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高中物理重难点强行突破
受力分析与物体平衡
难点形成原因:
1、力是物体间的相互作用。受力分析时,这种相互作用
只能凭着各力的产生条件和方向要求,再加上抽象的思维
想象去画,不像实物那么明显,这对于刚升入高中的学生
来说,多习惯于直观形象,缺乏抽象的逻辑思惟,所以形
成了难点。
2、有些力的方向比较好判断,如:重力,但有些力的方
向难以确定。如:弹力、摩擦力等,虽然发生在接触处,
但在接触的地方是否存在、方向如何却难以把握。
3、受力分析时除了将各力的产生要求、方向的判断方法
熟练掌握外,同时还要与物体的运动状态相联系,这就需
要一定的综合能力。由于学生对物理知识掌握不全,导致
综合分析能力下降,影响了受力分析准确性和全面性。
二、难点突破策略
物体的受力情况决定了物体的运动状态,正确分
析物体的受力,是研究力学问题的关键。受力分
析就是分析物体受到周围其它物体的作用。为了
保证分析结果正确,应从以下几个方面突破难点
1选择研究对象的方法:(原则上先分析受力个数
少的物体)整体法和隔离法
整体法
隔离法
概念将几个物体作为一个整体来将研究对象与周围物体分
分析的方法
隔开的方法
选用原研究系统外的物体对系统整研究系统内物体之间的相
则
体的作用力
互作用力
注意问分析整体周围其他物体对整
分析它受到周围其他物体
题
体的作用。而不画整体内部
物体间的相互作用。
对它的作用力
2受力分析的依据:各种性质力的产生条件及各力方向的特点
3受力分析的步骤
为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步
骤进行
(1)确定研究对象一—可以是某个物体也可以是整体。
(2)按顺序画力
a.先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下
b.再画弹力:看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),
先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若无法确定
可利用假设法,再结合运动状态加以确定。
c.再画摩擦力:看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面)
,先对某个接触点(面)分析,若有弹力和相对运动或相对运动的
趋势,则再画出摩擦力。分析完一个接触点(面)后,再依次分析
其他的接触点(面)。若无法确定可利用假设法和牛顿第二定律判
断
4.受力分析的辅助手段
(1)物体的平衡条件(共点力作用下物体的
平衡条件是合力为零)
(2)牛顿第二定律(物体有加速度时)
(3)牛顿第三定律(内容:两个物体之间的
作用力和反作用力总是大小相等,方向相反
,作用在一条直线上)
、分类例析
1.弹力有、无的判断
弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。但有的形变明显
,有的不明显。那么如何判断相互接触的物体间有无弹力
方法1:“假设法”,即假设接触物体撤去,判断研究对
象是否能维持现状。若维持现状则接触物体对研究对象没
有弹力,因为接触物体使研究对象维持现状等同于没有接
触物,即接触物形同虚设,故没有弹力。若不能维持现状
则有弹力,因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力,从
而改变了研究对象的现状。可见接触物对研究对象维持现
状起着举足轻重的作用,故有弹力。
例:如图1所示,小车上固定着一根弯成a角的曲
杆,杆的另一端固定一个质量为m的球,试分析下
列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车
静止;(2)小车以加速度a水平向右运动;(3)
小车以加速度a水平向左运动。
图1
2.摩擦力的方向
摩擦力的方向为与接触面相切,,与物体间的相对运动方
向或相对运动趋势的方向相反。但相对运动趋势不如相对
运动直观,具有很强的隐蔽性,常用下列方法判断。
法1:“假设法”。即假设接触面光滑,看原来相对静止
的物体间能发生怎样的相对运动。若能发生,则这个相对
运动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方
向。若不能发生,则物体间无相对运动趋势
例:如图所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打
滑,P、Q分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是
A.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反
B.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,
Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同
C.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同
Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反
D.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同
法2:根据“物体的运动状态”来判定。
即先判明物体的运动状态(即加速度的方向),
再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,然后通
过受力分析确定静摩擦力的大小和方向。
例8:如图所示,A、B两物体竖直叠放在水平面上
今用水平力F拉物体,两物体一起向右运动,试
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