受力分析是研究力学问题的基本功,常用的受力分析方法是隔离法,即把研究对象与它周围的物体隔离开来,分析周围哪些物体对它施加力的作用,是什么性质的力,力的大小和方向如何,并把它们一一画在受力示意图上。在作受力分析时应注意:1.力是离不开物体而单独存在的;2.力的作用是相互的,施力物体不仅施力,同时也受力;受力物体不仅受力,同时也施力,施力和受力是作用在两个不同的物体上;3.受力示意图应当有力的大小、方向和作用点,三者缺一不可。另外,受力分析的方法还有整体法,即可以把物体作为一个整体来分析,而物体间的相互作用作为物体内部的力可以不考虑。
例1质量为500克的鱼吊在细绳一端,手提细绳处于静止状态,如图所示。分析鱼受哪几个力作用?施力物体是谁?所受各力的大小和方向如何?
解析:以鱼为研究对象,首先应看鱼与几个物体发生相互作用。因为鱼与地球和绳发生相互作用,所以鱼受到重力和拉力的作用。重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是细绳。又因鱼处于静止状态,所受的重力和拉力是一对平衡力,这两个力大小相等,方向相反,且在同一条直线上。G=mg=9.8牛 /千克×0.5千克=4.9牛,方向竖直向下;拉力大小也为4.9牛,方向竖直向上。
答案:鱼受重力和拉力作用。重力的施力物体是地球,大小为4.9牛,方向竖直向下;拉力的施力物体是细绳,大小为4.9牛,方向竖直向上。
例2一物体放在水平面上静止,分析物体受到了哪些力?
解析:物体受到重力和水平面的支持力两个力。这两个力都是物体受到的,此时不能再分析一个压力,因为压力是物体施加给地面的,不是物体受到的。
例3一个物体沿斜面向下滑,此时受到哪几个力的作用?
解析:物体此时受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,容易错误分析成:认为还受到一个沿斜面向下的下滑力,实际上是不受这个力的,因为找不到施力物体。
例4A、B、C三木块叠放在水平桌面上,对B物体施加一水平向右的推力F,三木块均静止,分别分析三个物块受到的力。
解析:A物体受两个力的作用:重力和B对A的支持力
B物体受五个力的作用:重力、推力F、C对B的支持力、A对B的压力、C对B的摩擦力
C物体受五个力的作用:重力、地面对C的支持力、B对C的压力、B对C的摩擦力、地面对C的摩擦力。
小结:对物体进行受力分析时,一般是遵从重力、弹力、摩擦力的顺序分析。
对物体进行受力分析步骤:1.明确被研究的物体。2.明确被研究物体受力的个数,主要从以下几个方面进行分析:①地球表面上的物体都受到重力的作用,②看谁与被研究物体接触,如果接触则看它们之间是否相推、拉、提、压等作用;③看与接触的物体之间是否作了相对运动或有相对运动的趋势,若有则还存在摩擦力。注意:题目中如有“光滑”两字,则没有摩擦力。
跟踪练习
1.如图所示,小球静置于水平面上,右侧紧挨着竖直墙壁,一切摩擦不计,则小球受到的力有( )
A.重力、支持力、竖直墙壁的弹力 B.重力、地面的支持力
C.重力、竖直墙壁的弹力 D.地面的支持力、竖直墙壁的侧压力
2.放在光滑斜面上的物体实际受到的力有( )
A.重力、支持力 B.重力、支持力、下滑力和垂直斜面向下的力
C.重力、支持力、下滑力 D.支持力、下滑力和垂直斜面向下的力
3.炮弹从炮筒里射出来,能继续向前运动的原因是( )
A.炮弹受到向前的惯性力的作用 B.炮弹受到向前的推力
C.炮弹具有惯性 D.炮弹惯性大于阻力
4.两个同学向相反的方向各用10N的力拉一个放在光滑水平面上的弹簧测力计,此时弹簧测力计的读数为( )
A. 20N B. 10N C. 5N D. 0N
5.把一个乒乓球竖直向上抛出,在它向上运动的过程中,如果不计空气阻力,则小球的受力情况为( )
A.一个竖直向上抛的力 B.一个竖直向下的重力
C.一个竖直向上抛的力和一个竖直向下的重力 D.不受力
答案:1.B 2.A 3.C 4.B 5.D
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