力学受力分析讲座(一)课件.ppt

1、力力重力重力大小：大小：G=mgG=mg ，g g=9.8N/kg=9.8N/kg方向：竖直向下方向：竖直向下等效作用点：重心等效作用点：重心弹力弹力大小：由物体所处的状态、所受其它外力、大小：由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度决定形变程度决定方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复 形变的方向一致形变的方向一致大小：大小：NFF方向：与物体相对滑动方向相反方向：与物体相对滑动方向相反滑动摩擦力滑动摩擦力静摩擦力静摩擦力方向：与物体相对运动趋势方向相反方向：与物体相对运动趋势方向相反mFF 0大小：大小：摩摩擦擦力力力的力的合成合成 与与分解分解基本规

2、则：基本规则：平行四边形定则平行四边形定则常用方法：正交分解法常用方法：正交分解法力的定义力的定义：物体间的相互作用 力的作用效果力的作用效果(1)使物体发生形变(2)使物体的运动状态发生改变。力的性质 一、物质性：一、物质性：力是物体间的相互作用。有力必定有施力物体和受力物体。二、相互性：二、相互性：物体间的作用是相互的。A对B作用的同时同时B也对A作用，这两个力等大反向且在一条直线上。了解：四种基本相互作用 1、万有引力：万有引力：存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增大而减小。大而减小。2、电磁相互作用电磁相互作用：存在于电荷与电荷、磁体

3、与磁体、电流与电流之间，存在于电荷与电荷、磁体与磁体、电流与电流之间，他们本质上是同一种相互作用的不同表现，作用规律他们本质上是同一种相互作用的不同表现，作用规律与万有引力相似。与万有引力相似。3、强相互作用强相互作用：存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与中存在于原子核内质子质子、质子与中子、中子与中子之间，它是短程力，作用范围只有约子之间，它是短程力，作用范围只有约1015 m。4、弱相互作用弱相互作用：在放射现象中发现的，也是短程力。强度只有强相在放射现象中发现的，也是短程力。强度只有强相互作用的互作用的1012 倍。倍。力的三要素力的大小、方向和作用点 力的表示方法力的图示：力的图

4、示：（体现（体现力的三要素）1、选定标度。2、从作用点向力的方向画一有向线段，有向线段的箭头指向力的方向，有向线段长短按选定标度和力的大小来画，线段上加刻度（一般两至三格即可）3、用箭头（或箭尾）表示力的作用点。【力的图示】【力的图示】例：用例：用150N的力竖直上提物体作出力的图的力竖直上提物体作出力的图示。示。50NF=150N力的测量力的测量的大小可以用测力计（弹簧秤）测量的大小可以用测力计（弹簧秤）测量力。在国际单位制中，力的单位是牛力。在国际单位制中，力的单位是牛顿（顿（N）重力重力 定义：定义：大小大小：由于地球的吸引而使物体受由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。到的力叫重力。G

5、=mg g就是前面学过就是前面学过的自由落体运动加速度的自由落体运动加速度。g在地球上不同位移变化规律是什么？1、纬度越高，g越大；(地球自转的影响）2、同一纬度，高度越大，g越小。重力的测量测量仪器：测力计（弹簧秤）注意点：1、力的测量用测力计。要注意测力计要竖直放置且必须保持静止或匀速直线运动.2、物体对测力计的拉力等于物体的重力（一般情况下讲A力等于B力是指两力大小相等），不能说成“物体对测力计的拉力就是物体的重力”。重心定义：等效G重心的确定重心的确定 跟物体的形状有关，还与物体内质量分跟物体的形状有关，还与物体内质量分布有关。布有关。总结总结1、重心不是重力的真实作用点。2、重心不是

