找出其施力物体.(可以防止添力)

③.合力和分力不能同时作为物体所受的力

(3)判断物体是否受某个力的依据: (三个判断依据)

①从力的概念判断寻找施力物体;

②从力的性质判断寻找产生原因;

③从力的效果判断寻找是否产生形变或改变运动状态。(是静止,匀速运动还是变速运动)

以上三个判断依据,在实际受力分析时,应用最多的是第③条,尤其对弹力和摩擦力的判断主要是从形变和运动状态入手分析。

而对某些特定的性质力如:场力的分析,是从产生的原因即上述第②条进行分析的。

假设法:在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。

(1)力的产生条件:不同的性质力,产生条件不同,这是最基本的判断.

(2)力的作用效果:有些力产生条件较复杂,方向也隐蔽,根据产生条件难以判断,(如弹、摩)

此情况下应根据力的作用效果去判断是否受某力.

(3)根据力的相互作用性:力的作用是相互的,从研究对象是否施出某种力来间接判是否受某

种力的作用.

(4)检查受力情况与运动情况是否相符.

在难以确定物体的某些受力情况时,可先根据(或确定)物体的运动状态,再运用平衡条件或牛顿定律判定未知力。

注意:①合力与分力不能同时认为物体所受的力,它们只是一种效果相同的“等效替代”。

②用字母代号标出物体所受的每一个力,而某力的分力只按平行四边形定则作出,一般一标符号。

③基本粒子的重力可忽略,若无特别说明重力是一定存在的。

④弹力与运动状态有关

⑤摩擦力注意相对运动或相对运动趋势方向

二、隔离法与整体法

1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。

2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法。

把研究对象从周围环境中隔离,然后分析周围哪些“物体”对它施加有力的作用,(各是什么性质、大小、方向怎样?)分析出的是性质力,即是分析出的每个力都应该能找到施力物体(防添力)。并按照一定的顺序(先场力、后接触力)进行受力分析(防漏力),并画出受力示意图。

3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。

有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用

三、力的正交分解法:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。

物体受到多个力作用时求其合力,可将各个己知力沿两个相互垂直的方向直行正交分解,然后再分别沿这两个方向求出合力,正交分解法是处理多个力作用用问题的基本方法。

利用力的正交分解法可以求几个已知共点力的合力,它能使不同方向的矢量运算简化为同一直线上的标量运算。一般地,当物体受三个以上的共点力作用时,用正交分解法为好。正交分解的每一个力不一定按实际效果进行分解,往往按解题需要分解,原则上使更多的力落在互相垂直的坐标轴上。

步骤为:

(1)正交分解

建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点

静力学中:以少分解力和容易分解力为原则。(即尽量多的力在坐标轴上)

动力学中:以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标,

这样使牛顿第二定律表达变为F x=0; F y=ma y

(2)物体受到多个力作用F1 、F2 、F3……,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。

F1分解为F x1和F y1; F2分解为F x2和F y2; F3分解为F x3和F y3……然后求这两个方向上的合力,

把复杂的矢量运动转化为相互垂直方向上的代数运算.

则:x轴上的合力 F x=F x1+F x2+F x3+……

y轴上的合力F y= F y1+F y2+F y3+……

(3) 合力大小:2y 2x F F F +=

合力方向:与x 轴夹角为θ,则tan θ=x y F F

四、图解法

根据平行四边形定则,利用邻边及其夹角跟对角线的长短关系分析力大小变化情况的方法,通常叫图解法。

图解法具有直观、简便的特点。应用时应该注意正确判断某个分力方向的变化情况及其空间范围。 当合力的大小方向一定,其中一个分力的方向一定时,用图解法较为简单。

五、三角形法:

合力和两个分力通过平移,构成一个首尾相接的封闭三角形。

力学?∽几何?求解;用正弦、余弦定理及相似法求解。

2、受力分析的几个步骤.

①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析.

所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多;对于较复杂问题,由于物体系各部分相

互制约,有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理. ②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用.凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点.

③审查研究对象的运动状态:是平衡态还是加速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断.

④根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来.

