经典受力分析专题.ppt课件.ppt

1、20:22知识框架受力分析受力分析受力分析受力分析就是把物体所受就是把物体所受外力的外力的详细情况详细情况，全面、细致，全面、细致地分析清楚！并用地分析清楚！并用力的示意图力的示意图方法方法规范地规范地表示表示出来！出来！何为“受力分析”？受力分析受力分析的技能，是解决的技能，是解决全部力学问题的全部力学问题的核心技能与技核心技能与技巧巧。是每一个学习物理的同学是每一个学习物理的同学都必须充分地掌握的！都必须充分地掌握的！凡是凡是在在力学的力学的学习学习过程中的感到比较过程中的感到比较困难困难的同学，大多数都的同学，大多数都缘于缘于其其较差的受力分析水平和不良的较差的受力分析水平和不良的受力分

2、析习惯！受力分析习惯！郑重告诫：一、力的物质性一、力的物质性：任何一个力都不可能脱离物体而：任何一个力都不可能脱离物体而单独存在，必须同时与两个物体相联系，即施力物单独存在，必须同时与两个物体相联系，即施力物体和受力物体。体和受力物体。二、力的条件性二、力的条件性：依据各种力产生和存在的条件和：依据各种力产生和存在的条件和特性进行受力分析。在分析某个力是否存在时，必特性进行受力分析。在分析某个力是否存在时，必须根据该力产生的的条件是否完全具备来判断。比须根据该力产生的的条件是否完全具备来判断。比如：两物体若未直接接触，则不存在弹力和摩擦力；如：两物体若未直接接触，则不存在弹力和摩擦力；两个物体

3、直接接触，但没有相互挤压，则不存在弹两个物体直接接触，但没有相互挤压，则不存在弹力，也不存在摩擦力；两个物体接触面光滑，则一力，也不存在摩擦力；两个物体接触面光滑，则一定不存在摩擦力等等定不存在摩擦力等等 例1：子弹从枪口射击后，在跟水平成30仰角的方向上运动，画出子弹的受力分析图。有人会说子弹受到高温高压气体施于子弹向前的力F1一、受力分析四依据一、受力分析四依据惯性不是力。惯性不是力。20:22三、力的相互性三、力的相互性：某物体对其它物体施加了力的同时，：某物体对其它物体施加了力的同时，也必然受到其它物体对它的力的作用。不存在只施力而也必然受到其它物体对它的力的作用。不存在只施力而不受力

4、的物体，也不存在只受力而不施力的物体。在分不受力的物体，也不存在只受力而不施力的物体。在分析几个相互联系的物体的受力情况时，可从力的相互性析几个相互联系的物体的受力情况时，可从力的相互性考虑。考虑。 四、力和运动的一致性四、力和运动的一致性：物体处于怎样的运动状态是由：物体处于怎样的运动状态是由受力情况决定的受力情况决定的, 受力情况和运动状态总是一致的受力情况和运动状态总是一致的.比如：比如：处于平衡状态（静止或匀速运动）的物体处于平衡状态（静止或匀速运动）的物体,其合外力为零其合外力为零等等。等等。 例例2 如图，两物块在水如图，两物块在水平拉力作用下作匀速直平拉力作用下作匀速直线运动，两

5、物块保持相线运动，两物块保持相对静止对静止,分别画出两物受分别画出两物受力分析图。力分析图。20:22整体法整体法隔离法隔离法概念概念将几个物体作为一个整将几个物体作为一个整体来分析的方法体来分析的方法将研究对象与周围物将研究对象与周围物体分隔开的方法体分隔开的方法选用原则选用原则研究系统外的物体对系研究系统外的物体对系统整体的作用力统整体的作用力研究系统内物体之间研究系统内物体之间的相互作用力的相互作用力注意问题注意问题分析整体周围其他物体分析整体周围其他物体对整体的作用。而不画对整体的作用。而不画整体内部物体间的相互整体内部物体间的相互作用。作用。分析它受到周围其他分析它受到周围其他物体对

