配油盘受力分析与设计
目 录
前言
一 制造技术毕业设计的目的 ......................................................4 二 制造技术毕业设计的基本任务与要求.................................... (4)
2.1 设计任务........................................................................4 2.2 毕业设计基本要求 ......................................................... 4 三 毕业设计说明书的编写......................................................... 4 四 工件的结构分析....................................................................5 五 工艺工序安排.......................................................................7 六 切削用量的确定.....................................................................9 七 夹具体的设计......................................................................10 5 配油盘受力分析与设计 (13)
5.1配油盘受力分析.............................................................................. 14 5.1.1压紧力y p ....................................................................................16 5.1.2分离力f p ................................................................................. 17 5.2配油盘设计.................................................................................... 17 5.2.1过渡区设计.................................................................................17 5.2.2配油盘主要尺寸确定 (17)
5.2.3验算比压p ﹑比功pv (17)
6 缸体受力分析与设计 (17)
6.1缸体的稳定性.................................................................................17 6.2缸体主要结构尺寸的确定..................................................................18 6.2.1通油孔分布圆半径f R 和面积F ...................................................... 18 6.2.2缸体内﹑外直径1D ﹑2D 的确定 (18)
6.2.3缸体高度H (18)
7柱塞回程机构设计.........................................................19 8 斜盘力矩分析 (19)
8.1柱塞液压力矩1M ................................................................................. 19 8.2过渡区闭死液压力矩..............................................................................19 8.2.1具有对称正重迭型配油盘.....................................................................20 8.2.2零重迭型配油盘 (21)
8.2.3带卸荷槽非对称正重迭型配油盘............................................................21 8.3回程盘中心预压弹簧力矩3M .................................................................. 22 8.4滑靴偏转时的摩擦力矩4M (22)
M (22)
8.5柱塞惯性力矩
5
M (23)
8.6柱塞与柱塞腔的摩擦力矩
6
M (23)
8.7斜盘支承摩擦力矩
7
M (24)
8.8斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩
8
M (24)
8.9斜盘自重力矩
9
9 变量机构 (26)
9.1手动变量机构 (26)
9.2手动伺服变量机构 (27)
9.3恒功率变量机构 (27)
9.4恒流量变量机构 (27)
结论 (29)
参考文献 (30)
致谢 (31)
前言
用以控制流体（液体、气体、气液或固液混合体）流量、压强和流向的装置。简称阀。通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封和紧固件等组成。阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或回转以改变流道面积的大小来实现的。广泛用于工农业生产和日常生活器具中。
阀门的基本参数是工作压力、工作温度和口径。工业管道的各种阀门，常用公称压力pN（在规定温度下允许承受的最大工作压力）和公称通径DN（阀体与管子联接端部的名义内径）作为基本参数。阀门主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能，其中前二者是一切阀门最基本最重要的性能。为了保证阀门的密封和强度，除了必须遵守有关标准规定合理地进行结构设计、确保工艺质量外，还必须正确地选用材料。
Abstract：
This design components are a beam holder.Selects the QT40-10 steel. According to the components shape, the size precision, the production economic efficiency and so on various aspects multianalysis its processing craft, uses the special purpose machine processing much. Through to the components analysis, this axis required accuracy is high, the working procedure suitable centralism, the request is smooth, therefore selects the tool and the size wants.Finally carries on the examination to the components.In order to achieve the components precision the request.