重难点突破

一、研究对象的选取

在进行受力分析时,第一步就是选取研究对象。选取的研究对象可以是一个物体(质点),也可以是由几个物体组成的整体(质点组)。

1、 隔离法:

将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法。

隔离法的原则:

把相连结的各物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力

有关的某物体隔离出来,当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。

2、整体法:

把相互连结的几个物体视为一个整体(系统),从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力),称为整体法。

整体法的基本原则:

(1)当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同的问题,中学阶段不易采用整体法)或都处于平衡状态(即a=0)时,命题要研究的是外力,而非内力时,选整体为研究对象。

(2)整体法要分析的是外力,而不是分析整体中各物体间的相互作用(内力)。

(3)整体法的运用原则是先避开次要矛盾(未知的内力)突出主要矛盾(要研究的外力)这们一种辩证的思想。

3、整体法、隔离法的交替运用。

对于连结体问题,多数情况即要分析外力,又要分析内力,这时我们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的交叉运用方法,当然个别情况也可先隔离(由已知内力解决未知内力)再整体的相反运用顺序。

二、物体受力分析。

正确地进行受力分析是解题的基础,高中物理不的两大主块:力和电都大量涉及到力的问题。 对物体进行受力分析,主要遵循以下两条原则:

(1)从力产生的原因出发,进行受力分析,一般场力(重力、电场力、磁场力)主要依据这一点进行分析。

(2)从物体所处的状态(平衡态和非平衡态)入手结合各种力的特点,然后根据平衡条件或牛顿运动定律进行分析判断。

以上原则以第(2)条为主,同学们要养成“抓状态,用规律”的良好习惯。

三、正交分解。

正交分解法只是一种处理矢量问题的方法,它的目的往往不是为了分解矢量,而是为了合成矢量,化复杂的矢量运算过程为简单的同一直线上的矢量运算过程。

正交分解法的重要性和实用性其实不在于如何建轴。如果向互相垂直的方向上分解某个力。因为力的独立作用原理和运动的独立性原理都要求我们要在不同的方向上单独考虑问题,如:

???==00y

X F F ???==y y x x ma F ma F ????=?=y y x x P I P I 因此同学们要逐渐养成根据物体在不同方向上的状态,用相应的物理规律去解决问题的好习惯。

力的正交分解

力的正交分解 导读: (1)概念:把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解叫力的正交分解。 (2)目的:在多个共点力作用下,运用正交分解法的目的是用代数运算公式来解决矢量的运算。分解的目的是为了求合力,尤其适用于物体受多个力的情况。 (3)应用:当物体受到不在同一直线上的多个共点力时,正交分解法可以把物体受到的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上,分别求出两个不同方向上的合力x F 和y F ,然后就可以求出物体所受的合力F 。 (4)应用正交分解法求合力的步骤: ① 确定研究对象,进行受力分析。 ② 建立直角坐标系(让尽可能多的力落在坐标轴上)。 ③ 将不在坐标轴上的各力分解在坐标轴上。 ④ 分别求出x 轴和y 轴上各力的合力x F 和y F F x = F 1x + F 2x + F 3x + … F y = F 2y + F 3y + F 3y +… ⑤ 求出x F 和y F 的合力,即为多个力的合力。 合力的大小:2 2y x F F F += 合力的方向:x y F F = θtan (合力与x 轴的夹角为θ) 例1.大小均为F 的三个力共同作用在O 点,如图1所示,F 1、F 2与F 3之间的夹角均为600,求这三个力的合力。 例2. 如图2所示,物体放在粗糙的水平地面上,物体重50N ,受到斜向上与水平面成300角的力F 作用,F = 50N ,物体仍然静止在地面上,求:物体受到的摩擦力和地面的支持力分别是多少? 例3:如图3所示,重为G 的物体放在水平面上,推力F 与水平面夹角为α,物体做匀速直线运动,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力的大小为( ) A.G μ B.)sin αμF G +( C.F αcos D αμsin F 例4.如图4所示,斜面上质量为m 的物体在水平力F 的作用下保持静止,已知斜面的倾角为θ,试分析摩擦力的大小和方向。 图2 图1 F 1 F 2 F 3 图3 图4

整体法和隔离法受力分析(答案版)

专题三 整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表 面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状 态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是 ( ) A .N 不变,T 变大 B .N 不变,T 变小 C .N 变大,T 变大 D .N 变大,T 变小 【解析】隔离法:设PQ 与OA 的夹角为α,对P 有: mg +Tsin α=N 对Q 有:Tsin α=mg 所以 N=2mg , T=mg/sin α 故N 不变,T 变大.答案为B 整体法:选P 、Q 整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得N=2mg ,再选P 或Q 中任一为研究对象,受力分析可求出T=mg/sin α A O B P Q