6、它的作用力物体对它的作用力二、受力二、受力分析的一般步骤：分析的一般步骤：1、明确研究对象、明确研究对象，即明确分析哪个物体的受力情况。，即明确分析哪个物体的受力情况。20:22隔离法与整体法隔离法与整体法 1、整体法：、整体法： 以几个物体构成的整体为研究对象以几个物体构成的整体为研究对象进行求解的方法。进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力。求解系统的内力。 2、隔离法：、隔离法： 把系统分成若干部分并隔离开来把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分，分别以每一部分为研究对象进行受力分析的方法。为研究对

7、象进行受力分析的方法。 通常在通常在分析外力对系统作用时，用整体法分析外力对系统作用时，用整体法；在；在分分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。有时。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，整体法与隔在解答一个问题时要多次选取研究对象，整体法与隔离法交叉使用离法交叉使用.20:221）不要找该物体施加给其它物体的力。）不要找该物体施加给其它物体的力。A研究对象是研究对象是A，只分析其他，只分析其他物体对物体对A的作用力。的作用力。2）不要把作用在其它物体上的力错误的认为通过）不要把作用在其它物体上的力错误的认为通过“力的传力的传递递”作用在研究对象

8、上。作用在研究对象上。研究对象为研究对象为C。ABC20:22CGFFB20:222、隔离研究对象、隔离研究对象。将研究对象从周围的物体中隔离出来，。将研究对象从周围的物体中隔离出来，并分析周围有哪些物体对研究对象施加了力的作用。并分析周围有哪些物体对研究对象施加了力的作用。ABC假设我们分析物体假设我们分析物体A。AGAFA假设我们分析物体假设我们分析物体B。BGBFA FB假设我们分析物体假设我们分析物体C。CGCFCFB 20:223.要养成按步骤分析力的习惯。要养成按步骤分析力的习惯。A. 重力一定有重力一定有:作用点在物体的重心作用点在物体的重心.B. 弹力看四周弹力看四周:看研究对

9、象与跟其他物体有几个接触点看研究对象与跟其他物体有几个接触点(面面),某某个点个点(面面)若有挤压若有挤压,则画出弹力则画出弹力.C.摩擦力看接触面摩擦力看接触面:注意有弹力的接触面如果是不光滑的注意有弹力的接触面如果是不光滑的,并并且有相对运动或相对运动趋势时且有相对运动或相对运动趋势时,则画出摩擦力则画出摩擦力.4.画完受力图后再做一番检查画完受力图后再做一番检查.A.检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体,若没有施力若没有施力物体物体,则该力一定不存在则该力一定不存在.注意寻找施力物体是防止多力的有效措施。养成按步骤分析力的习惯是防止漏力的有效措

10、施）养成按步骤分析力的习惯是防止漏力的有效措施）B.分析一下分析的结果能否使物体处于题目中所给的状态分析一下分析的结果能否使物体处于题目中所给的状态,否则必然发生了多力或漏力的现象否则必然发生了多力或漏力的现象.（力和运动的一致性）（力和运动的一致性）20:22 一重 二弹 三摩擦 四其他ABFAGF5.如果一个力的方向难以确定如果一个力的方向难以确定,可用假设法进行分析可用假设法进行分析.先假设这个力不存在先假设这个力不存在,观察所研究的物体会发生怎样的运动观察所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向时然后审查这个力应在什么方向时,研究对象才能满足给定的研究对象才能满足给定的

11、运动状态运动状态.ABF1)匀速时匀速时2）加速时）加速时20:22木块静止在斜面上，分析木块静止在斜面上，分析木块木块和和斜面斜面的受力情况的受力情况.GmF1F2GMF1 F2 FMm20:22讨论题：讨论题：FF1 2FF1 2FF31234FF20:22例题一例题一：在水平桌面上叠放着木块：在水平桌面上叠放着木块P和和Q，水平力，水平力F推动两个推动两个木块做匀速直线运动，如图，下列说法正确的是（木块做匀速直线运动，如图，下列说法正确的是（ ）A.P受到受到3个力的作用个力的作用,Q受受4个力的作用个力的作用.B.P受到受到2个力的作用个力的作用,Q受受5个力的作用个力的作用.C.P受

