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物體受力分析專(zhuān)題
物體受力分析專(zhuān)題
一、力學(xué)中常見(jiàn)的三種力
1.重力
產(chǎn)生:物體在地面上大學(xué)網(wǎng)或地面附近,由于地球的吸引而使物體受到的力但又不能說(shuō)重力就是地球?qū)ξ矬w的引力。
方向或者說(shuō)是垂直于水平地面的。重力也不是恰好指向地球的球心
大小:根據(jù)二力平衡條件可知,物體受到的重力等于物體靜止時(shí)對(duì)豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С置娴膲毫Α?/p>
作用點(diǎn):重心。形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻物體的重心在其幾何中心。用懸掛法可以找薄板狀物體的重心。重心不一定在物體上
2.彈力
產(chǎn)生條件:接觸、發(fā)生彈性形變(接觸力、被動(dòng)力)
方向:作用在使之發(fā)生形變的物體上,與接觸面垂直(點(diǎn)接觸時(shí),垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的切面),指向形變前的位置,一個(gè)物體形變產(chǎn)生的彈力不會(huì)作用于自身
常見(jiàn)的彈力:彈簧的彈力、繩的拉力、壓力和支持力
大。簭椈傻膹椓Υ笮∽袷睾硕蒮=kx,勁度系數(shù)k(N/m)
3.摩擦力
產(chǎn)生條件:接觸、接觸面不光滑、有正壓力、發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(接觸力、被動(dòng)力,有摩擦力必有彈力)
方向:沿接觸面,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
大小:
(1).滑動(dòng)摩擦力f=μFN,動(dòng)摩擦因數(shù)μ,F(xiàn)N指物體對(duì)接觸面的正壓力,其大小與接觸面對(duì)物體的支持力等大.
(2).靜摩擦力f0、最大靜摩擦力fm可由二力平衡條件求,fm略大于滑動(dòng)摩擦力,在近似計(jì)算時(shí),fm近似等于滑動(dòng)摩擦力
摩擦力既可以做阻力,也可以做動(dòng)力。
二、受力分析基本步驟.
受力分析是指分析物體實(shí)際所受力的情況,在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)要注意防止“漏力”和“添力”現(xiàn)象,按一定的步驟和順序進(jìn)行受力分析是防止“漏力”的最有效的措施.一般情況下對(duì)物體進(jìn)行受力分析可按照以下步驟:
1.明確研究對(duì)象,并把研究對(duì)象隔離出來(lái).
2. 分析重力:地面附近的物體一定受到地球?qū)ξ矬w的重力作用。
3.觀察跟研究對(duì)象接觸的物體,并逐個(gè)分析與這些接觸物對(duì)研究對(duì)象的彈力、摩擦力(先分析彈力再分析摩擦力) 當(dāng)很難判斷是否受彈力、靜摩擦力時(shí),可根據(jù)假設(shè)法進(jìn)行判斷.
4.只分析研究對(duì)象所受的力,不分析研究對(duì)象對(duì)其它物體所施加的力.
5.為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,將物體簡(jiǎn)化,將所有力的作用點(diǎn)都畫(huà)在物體的重心上.(對(duì)桿進(jìn)行受力分析時(shí)例外)
整體法
若研究對(duì)象是幾個(gè)物體組成的,這時(shí)可以將這幾個(gè)物體視為一個(gè)整體來(lái)對(duì)待,然后分析和求解某個(gè)力。
三.實(shí)例分析
1.分析滿(mǎn)足下列條件的各個(gè)物體所受的力,并指出各個(gè)力的施力物體.
(5)沿傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的物體 (2)在力F作用下靜止水(
1)沿水平草地滾動(dòng)的足球
平面上的物體
V V
3)在光滑水平面上向右(
(6)沿粗糙的天花板向右(4)在力F作用下行使在
運(yùn)動(dòng)的物體球 運(yùn)動(dòng)的物體 F>G 路面上小車(chē)
2.對(duì)下列各種情況下的物體A進(jìn)行受力分析
(3)靜止在斜面上的物體 (2)沿斜面上滑的物體A (1
)沿斜面下滾的小球,
(接觸面光滑)
接觸面不光滑.
A
(4)在力F作用下靜止在物塊A (5)各接觸面均光滑 斜面上的物體A.
3. 對(duì)下列各種情況下的物體A進(jìn)行受力分析,在下列情況下接觸面均不光滑.
v
(3)向上爬桿的運(yùn)動(dòng)員
(1)A靜止在豎直墻面上 (2)A沿豎直墻面下滑
(6)在拉力F作用下靜止
在斜面上的物體A
(5)靜止在豎直墻面 (4)靜止在豎直墻面
輕上的物體A 輕上的物體A
A進(jìn)行受力分析(各接觸面均不光滑)
B同時(shí)同速向右行( 1)A、(2)A、B同時(shí)同速向右行使向 使向
(4)靜止的桿,豎直墻面
光滑 A
(6
)小球靜止時(shí)的結(jié)點(diǎn)
A
(7)沿電梯勻速上升
5.對(duì)下列物體作受力分析
A沿著斜面向上運(yùn)動(dòng) 以上A都處于靜止?fàn)顟B(tài) A沿著墻向上運(yùn)動(dòng) A沿著水平面向右運(yùn)動(dòng)
6. A物體都靜止,分析A物體的受力情況
7. 分析下列物體所受的力(豎直面光滑,水平面粗糙)
ABB
A
8.分析物體在水平面上物體A和B的受力
(圖中A、B相對(duì)靜止勻速向右運(yùn)動(dòng))(圖中A、
B相對(duì)靜止加速向右運(yùn)動(dòng))
分析A和B物體受的力 分析A和C受力
(A靜止,A質(zhì)量大于B的質(zhì)量) (A、B一起勻速向右運(yùn)動(dòng))
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