重力、彈力、摩擦力受力分析常見常見錯誤總結(jié)

1、重力、彈力、摩擦力受力分析常見常見錯誤總結(jié)受力分析是研究力學(xué)問題的重要步驟，也是正確分析和解決力學(xué)問題的關(guān)鍵之一。但是學(xué)生對受力分析問題卻不知如何下手， 因此有必要談?wù)勈芰Ψ治龅挠嘘P(guān)問題。 對物體受力分析的基本程序?yàn)椋?第一步：確定研究對象，把要研究的對象從周圍物體中隔離出來。 第二步：嚴(yán)格按“先重力，后彈力，再摩擦力”的順序分析。即便學(xué)生知道了上述受力分析的基本程序，但是仍避免不了這樣那樣的錯誤出現(xiàn)，癥結(jié)就在重力、彈力和摩擦力的具體分析上。一、重力的分析重力的方向總是豎直向下的。 重力的方向不能說成與接觸面垂直。 只有物體放在水平面上時， 重力的方向才與接觸面垂直； 物體放在斜面上時， 重力

2、不能畫成與斜面垂直。在進(jìn)行受力分析時， 首先要畫出物體受到的重力， 且方向始終要畫成豎直向下。 二、彈力的分析1. 彈力出現(xiàn)在兩個直接接觸的物體之間，并且由彈力的施力物體形變產(chǎn)生。 某一彈力就是因?yàn)槭┝ξ矬w發(fā)生彈性形變而給受力物體施加的力。 如：書對水平桌面的壓力。書是壓力的施力物體，桌面是壓力的受力物體，形變的施力物體書給受力物體桌面施加的彈力，就是書對水平桌面的壓力。水平桌面對書的支持力。 施力物體是桌面，受力物體是書，形變的桌面給受力物 體書的彈力，就是桌面對書的支持力。2. 彈力方向的確定方法。彈力的方向與使物體發(fā)生形變的外力方向相反。彈力的作用點(diǎn)總是作用在使其發(fā)生形變的物體上，即彈力

3、作用在彈力的受力物體上。拉力、壓力和支持力都屬彈力。 各彈力方向的尋找方法如下：1甲為桌面上放一物塊,乙（1）壓力、支持力的方向。（a）若兩物是兩平面相接觸，且有彈力，則彈力方 向垂直兩物的接觸面，如圖（b）若兩物是點(diǎn)面相接觸，且產(chǎn)生彈力，則彈力方向過接觸點(diǎn)垂直那個平面或曲面在該處的切平面。如圖 1乙為水平地面上放一球，為水平面對球的支持力,過兩物接觸點(diǎn)和球心。（2）繩子的拉力方向。繩子的拉力是由于繩子發(fā)生形變而產(chǎn)生的。繩子作用在 物體上的彈力總是沿著繩子并指向繩子收縮的方向，因?yàn)槔K只能發(fā)生拉伸形變。（3）桿彈力的方向。桿可以發(fā)生各種形變，故桿作用在物體上的彈力可以是沿 桿方向的拉力和支持力，

4、也可以是不沿桿方向的彈力如：桿一端固定于 O點(diǎn)，另一端與小球連接，當(dāng)靜止時，圖 2甲的桿對球施加的是沿桿方向的支持力，圖 2乙的桿施加的是沿桿方向的拉力甲乙圖2再如：圖3桿AB架于半球形的碗狀容器中，0是球的球心，桿與碗邊相接觸于 C點(diǎn)，桿AB在接觸點(diǎn)A、C兩處要受到兩個彈力 F1和F2作用，C點(diǎn)處為點(diǎn)面接觸，接 觸面與AB平行，彈力F2方向與AB相垂直；A點(diǎn)處為點(diǎn)與曲面接觸， 接觸面是過點(diǎn)A 的球的切平面，因此 F1的方向指向球心，與該切平面垂直。圖3中的支持力F1和F2的方向就不沿桿方向，而與桿成某一角度。、摩擦力的分析1. 摩擦力方向分析步驟框圖選硏究對象找出研穽對象相對琴 照物的運(yùn)動方