力的正交分解法

专题一:物体的受力分析 (一)物体的受力分析 物体之所以处于不同的运动状态,是由于它们的受力情况不同。要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况。正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。 如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念,从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手,分析它与所处环境的其他物体的相互联系。具体的分析方法是: 1、确定所研究的物体,然后找出周围有哪些物体对它产生作用。 不要找该物体施于其他物体的力。比如所研究的物体叫A,那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“A对甲”或“A对乙”等力就不是A所受的力。也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。 2、要养成按步骤分析的习惯。 先画重力:作用点画在物体的重心。 其次画接触力(弹力和摩擦力):绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周,看研究对象跟其他物体有几个接触点(面),某个接触点(面)若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或趋势,则画出摩擦力。分析完这个接触点(面)后再依次分析其他接触点(面)。 再画其他场力:看是否有电场、磁场作用,如有则画出场力。 3、画完受力图后再作一番检查。 检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在。特别是检查一下分析的结果,能否使研究对象处于题目所给的运动状态,否则必然发生了多力或漏力的现象。 4、如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析。 先假设此力不存在,观察所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向时,研究对象才能满足给定的运动状态。 5、合力和分力不能重复地列为物体所受的力。 力的合成与分解的过程是合力与分力“等效替代”的过程,合力和分力不能同时存在。在分析物体受力情况时,如果已考虑了某个力,那么就不能再考虑它的分力。例如,在分析斜面上物体的受力情况时,就不能把物体所受重力和“下滑力”并列为物体所受的力,因为“下滑力”是物体所受重力在沿斜面方向上的一个分力。 专题二:力的正交分解法 1、定义:把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解,叫做力的正交分解法。 说明:正交分解法是一种很有用的方法,尤其适于物体受三个或三个以上的共点力作用的情怳。 2、正交分解的原理 一条直线上的两个或两个以上的力,其合力可由代数运算求得。当物体受到多个力的作

受力分析经典题型

专练3 受力分析物体的平衡 一、单项选择题 1.如图1所示,质量为2 k g的物体B和质量为1 k g的物体 C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上.再将一个质 量为3 k g的物体A轻放在B上的一瞬间,弹簧的弹力大 小为(取g=10 m/s2)() A.30 N B.0 C.20 N D.12 N 答案 C 2.(2014·上海单科,9)如图2,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切,穿在轨道上的小球在拉力 F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向, 轨道对球的弹力为F N,在运动过程中() A.F增大,F N减小B.F减小,F N减小 C.F增大,F N增大D.F减小,F N增大 解析 对球受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡 条件,有:F N=mg cos θ和F=mg sin θ,其中θ为支持力 F N与竖直方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故F N 变小,F变大;故A正确,BCD错误. 答案 A 3.(2014·贵州六校联考,15)如图3所示,放在粗糙水平面 上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩 状态的弹簧,物体A、B均处于静止状态.下列说法中正 确的是() A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右 C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力 解析弹簧被压缩,则弹簧给物体B的弹力水平向左,因此物体B平衡时必受到A对B水平向右的摩擦力,则B对A的摩擦力水平向左,故A、B均错

误;取A 、B 为一整体,因其水平方向不受外力,则地面对A 没有摩擦力作用,故D 正确,C 错误. 答案 D 4.图4所示,物体A 置于水平地面上,力F 竖直向下作用于物 体B 上,A 、B 保持静止,则物体A 的受力个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6 解析 利用隔离法对A 受力分析,如图所示. A 受到重力G A ,地面给A 的支持力N 地, B 给A 的压力N B →A , B 给A 的摩擦力f B →A ,则A 、 C 、 D 错误,B 正确. 答案 B 5.(2014·广州综合测试)如图5所示,两梯形木块A 、B 叠放在 水平地面上,A 、B 之间的接触面倾斜.A 的左侧靠在光滑的 竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是( ) A .A 、 B 之间一定存在摩擦力作用 B .木块A 可能受三个力作用 C .木块A 一定受四个力作用 D .木块B 受到地面的摩擦力作用方向向右 解析 A 、B 之间可能不存在摩擦力作用,木块A 可能受三个力作用,选项A 、C 错误,B 正确;木块B 也可能不受地面的摩擦力作用,选项D 错误. 答案 B 6.(2014·佛山调研考试)如图6所示是人们短途出行、购物 的简便双轮小车,若小车在匀速行驶的过程中支架与水平 方向的夹角保持不变,不计货物与小车间的摩擦力,则货 物对杆A 、B 的压力大小之比F A ∶F B 为( ) A .1∶ 3 B.3∶1 C .2∶1 D .1∶2 解析 以货物为研究对象进行受力分析,如图所示,利用力 的合成法可得tan 30°=F B ′F A ′ ,根据牛顿第三定律可知F B =F B ′、F A =F A ′,解得F A ∶F B =3∶1,选项B 正确.

专题一--整体法隔离法受力分析--解析版.

