准确的对研究物体进行受力分析的技巧研究

2017-06-15 14:14湖南师范大学附属中学410000
数理化解题研究 2017年1期
关键词:弹力木板斜坡

湖南师范大学附属中学(410000)

刘思苪●

准确的对研究物体进行受力分析的技巧研究

湖南师范大学附属中学(410000)

刘思苪●

受力分析是分析、解决物理问题的一个重要环节,如果这一环节出现了问题,将导致解题错误.在平时的学习、解题过程中,对题目中的受力物体进行准确的受力分析是解题的关键所在,因此,养成良好的力学分析显得尤为重要.

物体受力;受力分析;技巧研究

准确的受力分析和良好的解题技巧是力学相关问题正确解题的关键,而准确的受力分析是整个解题过程的基础,也是判断物体状态的依据.要对学过的平衡知识和力学知识进行充分的总结,加强联系.

一、受力分析的顺序

在做题过程中,先大体观察下,先确认题目中存在哪些方面的力,大概是做什么运动.一般来说,在分析力时,一般先分析物体受到的电场力、安培力、重力等,这种力,在高中阶段的题型中,一般是固定不变的;然后分析拉力,该类力是物体运动状态改变的主要原因;接着就是分析弹力、浮力、压力等力;最后分析摩擦力,而摩擦力又分为动摩擦力和静摩擦力.根据所学知识,物体所受的力分为恒力、主动力和被动力.需要注意的是,在受力分析时,需要特别注意弹力和摩擦力的有无以及大小和方向,这两种力的判断是高中阶段物体受力分析中的重难点.

二、受力分析的方法

1.对物体进行受力分析时,首先分析的是性质力,而不是效果力,要首先分析重力、电场力、弹力或摩擦力.例如,物体处于一个斜坡上,上方有一个弹簧,判断物体是否受到摩擦力和弹力,在判断这两种力的过程中,要结合题干中所给出的数据,弹力是否存在比较好判断,只需知道弹簧有无形变即可明确,而摩擦力是否存在,需要对物体画出受力分析图,将重力进行分解为沿斜坡向下和垂直斜坡,如受到弹力,则比较弹力和重力沿斜坡的大小关系,如弹力大于该力,则物体受到摩擦力,方向为沿斜坡向下,如弹力与重力相等,则物体不受摩擦力,如弹力小于物理重力沿斜坡的力,则物体受到摩擦力,且方向沿斜坡向上.

2.对物体进行受力分析时,要对作用力的主动和被动进行分析.这种是建立在物体或者体系的选择上的.

3.对物体进行受力分析时,不能漏掉必要的条件,对于某些不起作用的力要进行适当的忽略,防止对体系产生不必要的影响.

4.对物体进行受力分析时,所有的力都是受力也就是由施力的物体,无主力就可以进行排除.这样可以防止添加某些力,防止力的增加引起错误.先假定受到某个力,找到施力物体的就是存在的.找不到施力物体,则肯定不受此力,这样可以简化力的选择.飞离枪口的子弹,必然不受枪的冲力.

5.对物体进行受力分析时,要有恰当的划分方式.不能同时分析物体受力的合力和分力,要建立坐标逐渐进行.避免同一个力多次考虑,减少错误的发生.

三、受力分析的技巧

第一,先整体后隔离原则,整体是基础;第二,先外围后核心,逐层递进;第三,先简单后复杂.当研究连接体问题时,这种原则的应用很关键.正确的选择研究对象,对受力进行分析,利于整个问题的解决.涉及到两个以上的物体,要进行深入的对比研究.根据问题的需要,在整体和部分中,选择合适的研究对象.这样可以使物体受力便于分析,列出的方程简单,简化计算,提高速度和准确度.

图1

四、典型示例

例1 如图1所示,在水平面上放一重100N的木板,在木板上放一重500N的货箱,货箱与木板、木板与地面的动摩擦因数均为0.5,为了把木板从货箱下抽出来,先用绳将货箱拉住,绳的另一端固定在墙上,绳子与水平方向夹角为θ,然后用水平力F拉木板,木板在被匀速拉动时,水平力F为多大____?(已知sinθ=0.8,cosθ=0.6)

图2 图3

解析 当研究的体系或者对象是一个组合的时候,由两个以上物体构成,就可以采用整体法与隔离法.在整个的运算中,先整体后隔离,先对简单的受力进行分析如图2,后对复杂的受力进行分析如图3.在整个的分析中要选择合适的对象,这样进行分析,能够对整个题目的解决有一个很大的帮助.在其他力不能满足条件时,要对这一隐藏条件进行深挖,从而帮助我们顺利解答题目.

综上所述,在受力中要理解力的概念,充分掌握力的特点.正确分析受力是解决力学问题的基础和依据,要在分析中做到细致求解.要想熟练掌握此类的题目,还需要通过一定的练习,不断进行正确思维,不断加深对运动规律的认识,这样就能正确的分析题目.在练习中要反复体会方法,总结获得重要的技巧,达到解题快速正确的程度.

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1008-0333(2017)01-0077-01

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