6、物体上最重的一点。3、重心的位置可以不在物体上。1 1、定义定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用。对跟它接触的物体产生力的作用。二、弹力的产生二、弹力的产生一、形变的概念一、形变的概念1、定义：、定义：2、弹性形变：、弹性形变：能恢复原状的形变能恢复原状的形变物体形状或体积的改变物体形状或体积的改变说明：任何物体都能发生形变说明：任何物体都能发生形变【弹力】【弹力】2 2、产生的条件：、产生的条件：接触且有形变接触且有形变三、弹力的大小三、弹力的大小1 1、与形变大小有关，形变越大，弹力越、与形变大小有关，形变越大，弹力越 2 2、

7、胡克定律（了解）、胡克定律（了解）3 3）k k叫劲度系数（也称弹性系数），单位为叫劲度系数（也称弹性系数），单位为N/mN/m；k k的大小由的大小由弹簧的材料弹簧的材料、直径直径、长度长度和和粗细粗细决定。决定。1 1）公式公式 2 2）适用条件：适用条件：弹性限度以内（正常弹性范围内）弹性限度以内（正常弹性范围内）Fkx大大例：下图中共有多少个弹力。例：下图中共有多少个弹力。4个弹力个弹力3 3、大小、大小【摩擦力】【摩擦力】一、滑动摩擦力一、滑动摩擦力 1 1、产生条件、产生条件2 2、方向、方向接触面粗糙接触面粗糙接触处有弹力接触处有弹力有有相对运动相对运动沿接触面的切线，与沿接触面

8、的切线，与相对相对运动方向相反运动方向相反F=F=N N叫动摩擦因数，其数值与两物体的材料有关，还跟叫动摩擦因数，其数值与两物体的材料有关，还跟两个物体接触面的粗糙程度有关，但与接触的面积无关两个物体接触面的粗糙程度有关，但与接触的面积无关 4 4、最大静摩擦力、最大静摩擦力 二、静摩擦力二、静摩擦力1 1、产生条件、产生条件2 2、方向、方向3 3、大小、大小接触面粗糙接触面粗糙接触处有弹力接触处有弹力有相对运动趋势有相对运动趋势沿接触面的切线，与沿接触面的切线，与相对相对运动趋势方向相反运动趋势方向相反0 0 F Fmax F Fmax一个物体相对另一个物体刚要运动的静摩擦力，一个物体相对

9、另一个物体刚要运动的静摩擦力，比滑动摩擦力略大。比滑动摩擦力略大。F问题问题2 2 如图所示，物体在水平推力如图所示，物体在水平推力作用下处于静止状态，若作用下处于静止状态，若F F 增大，增大，则物体受到的静摩擦力如何变化？则物体受到的静摩擦力如何变化？物体可能受到的最大静摩擦力如物体可能受到的最大静摩擦力如何变化？何变化？问题问题1 1 如图所示，长方形木块如图所示，长方形木块在水平推力作用下移动的过在水平推力作用下移动的过程中，受到的摩擦力如何变程中，受到的摩擦力如何变化？化？F不变不变不变不变【力的合成分解】【力的合成分解】1 1、平行四边形法则、平行四边形法则F1F2F2 2、两个力

10、两个力F1、F2的合力大小的取值范围为：的合力大小的取值范围为：2121FFFFF问题问题2 2：大小相等，共面且方向互成大小相等，共面且方向互成1200的三的三力的合力多大？力的合力多大？问题问题1 1：共点力共点力F F1 1、F F2 2的大小分别为的大小分别为6N6N和和8N8N，则，则合力的范围为合力的范围为 。可见合力可以比分力大，也可以比分力小可见合力可以比分力大，也可以比分力小物体的受力分析物体的受力分析及其运算技巧及其运算技巧作出物体的作出物体的受力分析图受力分析图，是解决力学问题的，是解决力学问题的关关键键。对物体进行受力分析的基本方法是。对物体进行受力分析的基本方法是隔离