专题一整体法隔离法受力分析 整体法和隔离法的使用技巧 当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法.整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法.口诀(外整内分) 例如图5所示,在恒力F作用下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是() 图5 A.a一定受到4个力 B.b可能受到4个力 C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.a与b之间一定有摩擦力 答案AD 解析将a、b看成整体,其受力图如图甲所示,说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用;对物体b进行受力分析,如图乙所示,b受到3个力作用,所以a受到4个力作用. 【即学即练】如图6所示,质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角θ=30°,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,则( )

图6 A.斜面体对小球的作用力大小为mg B.轻绳对小球的作用力大小为错误!mg C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g D.斜面体与水平面间的摩擦力大小为错误!mg 解析以小球为研究对象,对其受力分析如图.因小球保持静止,所以由共点力的平衡条件可得: mgsin θ-FT=0① F N-mg cosθ=0② 由①②两式可得 FT=mgsinθ=错误!mg FN=mgcosθ=错误!mg 即轻绳对小球的作用力(拉力)为\f(1,2)mg,斜面对小球的作用力(支持力)为错误!mg。A错,B对. 把小球和斜面体作为一个整体进行研究,其受重力(M+m)g,水平面的支持力 F N′、摩擦力F f以及轻绳的拉力FT.受力情况如图所示. 因研究对象处于静止状态,所以由平衡条件可得:

人教版高一物理必修一第三章《相互作用》重点专题:力的正交分解(基础+培优)

力的正交分解 打卡物理:让优秀成为习惯 【好题精选】 【例题1】物体在与水平夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数为μ的水平地面上静止,求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式1】物体在与水平夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数为μ的水平地面上静止 【例题2】物体A在摩擦因数为μ倾角为θ的斜面上静止,求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式2】A物体在沿斜面向上的力F的作用下沿摩擦因数为μ倾角为θ的斜面向上匀速运动,求物块受到的支持力和摩擦力。

【例题3】物体在与竖直夹角为θ的力F的作用下在光滑墙面上向上匀速运动,求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式3】物体在与竖直夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数μ的墙面上向下匀速,求物块受到的支持力和摩擦力。 【例题4】如图,求绳子的拉力 【例题5】如图,球静止在斜面与挡板间,挡板竖直,求弹力

习题部分: 1.(2020·江苏高二月考)图中的大力士用绳子拉动汽车,绳中的拉力为F ,绳与水平方向的夹角为θ.若将F 沿水平方向和竖直方向分解,则其竖直方向的分力为( ) A .Fsin θ B .Fcos θ C . sin θ F D . cos F θ 2.(2020·广东茂名高一期中)如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为F 1、F 2两个力,下列结论正确的是( ) A .F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F 2是物体对斜面的正压力 B .物体受mg 、F N 、F 1、F 2四个力作用 C .物体只受重力mg 和弹力F N 的作用 D .F N 、F 1、F 2三个力的作用效果跟mg 、F N 两个力的作用效果相同 3.(2019·江西省靖安中学高一月考)如图所示,一光滑轻绳左端固定在竖直杆顶端,其右端系于一光滑圆环上,圆环套在光滑的矩形支架ABCD 上.现将一物体以轻质光滑挂钩悬挂于轻绳之上,若使光滑圆环沿着ABCD 方向在支架上缓慢地顺时针移动,圆环在A )B )C )D 四点时,绳上的张力分别为F a )F b )F c )F d ,则( ) A .F a )F b B .F b )F c C .F c )F d D .F d )F a

整体法及隔离法受力分析 答案解析版

专题三整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中, 研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求 解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题 复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基 本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研 究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广 义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同 性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整 体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体 看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动 能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如 果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对 象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力, 或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大 多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体 法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各 物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、 后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗 糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示, 已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地Array面对于三角形木块() A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向 右 B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C.有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D.没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它

受力分析部分练习题分类型整理

B C A 600 300 一、正交分解法的应用 1、如图2-4-27所示,小球质量为m ,置于质量为M 的倾角为θ的光滑斜面上,悬线与竖直方向的夹角为α,系统处于静止状态.求 (1)斜面对小球的支持力和悬线对小球的拉力大小. (2)地面对斜面体的水平和竖直方向的作用力大小 2、用轻绳AC 和BC 悬挂一重物,绳AC 和BC 与水平天花板的夹角分别为600和300,如图所示,已知悬挂重物的重力150牛顿,求AC 绳和BC 绳上承受的拉力大小? 解:绳AC 的拉力F1=mgcos30o 绳BC 的拉力F2=mgsin30o 3、如图所示,物体A 重40N ,物体B 重20N ,A 与B ,B 与地的动摩擦因数都相同.物B 用细绳系住,接触面间的动摩擦因数u=0.4,当水平力为多少时,才能将A 匀速拉出?

