IB物理考點(diǎn)解析—受力分析的基本步驟

 

　力學(xué)作為IB物理考點(diǎn)中最重要的一部分內(nèi)容，是高一各階段考試的重點(diǎn)，更是后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。今天A加未來小編為大家?guī)砹薎B物理考點(diǎn)力學(xué)中關(guān)于受力分析的基本步驟和注意事項(xiàng)，希望能夠幫助大家更好應(yīng)對(duì)考試。

 

 

　　受力分析基本步驟

 

　　找研究對(duì)象，只考慮它受到的力

 

　　分析力的順序一般按照“一場(chǎng)力，二彈力，三摩擦力”的順序進(jìn)行分析，以免遺漏

 

　　根據(jù)分析尋找，一邊做出受力圖

 

　　根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等驗(yàn)證所做是否正確

 

　　應(yīng)注意的幾個(gè)問題

 

　　有時(shí)為了使問題簡(jiǎn)化，出現(xiàn)一些暗示的提法，如“輕繩”、“輕桿”表示不考慮繩與桿的重力；如“光滑面”示意不考慮摩擦力

 

　　彈力表現(xiàn)出的形式是多種多樣的，平常說的“壓力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“張力”等實(shí)際上都是彈力．兩個(gè)物體相接觸是產(chǎn)生彈力的必要條件，但不是充分條件，也就是相接觸不一定都產(chǎn)生彈力．接觸而無彈力的情況是存在的。

 

　　兩個(gè)物體的接觸面之間有彈力時(shí)才可能有摩擦力．如果接觸面是粗糙的，到底有沒有摩擦力？如果有摩擦力，方向又如何？這也要由研究對(duì)象受到的其它力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來確定．

 

　　例如，放在傾角為θ的粗糙斜面上的物體A，當(dāng)用一個(gè)沿著斜面向上的力F作用時(shí)，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，問物體A受幾個(gè)力？從一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F，但靜摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是零，這需要分析物體A與斜面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)及其方向才能確定。

 

　　對(duì)連接體的受力分析能突出隔離法的優(yōu)點(diǎn)，隔離法能使某些內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力處理，以便應(yīng)用牛頓第二定律．但在選擇研究對(duì)象時(shí)一定要根據(jù)需要，它可以是連接體中的一個(gè)物體或其中的幾個(gè)物體，也可以是整體，千萬不要盲目隔離以免使問題復(fù)雜化。

 

　　受力分析時(shí)要注意質(zhì)點(diǎn)與物體的差別．一個(gè)物體由于運(yùn)動(dòng)情況的不同或研究的重點(diǎn)不同，有時(shí)可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不可以看作質(zhì)點(diǎn)，如果不考慮物體的轉(zhuǎn)動(dòng)而只考慮平動(dòng)，那就可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)．在以后運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律討論力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)均把物體認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)，物體受到的是共點(diǎn)力．

 

　　注意每分析—個(gè)力，都應(yīng)找出它的施力物體，以防止多分析出某些不存在的力．例如汽車剎車時(shí)還要繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是物體慣性的表現(xiàn)，并不存在向前的“沖力”．又如把物體沿水平方向拋出去，物體做平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力，并不存在向水平方向拋出的力。

 

　　注意只分析研究對(duì)象所受的力，不分析研究對(duì)象對(duì)其它物體所施的力。例如所研究的物體是A，那么只能分析“甲對(duì)A”、“乙對(duì)A”’、“丙對(duì)A”……的力，而不能分析“A對(duì)甲”、“A對(duì)乙”、“A對(duì)丙”……的力．也不要把作用在其它物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上。

 

　　例如：A、B兩物體并排放在水平面上，現(xiàn)用以水平恒力F推物體A，A、B兩物體一塊運(yùn)動(dòng)。B物體只受重力mg、地面的支持力N1，A物體對(duì)它的推力N2和地面對(duì)它的摩擦力f。而不存在推力F，不能認(rèn)為F通過物體A傳遞給了B。

 

　　注意合力和分力不能同時(shí)作為物體所受的力。

 

　　例如：質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上時(shí)，受到重力mg、斜面對(duì)它支持力N和摩擦力f三個(gè)力的作用；不能認(rèn)為物體受到重力mg、斜面對(duì)它支持力N和摩擦力f以及mgsinθ、mgcosθ五個(gè)力的作用．mgsinθ、mgcosθ只是重力沿斜面和垂直斜面的兩個(gè)分力。

 

　　注意只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力(場(chǎng)力、彈力、摩擦力等)，不分析根據(jù)效果命名的力(向心力、下滑力、回復(fù)力等)。例如單擺在擺動(dòng)過程中只受重力和繩子的拉力兩個(gè)力，而并不受回復(fù)力。

 

　　分析物體受力時(shí)，除了考慮它與周圍物體的作用外，還要考慮物體的運(yùn)動(dòng)情況(平衡狀態(tài)、加速或減速運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng))．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)情況不同時(shí)，其受力情況必然不同。