11、法隔离法和整体法和整体法，其主要步骤如下：，其主要步骤如下：（1 1）明确研究对象）明确研究对象（2 2）明确研究对象所处的运动状态；）明确研究对象所处的运动状态；（3 3）隔离物体分析）隔离物体分析（4 4）按顺序：先重力，其次是接触力（弹按顺序：先重力，其次是接触力（弹力、摩擦力）。力、摩擦力）。（有摩擦力一定存在弹力；有弹力不一（有摩擦力一定存在弹力；有弹力不一定存在摩擦力。）定存在摩擦力。）（5 5）对画出的受力图进行检验，防止）对画出的受力图进行检验，防止错画错画力力、多画力多画力和和漏画力漏画力。例例 1 1 画出静止在斜面上的画出静止在斜面上的A A物体的受力示意图。物体的受力示

12、意图。（F F垂直于斜面）垂直于斜面）例例 2 2 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，放着物体上，放着物体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？例例 3 3 画出下图中画出下图中光滑光滑斜面上被一挡板挡住斜面上被一挡板挡住的静止钢球的受力示意图。的静止钢球的受力示意图。例例4在以下各图中物体在以下各图中物体A、B均保持静止，试分均保持静止，试分别对别对A、B进行受力分析：进行受力分析：例例5物体物体A静止于斜面上，而斜面又静止于水平桌面，静止于斜面上，而斜面又静止于水平桌面，试对物体试对物体A进行受力分析。进行受力分析。力的正交分解法一：力的正交分

13、解法二：例例6物体物体m在斜向上与水平方向成角的力在斜向上与水平方向成角的力F作用下，静作用下，静止在水平面上，请画出止在水平面上，请画出m的受力情况的受力情况 两个以上物体的受力分析要注意两个以上物体的受力分析要注意以下方法的互相配合以下方法的互相配合隔离法：分析内力隔离法：分析内力整体法：分析外力整体法：分析外力假设法：判断弹力或摩擦力假设法：判断弹力或摩擦力 是否存在是否存在力力重力重力大小：大小：G=mgG=mg ，g g=9.8N/kg=9.8N/kg方向：竖直向下方向：竖直向下等效作用点：重心等效作用点：重心弹力弹力大小：由物体所处的状态、所受其它外力、大小：由物体所处的状态、所受

14、其它外力、形变程度决定形变程度决定方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复 形变的方向一致形变的方向一致大小：大小：NFF方向：与物体相对滑动方向相反方向：与物体相对滑动方向相反滑动摩擦力滑动摩擦力静摩擦力静摩擦力方向：与物体相对运动趋势方向相反方向：与物体相对运动趋势方向相反mFF 0大小：大小：摩摩擦擦力力力的力的合成合成 与与分解分解基本规则：基本规则：平行四边形定则平行四边形定则常用方法：正交分解法常用方法：正交分解法 基本解题思路基本解题思路从题目所给的信息来选取有关从题目所给的信息来选取有关物体作为研究对象。物体作为研究对象。根据物理规律先用字母

15、列方根据物理规律先用字母列方程，程，整理出待求量的表达式。整理出待求量的表达式。统一单位，代入数据求出结果。统一单位，代入数据求出结果。分析研究对象受哪些力的作用，分析研究对象受哪些力的作用，画出受力示意图，做到不多力，画出受力示意图，做到不多力，不少力。不少力。1.1.找对象找对象3.3.列方程列方程4.4.求结果求结果2.2.分析力分析力例例7.7.如图所示，电灯的重力为如图所示，电灯的重力为G G，OAOA绳与顶板间的夹角为绳与顶板间的夹角为4545度，度，0B0B绳子水平，则绳子水平，则0A0A绳所受的拉力绳所受的拉力F F1 1是多少？是多少？OBOB绳所受的拉力绳所受的拉力F F2 2是多少？是多少？例例8.8.氢气球重为氢气球重为10N10N，所受空气浮力为，所受空气浮力为16N16N，由于受水平风力，由于受水平风力F F作用，使系氢气球的绳子和地面成作用，使系氢气球的绳子和地面成6060度角，如图所示，求：度角，如图所示，求：（1 1）绳子的拉力）绳子的拉力F F；（2 2）气球受到的水平风力）气球受到的水平风力F F1 1。F1