二、动态分析问题 4、 如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有 ( ) A .斜面对球的支持力逐渐增大 B .斜面对球的支持力先减小后增大 C .档板对小球的弹力先减小后增大 D .档板对小球的弹力一直增大 5、如图2-6-20所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P 、Q 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P 悬于空中,Q 放在斜面上,均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q 时,P 、Q 仍静止不动,则 ( ) A .Q 受到的摩擦力一定变小 B .Q 受到的摩擦力一定变大 C .轻绳上拉力一定变小 D .轻绳上拉力一定不变 6、用绳把球挂靠在光滑墙面上,绳的另一端穿过墙孔拉于手中,如图所示。当缓缓拉 动绳子把球吊高时,绳上的拉力T 和墙对球的弹力N 的变化是 ( ) A .T 和N 都不变 B .T 和N 都变大 C .T 增大,N 减小 D .T 减小,N 增大 三、整体法与隔离法 P Q 图2-6-20

整体法及隔离法受力分析(答案解析版)

专题三 整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方 案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可 以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物 理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒 等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法, 我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相 互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质 量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必 无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再 求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环 质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连, 并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再 A O B P Q

受力分析经典题及答案

一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时() A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F. B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零. C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零. D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F. 2、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动, 同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大 小和方向是( ) A.2N,水平向左B.2N,水平向右C.10N,水平向左D.12N,水平向右 3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在 物体处于静止状态的条件下,下面说法中正确的是:() A.当F增大时,f也随之增大B.当F增大时,f保持不变 C.F与f是一对作用力与反作用力D.F与f合力为零 4、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示,质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行,已知 木箱与地面间的动摩擦因数为μ,那物体受到的滑动摩擦力大小为() A.μmg B.μ (mg+F sinθ) C.F cosθD.μ(mg+F cosθ) 6、如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用,恰好做匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦因数为() A.F cosα/(mg-F sinα)B.F sinα/(mg-F sinα) C.(mg-F sinα)/F cosαD.F cosα/mg 7、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水平拉力F 拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F的大小应为( ) A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F, 而物体仍能保持静止时() A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大 9、重为10N的木块放在倾角为θ=300的斜面上受到一个F=2N的水平恒力的作用做匀速直线运动,(F 的方向与斜面平行)则木块与斜面的滑动摩擦系数为() A.2/10 B.0.6 C.3/3 D.无法确定 10、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则() A.两砖间摩擦力为零B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越大 C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力D.两砖之间没有相互挤压的力

专题一整体法隔离法受力分析解析版

专题一整体法隔离法受力分析整 体法和隔离法的使用技巧 当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统 的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法?整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法. 口诀(外整内分) [例如图5所示,在恒力F作用下,a b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它们受力情况的说法正确的是 () 图5 A. a 一定受到4个力 B. b可能受到4个力 C. a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D. a与b之间一定有摩擦力 答案AD 解析将a、b看成整体,其受力图如图甲所示,说明a与墙壁之间没有弹力和摩擦力作用;对物体b进行受力分析,如图乙所示,b受到3个力作用, 所以a 受到4个力作用. 【即学即练】如图6所示,质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角9 =30°轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的

摩擦,则()

A .斜面体对小球的作用力大小为 mg 1 B .轻绳对小球的作用力大小为2mg C .斜面体对水平面的压力大小为(M + m )g D .斜面体与水平面间的摩擦力大小为q 3mg mgsin 0— F T = 0 F N — mgcos A 0 由①②两式可得 解析 以小球为研究对象,对其受力分析如图.因小球保持静止,所以由共 点力的平衡条件可得: 1 F T = mgsin 0= qmg F N = mgcos "^mg i x[3 (拉力)为2mg ,斜面对小球的作用力(支持力)为 ~2 即轻绳对小球的作用力 mg.A 错,B 对. 把小球和斜面体作为一个整体进行研究,其受重力 (M + m )g ,水平面的支持 力F N ,、摩擦力F f 以及轻绳的拉力F T .受力情况如图所示.

【专题一】受力分析物体的平衡(含答案)

【专题一】受力分析物体的平衡 【考情分析】 1.本专题涉及的考点有:滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数;形变、弹性、胡克定律;力的合成和分解。 《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数,形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求;对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。 力是物理学的基础,是高考必考内容。其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。主要涉及弹簧类问题、摩擦力等,通过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。 2.本专题的高考热点主要由两个:一是有关摩擦力的问题,二是共点的两个力的合成问题。本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。单纯考查本章的题型多以选择题为主,中等难度。 【知识交汇】 1.重力 (1)产生:重力是由于地面上的物体受地球的_____________而产生的,但两地得不等价,因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的___________.而另一个分力即重力,如图所示. (2)大小:随地理位置的变化而变化 在两极:G F = 万 在赤道:G F F - = 万向 一般情况下,在地表附近G=________ (3)方向:竖直向下,并不指向地心. 2.弹力 (1)产生条件:①接触;②挤压;③____________. (2)大小:弹簧弹力F kx =,其它的弹力利用牛顿定律和___________求解.(3)方向:压力和支持力的方向垂直于_____________指向被压或被支持的物体,若接触面是球面,则弹力的作用线一定过___________.绳的作用力_________沿绳,杆的作用力__________沿杆.

