受力分析的方法和應(yīng)用

受力分析的方法和應(yīng)用PAGE第PAGE6頁共6頁受力分析的方法和應(yīng)用湖北省廣水市陳巷中心中學(xué)張家寶力學(xué)是初中物理的一個(gè)重要的內(nèi)容，而力學(xué)問題解決的前提是能夠?qū)ξ矬w受力情況正確的分析。如物體受幾個(gè)力作用，哪兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，或哪幾個(gè)力平衡？只有解決了這些問題，才能對(duì)物體受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況正確判斷，才能對(duì)物體受到的多個(gè)力之間建立正確的等量關(guān)系，從而進(jìn)行計(jì)算。但是，很多同學(xué)在解決力學(xué)問題時(shí)，不注意受力分析，多是憑借記憶或是憑借感覺解題，還有同學(xué)根本不能對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析。下面就我個(gè)人的理解與體會(huì)，給大家作一介紹，供大家共同討論。一、對(duì)物體受力分析的方法（1）明確要分析的對(duì)象。這一點(diǎn)非常重要，分析的對(duì)象錯(cuò)了，可能事倍功半，或是前功盡棄。（2）確定物體受重力。（3）找到與分析對(duì)象相接觸的物體，分析這些物體是否施加了力。與分析對(duì)象相接觸的物體不一定施加了力，但施加了力就一定產(chǎn)生了效果，物體的形狀或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)受到這個(gè)力的影響?？梢酝ㄟ^力作用時(shí)產(chǎn)生的效果來確定這個(gè)力是否存在。還要注意同一物體可能施加多個(gè)力。例1：做出下圖中靜止的物體A受力的示意圖。A乙A乙F甲A甲GNf解析：甲圖中物體A受到重力G，與A接觸的是一個(gè)斜面，物體A在重力的作用下，有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，斜面阻止了物體A在重力方向向下的運(yùn)動(dòng)。因此受到了斜面對(duì)A的支持甲GNfG乙FNf乙圖中物體A受到重力G的作用，因此物體A對(duì)水平面有壓力，根據(jù)力的作用是相互的，物體A受到水平面對(duì)它的支持力N，物體受到推力F，就有水平向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此物體A受到了水平向G乙FNf例2：做出下圖中運(yùn)動(dòng)的鉛球受力示意圖。解析：鉛球受到重力G的作用而鉛球G向斜上右方運(yùn)動(dòng)是由于慣性。因此，G斜向右上方?jīng)]有受到力，由于鉛球的體積較小，運(yùn)動(dòng)速度較小，因此受到空氣阻力可以忽略不計(jì)，作圖如下：例3：作出下圖中火箭受力的示意圖。FfFfG火箭受到燃?xì)鈱?duì)它的推力F作用，而火箭的運(yùn)動(dòng)速度很大，受到的空氣阻力f不可忽略，作圖如下：總之，物體都受到重力，而物體受到其他的力，可以通過這個(gè)力產(chǎn)生的效果及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判斷是否存在，絕不能憑想象、猜測(cè)來判斷。二、受力分析在力學(xué)中的應(yīng)用1、通過對(duì)物體的受力分析，判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)例4：用繩子拉小車在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子斷裂后，小車的運(yùn)動(dòng)速度將（）。A、變小B、不變C、變大D、立即變?yōu)榱憬馕觯盒≤囀艿街亓?、水平面?duì)它的支持力，繩子對(duì)它的拉力，由于水平面是光滑的，因而不受到摩擦阻力。小車受到重力與支持力是一對(duì)平衡力，繩子斷后，拉力消失，小車受力平衡，故選B。2、對(duì)物體進(jìn)行受力分析，判斷物體的沉浮狀態(tài)例5：如圖，是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)水中“沉浮子”結(jié)構(gòu)示意圖，試管加配重，在橡皮塞上旋一枚螺釘，仔細(xì)調(diào)節(jié)螺釘，使“沉浮子”恰好懸停在水中某一深度，則（）。A、再向里旋動(dòng)螺絲“沉浮子”在水中仍然懸浮。B、再向里旋動(dòng)螺絲“沉浮子”在水中上浮。C、再向外旋動(dòng)螺絲“沉浮子”在水中下沉。D、再向里旋動(dòng)螺絲“沉浮子”在水中下沉。解析：把試管、配重、橡皮塞、螺釘看成一個(gè)整體，在水中受到浮力F和重力G兩個(gè)力作用。懸浮時(shí)，F(xiàn)浮=G，螺釘向外旋或向里旋不改變螺釘?shù)闹亓，但向里旋時(shí)，V排減小，F(xiàn)浮減小，因而F浮<G，“沉浮子”在水中下沉；向外旋時(shí)，V排增大，F(xiàn)浮增大，因而F浮>G，“沉浮子”在水中上浮。故選D。3、進(jìn)行受力分析建立正確的等量關(guān)系例6：在一個(gè)深水池中的某一深度處，柔軟一氣球A和一個(gè)邊長為a=10cm的立方體合金塊B，用細(xì)線連接著，整體處于懸浮狀態(tài)（如圖甲）用竹竿向下觸碰一下之后竹竿離開，A.B整體下沉到水池底（如圖乙）。在乙狀態(tài)下，B對(duì)池底的壓強(qiáng)為p=100Pa(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)（1）在乙狀態(tài)中，畫出B受力示意圖（包括力的方向和名稱）。（2）除“觸碰一下”外，從甲狀態(tài)到乙狀態(tài)的原因。（3）氣球從甲狀態(tài)的A到乙狀態(tài)的A，氣球增大(或減)了多少？解析：受力分析的對(duì)象應(yīng)是B，在甲狀態(tài)，B受重力G與B接觸的有水和細(xì)繩，都對(duì)B施加了力，分別是F浮B和F拉,整體處于懸浮狀態(tài)，故G=F浮B+F拉。在乙狀態(tài)，A的體積減小，因而A受到的浮力F浮B減小，即B受到的拉力F拉減小，同時(shí)B沉到池底對(duì)池底有壓力，故B受到池底對(duì)它的支持力N,這時(shí)整體靜止于池底，故有：G=F＇浮B+F＇拉+N，G豎直向下，其余三個(gè)力均豎直向上（解出第一問）。從甲狀態(tài)到乙狀態(tài)受力情況發(fā)生了變化，F(xiàn)拉減小了，增加了支持力N，即有：△F拉=N，而△F拉=△F浮A,N=F壓B對(duì)池底的壓力是B對(duì)池底產(chǎn)生了壓強(qiáng)的原因，F(xiàn)壓=pS池，即：△F浮A=pS池，ρ水gV排=pS池，△V排=pS池/ρ水g，這就是氣球A體積的減小量（解出第三問）；要解第二問