2023年初中物理力學(xué)：受力分析專題

物體受力分析是中考物理力學(xué)部分主要考點(diǎn)之一，具有出現(xiàn)頻率較高、考試形式多樣、問答方式多變的特點(diǎn)。

對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析，是學(xué)好力學(xué)知識(shí)的前提條件，也是解決力學(xué)難題的關(guān)鍵。雖然單純的受力分析問題很少做為中考的考題，但是這部分知識(shí)卻貫穿力學(xué)知識(shí)的各個(gè)方面，包括各種力、力的合成、平衡力等知識(shí)。同學(xué)們往往會(huì)輕視這部分內(nèi)容，殊不知一時(shí)的疏忽大意會(huì)導(dǎo)致一道綜合題的丟分。

一、物體受力分析方法、步驟

1.首先要確定研究對(duì)象，可以把它從周圍物體中隔離出來，只分析它所受的力，不考慮研究對(duì)象對(duì)周圍物體的作用力。

2.分析步驟

(1)先分析重力。

(2)再分析彈力。繞研究對(duì)象—周，找出研究對(duì)象跟其它物體有幾個(gè)接觸面(點(diǎn))，由幾個(gè)接觸面(點(diǎn))就有可能受幾個(gè)彈力。然后在分析這些接觸面(點(diǎn))與研究對(duì)象之間是否有擠壓，若有，則畫出彈力。

(3)最后再分析摩擦力。根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件，有彈力的地方就有可能受摩擦力。然后再根據(jù)接觸面是否粗糙、與研究對(duì)象之間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，畫出摩擦力。

(4)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)及物體周圍的其它物體的分布情況，分析待定力，并畫出研究對(duì)象的受力圖。

(5)根據(jù)力的概念、平動(dòng)方程和轉(zhuǎn)動(dòng)方程(其特例為平動(dòng)平衡方程和轉(zhuǎn)動(dòng)平衡方程)來檢驗(yàn)所分析的全部力的合力和合力矩是否滿足題中給定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。若不滿足，則一定有遺漏或多添了的力等毛病，必須重新進(jìn)行分析。

二、物體受力分析應(yīng)注意的問題

1.為使問題簡(jiǎn)化，出現(xiàn)一些暗示的提法，如“輕繩”、“輕桿”表示不考慮繩與桿的重力;如“光滑面”示意不考慮摩擦力。

2.彈力表現(xiàn)出的形式是多種多樣的，平常說的“壓力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“張力”等實(shí)際上都是彈力。兩個(gè)物體相接觸是產(chǎn)生彈力的必要條件，但不是充分條件，也就是相接觸不一定都產(chǎn)生彈力，接觸而無彈力的情況是存在的。

3.兩個(gè)物體的接觸面之間有彈力時(shí)才可能有摩擦力。如果接觸面是粗糙的，到底有沒有摩擦力?如果有摩擦力，方向又如何?這也要由研究對(duì)象受到的其它力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來確定。例如，放在傾角為θ的粗糙斜面上的物體A，當(dāng)用一個(gè)沿著斜面向上的力F作用時(shí)，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，問物體A受幾個(gè)力?從一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F，但靜摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是零，這需要分析物體A與斜面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)及其方向才能確定。

4.對(duì)連接體的受力分析能突出隔離法的優(yōu)點(diǎn)，隔離法能使某些內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力處理，以便應(yīng)用牛頓第二定律。但在選擇研究對(duì)象時(shí)一定要根據(jù)需要，它可以是連接體中的一個(gè)物體或其中的幾個(gè)物體，也可以是整體，千萬不要盲目隔離以免使問題復(fù)雜化。

5. 注意每分析—個(gè)力，都應(yīng)找出它的施力物體，以防止多分析出某些不存在的力。例如汽車剎車時(shí)還要繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是物體慣性的表現(xiàn)，并不存在向前的“沖力”;又如把物體沿水平方向拋出去，物體做平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力，并不存在向水平方向拋出的力。

6. 注意只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象對(duì)其它物體所施的力。例如所研究的物體是A，那么只能分析“甲對(duì)A”、“乙對(duì)A”’、“丙對(duì)A”……的力，而不能分析“A對(duì)甲”、“A對(duì)乙”、“A對(duì)丙”……的力。也不要把作用在其它物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上。

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