2020届高考物理计算题复习《力的正交分解法》(解析版)

《力的正交分解法》 一、计算题 1.如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l 的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为l,此时小环刚好不滑动.试求: 每个小环对杆的压力; 小环与杆之间的动摩擦因数为多大假设最大静摩擦力等于动摩擦力,重力加速度为? 2.如图甲所示,质量为的物体置于倾角为的固定斜面上.用平行于 斜面向上的推力作用于物体上,使其能沿斜面匀速上滑,,,. 求物体与斜面之间的动摩擦因数; 如图乙所示,若改用水平向右的推力作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,求大小.

3.如图所示,质量为的物体处于静止状态,细绳 OA沿水平方向,细绳OB与水平方向夹角为求:OA、 OB两根细绳的拉力大小分别是多少.,取 4.如图所示,物体重60N,放在倾角为的斜面上,用的水平推力推 物体,物体沿斜面匀速向下滑动.求: 物体所受滑动摩擦力的大小. 物体与斜面间的动摩擦因数.

5.如图所示,斜面始终静止在地面上,斜面上物体A质量为,与斜面间的最大 静摩擦力为正压力的倍,为使物体A在斜面上静止,取, ,。问: 的质量的最大值和最小值各是多少? 对应于B质量的最大值和最小值两种情形时,地面对斜面的摩擦力分别为多大? 6.如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的 质量分别为,,A、B之间以及B 与地面之间的动摩擦因数均为,一轻绳一端系住物 体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为,今 欲用外力将物体B匀速向右拉出,求:水平力F的大小和 轻绳拉力T的大小。已知,, 7.如图所示,质量为的木板B放在水平地面上,质量为的货箱 A放在木板B上,一根轻绳一端栓在货箱上,另一端栓在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为,已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数,木板B与地面之间的动摩擦因数为,重力加速度,现用水平力F将 木板B从货箱A下面匀速抽出,试求: 绳上张力T的大小; 拉力F的大小。

正确受力分析的方法---很有用哦

受力分析 正确的受力分析有以下几步: 第一步:隔离物体。隔离物体就是把题目中你分析其受力的那个物体单独画出来,不要管它周围与它相关联的其它物体,这一点很重要。 第二步:在已隔离的物体上画上重力和其它已知力。因高一物理初学时分析的都是地面上的物体,重力是已知力,要把它的作用点画到已隔离物体的中心上。另外,物体往往是在重力及其它主动力的作用下才产生了与其它物体间的挤压、拉伸以及相对运动等,进而才才产生了弹力和摩擦力,所以必须先分析它们。 第三步:查找接触点和接触面。就是查找被分析物体与其它物体的接触点和接触面。弹力和摩擦力是接触力,其他物体对被分析物体的弹力和摩擦力只能通过接触点和接触面来作用,这就是说寻找物体所受弹力(拉力、压力、支持力)和摩擦力只能在被分析物体跟其他物体相接触的点和面上找,所以要查找接触点和接触面,而且要找全。每个接触点或面上最多有两个力(一个弹力、一个摩擦力)。

第四步:分析弹力(拉力、压力、支持力),在被分析物体与其他物体的接触点和接触面上,如果有弹性形变(挤压或拉伸),则该点或面上有弹力,反之则没有。在确定弹力存在后,弹力的方向就比较容易确定了,它总是跟接触面垂直,指向受力物体,弹力的方向,有三种情况:一是两平面重合接触,弹力的方向跟平面垂直,指向受力物体;而是硬点面接触,就是两个坚硬的物体相接触时,其中一个物体的一个突出端(点)顶在另一个物体的表面上(如梯子一端支地,一端靠墙),这时弹力的方向过接触点跟接触面垂直(如梯子靠墙端受的弹力跟墙垂直,靠地端的受的弹力跟地面垂直)。如果接触面是曲面,弹力的方向和曲面垂直,沿过接触点的曲面法线的方向。三是软点接触,就是一个柔软的物体通过一个点连接到另一个物体表面上(如用绳或弹簧拉一物体),这时弹性形变主要发生在柔软物体上,所以这时弹力的方向总是沿着绳和弹簧的轴线,跟弹性形变的方向相反。 第五步:分析摩擦力、摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力,它们的产生条件是两物体接触处不光滑,除挤压外还要有

