受力分析要做到三个结合受力分析要做到三个结合
江苏省高淳高级中学 赵新华 211300
对物体或系统受力分析是高中物理中的重中之重,在对物体受力分析时除了根据一些性质力产生的条件来分析外,做好三个结合很有必要,即受力分析时要整体和隔离相结合,要与运动状态相结合,要与牛顿第三定律相结合。
一、整体和隔离相结合:
遇到两个或两个以上物体的连接体问题,在受力分析时有时要先整体后隔离,有时要先隔离后整体:
例1、如图所示:恒力F作用在B上,A、B、C三个物体静止A
B F 不动,求A、B之间,B、C之间,C与地面之间的摩擦力。
C 此题如果把...
受力分析要做到三个结合
江苏省高淳高级中学 赵新华 211300
对物体或系统受力分析是高中物理中的重中之重,在对物体受力分析时除了根据一些性质力产生的条件来分析外,做好三个结合很有必要,即受力分析时要整体和隔离相结合,要与运动状态相结合,要与牛顿第三定律相结合。
一、整体和隔离相结合:
遇到两个或两个以上物体的连接体问题,在受力分析时有时要先整体后隔离,有时要先隔离后整体:
例1、如图所示:恒力F作用在B上,A、B、C三个物体静止A
B F 不动,求A、B之间,B、C之间,C与地面之间的摩擦力。
C 此题如果把A、B、C作为一个整体,立刻就
知道了地面对C的摩擦力大小为F,方向水平向左,再把AB看成一个整体,C对B的摩擦力大小为F,方向水平向左,再隔离A,可知A不受摩擦力,这样的题目很多,在这里就不再举例了。
二、要与运动状态相结合:
物体处于何种运动状态是由它的受力情况决定的,反过来如果我们知道了何种运动状态,可以帮助我们弄清物体的受力情况。比如,我们知道一个物体处于平衡状态,则合外力一定为零;我们知道了加速度方向就知道了合外力方向等等。
a 例2: A C
F B D F
(1) (2)
如图(1)在恒力F作用下处于静止,图(2)在恒力作用下共同向右做匀加速直线运动,试分析A、C的受力情况。
由题意可知:A处于静止即平衡状态,可知:A只受两个力重力和支持力,水平方向没有力,如果有无论向左还是向右都要产生加速度,这不可能;对C:除了重力支持力外,还有一个水平向右的摩擦力,因为有水平向右加速度a。
例3, a a m m
M M θ θ
(1) (2)
如图(1)M静止,倾角为θ,小物体m在光滑的斜面上匀加速下滑,求支持力F。如图(2)所示,m与M接触面光滑,两者保持相对静止,以加速度aN
向右加速运动,求支持力F。 N
我们对小物体隔离受力分析后,如下图处理,为什么受力情况相同,而合力不一样呢,这显然是根据加速度方向反过来确定的。 FN
FN
θ θ Fa合 F合 a GG
三、与牛顿第三定律相结合:
当我们采用隔离法分析出其中一个物体的受力后,利用牛顿第三定律可以很方便确定另一个物体的受力情况,这样不至于漏掉力。例2中我们分析了C物体的受力,要分析D物体的受力,由牛顿第三定律可知,C对D有一个向下的压力
A 和向左的摩擦力。
例4,如图:半园形凹槽
面光滑,固定在地面上,
B 半径为R;质量为m的小球,从A点静止释放,求
小球滑到最低点B时对轨道的压力。
此题直接求压力有困难,我们可以借助牛顿第三定律先求出轨道对小球的支持力,问题就迎刃而解了。
总之,在对物体受力分析的时候,三个结合是相辅相成的,如果平时就能很好地体会,把握,那么物体受力分析这一难点肯定会有所突破。
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