内容正文:
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第六节
受力分析
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要点1 受力分析
要点攻关
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例:(1)斜面光滑,正方体沿斜面加速下滑,画出正方体受到的力.
(2)斜面不光滑,正方体沿斜面匀速下滑,画出正方体受到的力.
(3)斜面不光滑,正方体沿斜面加速下滑,画出正方体受到的力.
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①定对象(确定研究对象):只分析被研究物体所受的力,可以忽视它周围的其他物体;
例题(1)(2)(3)中均为画出正方体受到的力,所以只分析正方体受到的力,忽略斜面.
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②查力(查看物体受到的力):先重力,后弹力,最后按物体运动状态找摩擦力;
(1)斜面光滑,则正方体不受摩擦力,则其受到的力有:竖直向下的重
力 <m></m> 和①__________________________.
(2)斜面不光滑,则正方体受到摩擦力的作用,则其受到的力有:竖直
向下的重力 <m></m> 、垂直于斜面向上的支持力 <m></m> 以及②
______________________.
(3)斜面不光滑,则正方体受到摩擦力的作用,则其受到的力有:竖直
向下的重力 <m></m> 、垂直于斜面的支持力 <m></m> 以及③______________________.
垂直于斜面向上的支持力 <m></m>
沿斜面向上的摩擦力 <m></m>
沿斜面向上的摩擦力 <m></m>
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③看状态(看清楚物体所处的状态):当物体处于平衡状态时,物体在各个方向上受力平衡,当物体处于非平衡状态时,需注意各个力的大小关系;
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④分析(分析各力之间的关系):每分析一个力,都应该找出相应的施力物体和受力物体,且根据二力平衡确定力的大小及方向.
(1)正方体沿斜面加速运动,则其受力不平衡,正方体沿斜面下滑,
则其受到的重力 <m></m> 大于斜面对它的支持力 <m></m> ,所以画图时, <m></m> ,
所以正方体受到的力如图1所示.
图1
图2
图3
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(2)正方体沿斜面匀速下滑,则其受力平衡,所以正方体受到的力如
图2所示.
(3)正方体沿斜面加速运动,则其受力不平衡,正方体沿斜面下滑,
则其受到的重力 <m></m> 大于斜面对它的支持力 <m></m> 与摩擦力之和,即
<m></m> ,所以正方体受到的力如图3所示.
续表
图1
图2
图3
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注:由于(2)中正方体沿斜面匀速下滑,(3)中正方体沿斜面加速
下滑,若正方体未发生变化,则斜面的粗糙程度一定发生了变化,则
有 <m></m> .
续表
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“整体法”和“隔离法”的应用
1.总体思路
整体法:把几个有相互作用的物体当作一个整体进行受力分析的方法(在用整体法对物体进行受力分析时,不考虑该“整体”内部之间的相互作用力).
隔离法:将研究对象与周围物体隔离开来,单独分析它的受力情况和运动情况的方法(在用隔离法对物体进行受力分析时,只需考虑研究对象的受力和运动状态即可).
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2.具体步骤[物体 <m></m> 、 <m></m> 叠放在一起,在水平拉力(推力)的作用下做匀速直线运动]
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<m></m> .整体法(如图4):把 <m></m> 、 <m></m> 看作一个整体,整体在水平方向上所受
的拉力(推力)和摩擦力是一对④________, <m></m> ;在竖直方向上整
体的总重力和水平面对整体的支持力是一对⑤________, <m></m> ⑥
_________.
图4
平衡力
平衡力
<m></m>
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<m></m> .隔离法(如图5):只分析 <m></m> 物体,两物体间没有相对滑动,在水平
方向上 <m></m> 不受力;在竖直方向上 <m></m> 受到的重力和支持力是一对⑦
________, <m></m> .
图5
平衡力
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<m></m> .整体法: <m></m> 、 <m></m> 整体,竖直方向受力⑧______,水平方向受力⑨
________,加速时拉力较大,减速时摩擦力较大(作图时要注意各线段
长短问题).
平衡
不平衡
【拓展延伸】当物体 <m></m> 所受水平外力 <m></m> 大小改变,做变速运动时:
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<m></m> .隔离法:只分析 <m></m> 物体,物体 <m></m> 加速时,物体 <m></m> 由于惯性要保持原来匀
速的运动状态,此时物体 <m></m> 相对物体 <m></m> 向左滑动,物体 <m></m> 在竖直方向受
力不变,在水平方向受向右的摩擦力;物体 <m></m> 减速时,物体 <m></m> 由于惯性
要保持原来匀速的运动状态,此