受力分析题型

专练3受力分析物体的平衡 A. B 受到向左的摩擦力 B . B 对A 的摩擦力向右 C .地面对A 的摩擦力向右 D .地面对A 没有摩擦力 解析 弹簧被压缩,则弹簧给物体B 的弹力水平向左,因此物体B 平衡时必 受到 A 对 B 水平向右的摩擦力,则B 对A 的摩擦力水平向左,故A 、B 均错 、单项选择题 1.如图1所示,质量为2 kg 的物体B 和质量为1 kg 的物体 C 用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上.再将一个质 量为3 kg 的物体A 轻放在B 上的一瞬间,弹簧的弹力大 小为(取 g = 10 m/s 2)( ) A . 30 N B . 0 国l C . 20 N D . 12 N 答案C 2. (2014上海单科,9)如图2,光滑的四分之一圆弧轨道 AB 固定 在竖直平面内,A 端与水平面相切,穿在轨道上的小球在拉力 F 作用下,缓慢地由A 向B 运动,F 始终沿轨道的切线方向, 轨道对球的弹力为F N ,在运动过程中( ) A . F 增大,F N 减小 B . F 减小,F N 减小 C . F 增大,F N 增大 D . F 减小,F N 增大 解析 3 . 对球受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡 条件,有:F N = mgcos B 和F = mgs in 0,其中B 为支持力 F N 与竖直方向的夹角;当物体向上移动时,0变大,故F N 变小,F 变大;故A 正确,BCD 错误. 答案A (2014贵州六校联考,15)如图3所示,放在粗糙水平面 上的物体A 上叠放着物体B.A 和B 之间有一根处于压缩 状态的弹簧,物体A 、B 均处于静止状态.下列说法中 正确的是( )

高一物理受力分析(整体法和隔离法)

受力分析 —隔离法与整体法 一、物体受力分析方法 把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分 析。对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。 1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等) 2、受力分析的几个步骤. ①灵活选择研究对象 ②对研究对象周围环境进行分析 ③审查研究对象的运动状态:根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向 作出判断. ④根据上述分析,画出研究对象的受力分析示意图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来. 3、受力分析的三个判断依据: ①从力的概念判断,寻找施力物体; ②从力的性质判断,寻找产生原因; ③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。 二、隔离法与整体法 1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比 较方便,但整体法不能求解系统的内力。(区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现,当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变 成了外力,要画在受力图上。) 2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别 列出方程,再联立求解的方法。 3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。 有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用 注意:实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用 ........。........................,通常先整体后隔离 三、例题 例1.在粗糙的水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗 糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块,m m , 12 如图1所示,已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙 水平面对三角形木块() A. 有摩擦力作用,方向水平向右; B. 有摩擦力作用,方向水平向左; C. 有摩擦力作用,但方向不确定;图1 D. 以上结论都不对。 解析:这个问题的一种求解方法是:分别隔离m1、m2和三角形木块进 行受力分析,利用牛顿第三定律及平衡条件讨论确定三角形木块与粗糙水平 面间的摩擦力。 采用整体法求解更为简捷:由于m1、m2和三角形木块相对静止,故可 以看成一个不规则的整体,以这一整体为研究对象,显然在竖直平面上只受 重力和支持力作用,很快选出答案为D。 例2.如右图所示人重600N,平板重400N,若整个系统处于平衡状态,则 人必须用多大的力拉住绳子?(滑轮和绳的质量及摩擦不计)

