受力分析是研究力學(xué)問題的基本功,常用的受力分析方法是隔離法,即把研究對象與它周圍的物體隔離開來,分析周圍哪些物體對它施加力的作用,是什么性質(zhì)的力,力的大小和方向如何,并把它們一一畫在受力示意圖上。在作受力分析時應(yīng)注意:1.力是離不開物體而單獨存在的;2.力的作用是相互的,施力物體不僅施力,同時也受力;受力物體不僅受力,同時也施力,施力和受力是作用在兩個不同的物體上;3.受力示意圖應(yīng)當(dāng)有力的大小、方向和作用點,三者缺一不可。另外,受力分析的方法還有整體法,即可以把物體作為一個整體來分析,而物體間的相互作用作為物體內(nèi)部的力可以不考慮。
例1 質(zhì)量為500克的魚吊在細(xì)繩一端,手提細(xì)繩處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。分析魚受哪幾個力作用?施力物體是誰?所受各力的大小和方向如何?
解析:以魚為研究對象,首先應(yīng)看魚與幾個物體發(fā)生相互作用。因為魚與地球和繩發(fā)生相互作用,所以魚受到重力和拉力的作用。重力的施力物體是地球,拉力的施力物體是細(xì)繩。又因魚處于靜止?fàn)顟B(tài),所受的重力和拉力是一對平衡力,這兩個力大小相等,方向相反,且在同一條直線上。G=mg=9.8牛 /千克×0.5千克=4.9牛,方向豎直向下;拉力大小也為4.9牛,方向豎直向上。
答案:魚受重力和拉力作用。重力的施力物體是地球,大小為4.9牛,方向豎直向下;拉力的施力物體是細(xì)繩,大小為4.9牛,方向豎直向上。
例2 一物體放在水平面上靜止,分析物體受到了哪些力?
解析:物體受到重力和水平面的支持力兩個力。這兩個力都是物體受到的,此時不能再分析一個壓力,因為壓力是物體施加給地面的,不是物體受到的。
例3 一個物體沿斜面向下滑,此時受到哪幾個力的作用?
解析:物體此時受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用,容易錯誤分析成:認(rèn)為還受到一個沿斜面向下的下滑力,實際上是不受這個力的,因為找不到施力物體。
例4 A、B、C三木塊疊放在水平桌面上,對B物體施加一水平向右的推力F,三木塊均靜止,分別分析三個物塊受到的力。
解析:A物體受兩個力的作用:重力和B對A的支持力
B物體受五個力的作用:重力、推力F、C對B的支持力、A對B的壓力、C對B的摩擦力
C物體受五個力的作用:重力、地面對C的支持力、B對C的壓力、B對C的摩擦力、地面對C的摩擦力。
小結(jié):對物體進(jìn)行受力分析時,一般是遵從重力、彈力、摩擦力的順序分析。
對物體進(jìn)行受力分析步驟:1.明確被研究的物體。2.明確被研究物體受力的個數(shù),主要從以下幾個方面進(jìn)行分析:①地球表面上的物體都受到重力的作用,②看誰與被研究物體接觸,如果接觸則看它們之間是否相推、拉、提、壓等作用;③看與接觸的物體之間是否作了相對運動或有相對運動的趨勢,若有則還存在摩擦力。注意:題目中如有“光滑”兩字,則沒有摩擦力。
跟蹤練習(xí)
1.如圖所示,小球靜置于水平面上,右側(cè)緊挨著豎直墻壁,一切摩擦不計,則小球受到的力有( )
A.重力、支持力、豎直墻壁的彈力 B.重力、地面的支持力
C.重力、豎直墻壁的彈力 D.地面的支持力、豎直墻壁的側(cè)壓力
2.放在光滑斜面上的物體實際受到的力有( )
A.重力、支持力 B.重力、支持力、下滑力和垂直斜面向下的力
C.重力、支持力、下滑力 D.支持力、下滑力和垂直斜面向下的力
3.炮彈從炮筒里射出來,能繼續(xù)向前運動的原因是( )
A.炮彈受到向前的慣性力的作用 B.炮彈受到向前的推力
C.炮彈具有慣性 D.炮彈慣性大于阻力
4.兩個同學(xué)向相反的方向各用10N的力拉一個放在光滑水平面上的彈簧測力計,此時彈簧測力計的讀數(shù)為( )
A. 20N B. 10N C. 5N D. 0N
5.把一個乒乓球豎直向上拋出,在它向上運動的過程中,如果不計空氣阻力,則小球的受力情況為( )
A.一個豎直向上拋的力 B.一個豎直向下的重力
C.一個豎直向上拋的力和一個豎直向下的重力 D.不受力
答案:1.B 2.A 3.C 4.B 5.D
來源:高?駿的博客
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