12、到受到3个力的作用个力的作用,Q受受5个力的作用个力的作用.D.以上说法均不对以上说法均不对.VPQF分析分析:PQGPF1GQF1 F2FF3B20:22例题二例题二：如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三：如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力的作用，即个力的作用，即F1，F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中中F1=10N，F2=2N，若撤去力，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的摩擦，则木块在水平方向受到的摩擦力为（力为（ ）。）。A.10N的滑动摩擦力的滑动摩擦力,方向向左方向向左 B.10N的静摩擦力的静摩擦力,方向向右方

13、向向右C. 2N的滑动摩擦力的滑动摩擦力,方向向左方向向左 D. 2N的静摩擦力的静摩擦力,方向向右方向向右 F1F21)F1F2FF+F2=F1F=F1-F2=10-8N=2N20:222)撤去撤去F1后后:F2FF2 = F=2N8N选选 D20:22例题三例题三:如图如图,木块木块A放在水平的长木板上放在水平的长木板上,长木板放在长木板放在光滑的水平面光滑的水平面上上.木块跟水平面的弹簧秤相连木块跟水平面的弹簧秤相连,弹簧的右端固定弹簧的右端固定.若用水平向左的恒若用水平向左的恒力以速度力以速度v匀速向左拉动长木板匀速向左拉动长木板,弹簧秤的示数为弹簧秤的示数为F1。则有（。则有（ ）。

14、）。AA.木块受到的静摩擦力等于木块受到的静摩擦力等于F1B.木块受到的滑动摩擦力等于木块受到的滑动摩擦力等于F1C.若用恒力以若用恒力以2v的速度匀速向左拉动长木板的速度匀速向左拉动长木板,则弹簧则弹簧秤的示数为秤的示数为2F1.D.若用恒力若用恒力2F向左拉动长木板向左拉动长木板.则长木板受到的滑动则长木板受到的滑动摩擦力等于摩擦力等于F1.FBD20:22三、三、注意事项：注意事项：1、分析一个力，都应找到施力物体，、分析一个力，都应找到施力物体，没有没有施力物体的力是不存在的施力物体的力是不存在的，这是防止，这是防止“多多力力”的有效措施之一。的有效措施之一。2、只分析研究对象所受的力

15、，不分析研、只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力。究对象对其他物体所施的力。3、判断弹力有无和静摩擦力有无及方向、判断弹力有无和静摩擦力有无及方向可用可用假设法假设法4、不要把、不要把“效果力效果力”和和“性质力性质力”混淆重混淆重复分析，通常只分析复分析，通常只分析“性质力性质力”不分析不分析“效效果力果力”。20:227、受力分析时，把研究对象当作一个质点、受力分析时，把研究对象当作一个质点（除轻杆）来处理，所有力都画在同一点上。（除轻杆）来处理，所有力都画在同一点上。5、结合物体的运动状态和力作用的相互性、结合物体的运动状态和力作用的相互性也是确保受力分析正确的有效途

16、径。也是确保受力分析正确的有效途径。6、用整体法进行受力分析时，系统以外的、用整体法进行受力分析时，系统以外的物体对系统内物体的作用力都认为是系统受物体对系统内物体的作用力都认为是系统受到的力，系统内物体之间的作用力（内力）到的力，系统内物体之间的作用力（内力）不需要画出来。不需要画出来。三、三、注意事项：注意事项：20:2220:2220:22小试牛刀小试牛刀 N NG G20:22G GN Nf f动动G GN N20:22F FG GN Nf f静静F F20:22F Fv vG GN Nf f动动F Fv vG GN Nf f动动20:2220:22匀速下滑匀速下滑F FG Gf f静