物体的受力分析(隔离法与整体法)、正交分解

物体的受力分析(隔离法与整体法)、正交分解 第3课 一、物体受力分析方法 (1)意义(重要性):对物体进行受力分析是解题的基础,它贯穿于整个高中物理。 受力分析是解决力学问题的基础,解决好力学问题的关键和重要方法,是学好物理的第一步. 决定了 物体运动情况);解物理问题的能力很重要体现在能否对物体进行正确的受(因为:物体受力情况 由受力 力分析。 把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力示意图,就是受力分析。 (2)受力分析的方法和步骤: ①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统)。原则上使问题的研究处理尽量简便. ②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来,分析周围物体对研究对象的力的作用。按照先场力(重力、电场力、磁场力等),后接触力(弹力、摩擦力),再其他力的顺序进行分析;或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力)的顺序进行分析。 按顺序(重、弹、摩)分析可以防止漏力;分析出的每个力都要能找出施、受力物体(即性质力),这样可防止添力现象。 注意:力既不能多,也不能少;分析的力为性质力,如重力、弹力、摩擦力等,不要分析效果力,如向心力、回复力等。 ③画出受力示意图——把物体所受的力一一画在受力图上,并标明各力的方向,注意不要将施出的力画在图上。 还要注意不同对象的受力图用隔离法分别画出,对于质点不考虑形变及转动效果,可将各力平移置物体的重心上,即各力均从重心画起。 检验:防止错画、漏画、多画力。 ④确定方向——即确定坐标系,规定正方向。 ⑤列方程——根据平衡条件或牛顿第二定律,列出在给定方向上的方程。 (步骤④⑤是针对某些力是否存在的不确定性而增加的) 注意事项:①.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施的力 ②.对于分析出的每个力,都应该能找出其施力物体.(可以防止添力) ③.合力和分力不能同时作为物体所受的力 (3)判断物体是否受某个力的依据: (三个判断依据) ①从力的概念判断寻找施力物体; ②从力的性质判断寻找产生原因; ③从力的效果判断寻找是否产生形变或改变运动状态。(是静止,匀速运动还是变速运动) 以上三个判断依据,在实际受力分析时,应用最多的是第③条,尤其对弹力和摩擦力的判断主要是从形变和运动状态入手分析。 而对某些特定的性质力如:场力的分析,是从产生的原因即上述第②条进行分析的。 假设法:在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。 (1)力的产生条件:不同的性质力,产生条件不同,这是最基本的判断. (2)力的作用效果:有些力产生条件较复杂,方向也隐蔽,根据产生条件难以判断,(如弹、摩) 此情况下应根据力的作用效果去判断是否受某力.

物体的受力分析(隔离法与整体法)

物体的受力分析(隔离法与整体法) 一、物体受力分析方法 把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,就是受力分析。对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。 1、受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(电场力、 磁场力等) 2、受力分析的几个步骤. ①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析.所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多;对于较复杂问题,由于物体系各部分相互制约,有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理. ②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用.凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点. ③审查研究对象的运动状态:是平衡态还是加速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断. ④根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来. 3、受力分析的三个判断依据: ①从力的概念判断,寻找施力物体; ②从力的性质判断,寻找产生原因; ③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态。 二、隔离法与整体法 1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力。 2、隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象进行受力分根据地,分别列出方程,再联立求解的方法。 3、通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用 1、物体的受力分析 例1.如图2-1-8所示,物体A、B叠放在光滑的水平桌面上,现有两 根轻绳分别跨过光滑的定滑轮水平地系在A、B上,在轻绳的另一端施 加了大小相等的力F的作用,且A、B处于静止状态。试分别分析A、B 两物体的受力情况。 例2.如图2-1-9所示,A、B在动滑轮的作用下向右匀速运动,试分 析A物体受的力。

精选整体法隔离法习题附答案

精选整体法隔离法习题附答案

1.如图为一直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑。AO 上套有小环P , OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环由一根质 量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在图示位置 平衡。现将P 环向左移一小段距离,两环再次达 到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较, AO 杆对P 环的支持力F N 和摩擦力f 的变化情况是( ) A .F N 不变,f 变大 B .F N 不变,f 变小 C .F N 变大,f 变大 D .F N 变大,f 变小 【答案】B 【解析】分析受力作出示意图。再把两环、细绳作为“整体”研究可知,小环P 所受支持力等于2mg 即 ①mg F N -----≡2 ② f F N -------=/ 其中,F N 、F N / 分别为环P 、Q 所受支持力。由①式可知,F N 大小不变。 然后,依“极限思维”分析,当环P 向左移至O 点时,环Q 所受的拉力T 、支持力F N / 逐渐减小为mg 、0。由此可知,左移时环P 所受摩擦力将减小。 因此,正确的答案为:选B 。 B A O Q P F F f m m B A O Q P

3.两个质量相同的小球用不可伸长绝缘的细线连结,置于场强为E 的匀强电场中,小球1带正电,电量为2q, 小球2带负电,电量大小为q 。将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示。若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T 为(不计重力及两小球间的库仑力............. ) A .32T qE = B . 52 T qE = C . T qE = D .3T qE = 【答案】A 【解析】 试题分析:把球1球2及细线看成一个整体,整体在水平方向受到的合力为Eq Eq Eq F ==-2合 ,由ma F 2=合 得到m Eq a 2=,对球2进行受力分析得到ma Eq T =-,把a 代入解得T=2 32Eq m Eq m Eq ma Eq =+=+,A 对,BCD 错。 考点:本题考查受力分析,整体法,隔离法 点评:本题学生明确用整体法求出加速度,即是整体中每个物体的加速度,然后再隔离物体进行分析,去求所要求的物理量。 4.如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接 E 球1 球2

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