5、向（或相 對運(yùn)動趙勢的方向）確定摩窿力方向（摩撮 力的方向2相對速度的 方向相反或與相對運(yùn)動 的趨勢的啟向相反）2. 確定相對運(yùn)動方向或相對運(yùn)動趨勢方向摩擦力產(chǎn)生于兩個直接接觸的物體之間，滑動摩擦力（或靜摩擦力）的方向與物體的接觸面相切，且與物體相對運(yùn)動（或相對運(yùn)動趨勢）的方向相反。要找出某物體 的摩擦力的方向，首先要弄清該物體相對于跟它接觸的另一物體的運(yùn)動方向或運(yùn)動趨 勢如何，只要知道了這個方向，那么這個方向的反方向就是摩擦力的方向。如圖4，B物固定不動，當(dāng)物體 A在物體B的表面上向右運(yùn)動時，若以 A為研究 對象，B相對于接觸體 A有向左的相對運(yùn)動，A對B施加向右的滑動摩擦力。若以 B 為研

6、究對象，A相對于B向右運(yùn)動，B對A施加向左的滑動摩擦力。圖33. 摩擦力的方向與物體的實(shí)際運(yùn)動方向無關(guān)。摩擦力方向與物體的運(yùn)動方向不定在同一條直線上，二者可能方向相同或相反，也可能成任一角度。如圖5中車加速運(yùn)動時，A受的摩擦力與 A運(yùn)動方向相同，A對車的摩擦力與車運(yùn)動方向相反。在水平面內(nèi)繞中心O轉(zhuǎn)動的圓盤上，距 O為r處有一質(zhì)量m物體A向心力，因此，此時''的方向與A的速度方向的夾角小于90 °盤減速轉(zhuǎn)動時的線速度減少，盤對它的靜摩擦力=一是使A減速、二是提供 A做圓周運(yùn)動的向心隨盤一起轉(zhuǎn)動，圖6所示。物體A做圓周運(yùn)動，當(dāng)盤勻速轉(zhuǎn)動時，A所受的向心力由盤對它的靜摩擦力

7、提供，的方向與A的速度方向垂直。盤加速轉(zhuǎn)動時，A的線速度增大，盤對它的靜摩擦力:有兩個效果，一是使 A加速，二是提供 A做圓周運(yùn)動的力，因此，此時 T的方向與A的速度方向的夾角大于 90°圖6例題：質(zhì)量為0.8 kg的長方形木塊靜止在傾角為 30°的斜面上。若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物塊，它仍保持靜止，如圖7所示。則物塊所受摩擦力的大小為，方向?yàn)?。解析：如果斜面光滑，物塊將會在F作用下向左運(yùn)動，故受到向右的摩擦力作用，在重力沿斜面方向的分力作用下沿斜面向下運(yùn)動，故物塊還受到沿斜面向上的摩 擦力作用（圖8）,因物塊靜止，則九=sin 30° = 4

8、2V斜面對物塊的摩擦力實(shí)際上是上述兩摩擦力的合力"（彳+舟）"工斬 方向百偏±ig14/3=53°四、受力分析常見錯誤1.多畫力。具體情況有：錯把其他物體受到的力畫在該物體上；將不存在的力 畫入；合力或分力重復(fù)畫入。防止方法，牢記研究對象，所畫的每一個力都必須同時 找到受力物體和施力物體。如分析斜面上向下滑動的物體受力時，在畫了重力時，又畫出了沿斜面向下的“下 滑力”（該力不存在），或者在分析了重力時，又分析了它的兩個分力一一沿斜面向 下的力和垂直斜面的力（合力和分力重復(fù)畫出）。要知道，分析受力時，考慮了合力 就不要再考慮它的分力， 若考慮了分力就不要再考慮它的合力；分析圖9所示沿弧線擺動的小球A的受力時