17、静F FN N 静止静止静止静止匀速下滑匀速下滑v vF FG Gf f动动F FN N20:2220:22G GN N物体沿光滑斜面下滑物体沿光滑斜面下滑f f动动20:22GNf静（ 2 2 ）物体沿斜面匀速下滑）物体沿斜面匀速下滑GNf动20:22G GT TN NG GT T20:2220:2220:22GNf20:22例例3: : 在竖直双线悬吊着的斜木梁在竖直双线悬吊着的斜木梁M M上，放着上，放着物体物体m m，分析斜梁受哪几个力的作用？，分析斜梁受哪几个力的作用？GMF1F2F3Ff20:22G GN NT T1 1T T2 2f f细心全面细心全面 几个弹力？几个弹力？ 还有

18、力么？还有力么？ 20:22f？G GA AN N1 1N N2 2f fG GB BN N3 3N N4 4挑战难点挑战难点 20:22例例4: 质量相同的两块砖质量相同的两块砖A、B被两木板夹住，被两木板夹住，试分析试分析 A、B的受力情况。的受力情况。 若三块砖呢？若三块砖呢？ 20:22 ：明对象明对象选方法选方法分析力分析力再验证再验证20:22总之，在进行受力分析时一定要按总之，在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力，为次序画出物体实际受的各个力，为解决这一难点可记忆以下受力口诀：解决这一难点可记忆以下受力口诀：地球周围受重力 绕物一周找弹力 考虑有无摩擦力 其他外力细

19、分析 合力分力不重复 只画受力抛施力20:22作业作业 1、如图，重、如图，重100牛的物体放在水平面上，它与水平面间牛的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数是的动摩擦因数是0.25,最大静摩擦力是最大静摩擦力是30N,今用一水平推力今用一水平推力F作作用于物体用于物体,当当F的大小由的大小由8N增大到增大到28N时时,地面对物体的摩擦力地面对物体的摩擦力大小为大小为_,当力当力F的大小由的大小由35N减小到减小到28N时时,地面地面对物体的摩擦力大小为对物体的摩擦力大小为_.FABCF1=10NF2=5N2、三物块均静止。求：、三物块均静止。求：A，B，C所受摩擦力的大小和方所受摩擦力

20、的大小和方向。向。20:22分析A、B的受力 AB（A静止）ABC（A、B一起匀速向右运动）BABAAB20:22如图118所示，放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体，若m在其上匀速下滑，仍保持静止，那么正确的说法是（ ）图118A.对地面的压力等于（M+m）gB.对地面的压力大于（M+m）g C.地面对没有摩擦力D.地面对有向左的摩擦力AC20:22xyo2.2.正交分解法正交分解法F FFyFxFy= FsinFX= Fcos用力的正交分解求多个力的合力用力的正交分解求多个力的合力xyF1F2F31 1、建立直角坐标系（让尽量多的力在坐标轴上）、建立直角坐标系（让尽量多的力在坐

21、标轴上）2 2、正交分解各力（将各力分解到两个坐标轴上）、正交分解各力（将各力分解到两个坐标轴上）3 3、分别求出、分别求出x x 轴和轴和y y 轴上各力的合力：轴上各力的合力： xxxxFFFF321 yyyyFFFF3214 4、求出、求出F FX X 和和 FyFy 的合力，的合力， 即为多个力的合力即为多个力的合力22yxFFF大小：大小：xyFFtan方向：方向： FyFxF注意注意：若若F=0，则可推出得则可推出得Fx=0，Fy=0，这是，这是处理多个力作用下物体处理多个力作用下物体平衡平衡问题的好办法，以后问题的好办法，以后常常用到。常常用到。（物体的平衡状态指：（物体的平衡状

