高中物理中,力學(xué)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(nèi)容幾乎都是以力分析為主。 由于不同的物理問題中往往會(huì)出現(xiàn)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(guān)鍵。
1.受力分析
分析是什么迫使物體經(jīng)歷并以示意圖的形式表示它們。 這個(gè)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(jù)
(1)條件判斷:根據(jù)力產(chǎn)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(jù)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(duì)于許多難以確定的力,如彈力、摩擦力等,可以采用假設(shè)法、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)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(duì)象。 如果一個(gè)力有一個(gè)施加該力的物體,那么它就確實(shí)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(fù)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(jìn)行受力分析,是保證不出現(xiàn)“失力”的有效措施。
5.受力分析方法
(1)隔離法:如果研究對(duì)象處于復(fù)雜環(huán)境中,則應(yīng)將待研究對(duì)象與復(fù)雜的周圍環(huán)境隔離,然后分析其受到的周圍對(duì)象的作用力。
(2)整體法:整體法研究系統(tǒng)外部對(duì)象對(duì)系統(tǒng)整體的影響,不考慮系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)象之間的相互作用。
6、受力分析時(shí)需要注意的問題
(1)只分析力:進(jìn)行力分析時(shí),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(gè)物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析時(shí),這些物體之間作用的力是內(nèi)力,不能出現(xiàn)在受力圖中; 當(dāng)孤立地分析一個(gè)物體時(shí)高中物理——受力分析高中物理——受力分析,原來的內(nèi)力就變成了外力,必須畫在力分析圖上。
(3) 只分析自然力:進(jìn)行力分析時(shí),只分析物體所受的自然力,不分析作用力。
(4)進(jìn)行受力分析時(shí),同一物體的合力和分力不能同時(shí)出現(xiàn)。
7、受力分析常見問題及對(duì)策
[實(shí)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(dòng)摩擦系數(shù)均為0.2。 B板的重力不計(jì)算在內(nèi)。 當(dāng)水平時(shí),拉力F以恒定的速度將木板B拉出。 當(dāng)繩索與水平方向成30°時(shí),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(jié)合以上三個(gè)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(duì)B的摩擦力為FfA,地面對(duì)B的摩擦力為Ff地面,地面對(duì)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(gè)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。