22、态指：静止状态或匀速直线运动静止状态或匀速直线运动 状态状态）用力的正交分解求解物体平衡问题用力的正交分解求解物体平衡问题2 2、建立直角坐标系。、建立直角坐标系。3 3、正交分解各力。（将各力分解到两个坐标轴上）、正交分解各力。（将各力分解到两个坐标轴上）4 4、物体平衡时各方向上合力为零、物体平衡时各方向上合力为零, ,分别写出分别写出x x 方向方向 和和y y 方向方程。方向方程。0321 xxxxFFFF0321 yyyyFFFF5 5、根据方程求解。、根据方程求解。1 1、画出物体的受力图。、画出物体的受力图。例例4 4 木箱重木箱重500 N，放在水平地面上，一个人用大小为放在水

23、平地面上，一个人用大小为200 N与水平方向成与水平方向成30向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。受的压力。F30FGFfFNF1F2 解解：画出物体受力图，如图所示画出物体受力图，如图所示。 把力把力F 分解为沿水平方向的分力分解为沿水平方向的分力F 和沿竖直方向的分力和沿竖直方向的分力F 。21 由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态，所以态，所以01 fFF02 GFFN 30cos1FFFfN2 .173N866. 0200 30sin2FG

24、FGFNN400N)5 . 0200500( FGFfFNF1F2例题例题5 5：如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体放在粗糙水平面上，的物体放在粗糙水平面上，它与水平面间的滑动摩擦因数为它与水平面间的滑动摩擦因数为，在与水平面成，在与水平面成角的斜向上的拉力角的斜向上的拉力F F作用下匀速向右运动。求拉力作用下匀速向右运动。求拉力F F的的大小。大小。F 解题步骤解题步骤 1 1、画出物体的受力图、画出物体的受力图 2 2、建立直角坐标系、建立直角坐标系 3 3、正交分解各力、正交分解各力 4 4、别写出、别写出x x、y y方向的方程方向的方程 5 5、根据方程求解、根据方程求解例

25、题例题4 4：如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体放在粗糙水平面上，的物体放在粗糙水平面上，它与水平面间的滑动摩擦因数为它与水平面间的滑动摩擦因数为，在与水平面成，在与水平面成角的斜向上的拉力角的斜向上的拉力F F作用下匀速向右运动。求拉力作用下匀速向右运动。求拉力F F的的大小。大小。FGNfxy物体匀速运动，合外力为零物体匀速运动，合外力为零由由x x方向合外力为零，有：方向合外力为零，有：NFcos由由y y方向合外力为零，有：方向合外力为零，有：mgFNsin解得：解得：sincosmgF例题例题6 6：如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体在倾角为的物体在倾角为的粗糙的

26、粗糙斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。 解题步骤解题步骤 1 1、画出物体的受力图、画出物体的受力图 2 2、建立直角坐标系、建立直角坐标系 3 3、正交分解各力、正交分解各力 4 4、别写出、别写出x x、y y方向的方程方向的方程 5 5、根据方程求解、根据方程求解例题例题6 6：如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体在倾角为的物体在倾角为的粗糙的粗糙斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。 mgNfxy物体匀速运动，合外力为零物体匀速运动，合外力为零由由x x方向合外力为零

27、，有：方向合外力为零，有：Nmgsin由由y y方向合外力为零，有：方向合外力为零，有：cosmgN 解得：解得：tancossin力的正交分解力的正交分解 在很多问题中，常把一个力分解为在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的互相垂直的两个分两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各个力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后求两个方力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，尤其是在向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，尤其是在求多个力的合力时，用正交分解的方法，先将力分解求多个力的合力时，用正交分解的方法，先将力分解再合成非常简单再合成非常简单 2、正交分解法是一种很有用的方法，尤其、正交分解法是一种很有用的方法，尤其适合于三个或三个以上共点力作用的情况。适合于三个或三个以上共点力作用的情况。1、将力的合成化简为同向或反向或垂直方、将力的合成化简为同向或反向或垂直方向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算，的运算，降低了运算的难度降低了运算的难度，是解题中的一，是解题中的一种重要思想方法。种重要思想方法。