Key word：Jig, examination, technological design
1制造技术毕业设计的目的
机械制造技术毕业设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学声能全面综合的运用所学的理论和时间知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。其基本目的是：
（1）培养工程意识。
（2）训练基本技能。
（3）培养质量意识。
（4）培养规范意识。
2 制造技术毕业设计的基本任务与要求
2 .1、设计任务
（1）设计一个中等复杂的零件的加工工艺规程；
（2）设计一个专用夹具；
（3）编写设计说明书。
2 .2、毕业设计基本要求
（1）内容完整，步骤齐全。
（2）设计内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。
（3）正确处理继承与创新的关系。
（4）正确使用标准和规范。
（5）尽量采用先进设计手段。
3 毕业设计说明书的编写
说明书要求系统性好、条理清楚、语言简练、文字通顺、字迹工整、图例清晰、图文并茂，充分表达自己的见解，力求避免抄书。
五、工艺工序安排
1、以下我们对些零件进行工艺安排：
下料→车削→车削→钻孔→铣削→钻孔→去毛刺→检验→油封
下料：Φ96x62
车削：车左端面及外圆Φ90。粗台阶、Φ80。
车削：粗车右端面至56。
钻孔：钻孔3个Φ6深8孔。
铣削；铣外形的6个分布均匀的肋板及顶面。
钻削：钻Φ37.5、扩孔Φ37.85、铰孔Φ38H9。
钳工：去毛刺。
检：检验。
油封：清理、油封、入库。
六、切削用量的确定
正确地确定切削用量,对保证加工质量、提高生产率、获得良好的经济效益，都有着重要的意义。在确定切削用量时，应综合考虑零件的生产纲领、加工精度、和表面粗糙度、材料、刀具的材料及耐用度等方面因素。
单件小批量生产时，为了简化工艺文件，常不具体规定切削用量，而由操作者根据实际情况，凭经验确定合理的切用量。
成批及大量生产时，特别是组合机床、自动机床及多刀加工工序的切削用量，应科学地、严格地确定，确定的一般原则为：
粗加工时，由于要求的加工精度较低、表面粗糙度较大，切削用量的确定应该尽可能保证较高的金属切除北和必要的刀具耐用度，以达到较高的生产率。提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率，但在这三个要素中，切削速度对刀具耐用度影响最大，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以在确定粗加工切削用量时，应优先考虑采用大的切削深度，其次考虑采用较大的进给量，最后根据刀具的耐用度要求，确定合理的切削速度。具体数据的确定可
参阅有关手册。
半精加工、精加工时，确定切削用量首先要考虑的问题是保证加工精度和表面质量同时也要兼顾必要的刀具耐用度和生产率。半精加工、精加工时的切削深度一般根据粗加工后留下的加工余量来确定，而进给量主要根据表面粗糙度来确定。为了减少工艺系统的弹性变形和已加工表面的残留面积高度，半精加工和精加工时一般多采用较小的切削深度和进给量。在切削深度和进给量确定之后，再确定合理的切削速度。
在采用组合机床、自动机床等多刀具同时加工的工序时，其加工精度、生产率和刀具的寿命与切削用量的关系很大，为保证机床正常工作，不经常换刀，其切削用量要比采用一般机床加工时低一些。
以下是Φ38H9切削加工：
曲面挖槽粗加工生成一系列平面铣削，是一种最常用的曲面粗加工方法。它还可以使刀具从零件毛坯外开始加工，防止刀具直接埋入工件材料。
调出图形文件：曲面挖槽粗加工、图六。
七、夹具体的设计
为了保证工件的加工要求，必须使工件在机床上处于准确的位置，夹具就是用来实现这一要求的。
1、定位方式的选择
根基准统一的原则，我们采用设计基准来作为我们的定位基准，即采取一面二孔的形式进行定位。
2、夹紧方式的选择
夹紧方式的确定，起初我考虑各种各样的方案，但是都没有成形，最后我考虑用3个螺纹孔来夹紧。
5 配油盘受力分析与设计
配油盘是轴向柱塞泵主要零件之一，用以隔离和分配吸﹑排油油液以及承受由高速旋转的缸体传来的轴向载荷。它设计的好坏直接影响泵的效率和寿命。
5.1配油盘受力分析
不同类型的轴向柱塞泵使用的配油盘是有差别的，但是功用和基本构造则相同。图5.1是常用的配油盘简图。
液压泵工作时，高速旋转的缸体与配油盘之间作用有一对方向相反的力；即缸体因柱塞腔中高压油液作用而产生的压紧力y p ；配油窗口和封油带油膜对缸体的分离力f p 。
1—吸油窗 2—排油窗 3—过度区 4—减振槽 5—内封油带 6—外封油带 7—辅助支承面
图5.1 配油盘基本构造
5.1.1压紧力y p
压紧力是由于处在排油区是柱塞腔中高压油液作用在柱塞腔底部台阶上，使缸体受到轴向作用力，并通过缸体作用到配油盘上。
对于奇数柱塞泵，当有1
(1)2
Z +个柱塞处于排油区时，压紧力1y p 为
226
1m a x
191.39101256024150()2424
y z b y Z p d p p N ππ-++===????= 当有1
(1)2
Z -个柱塞处于排油区时，压紧力2y p 为
226
2m i n
191.39101256019320()2424y z b y Z p d p p N ππ---===????= 平均压紧力y p 为
1211
()(2415019320)21735()22
y y y p p p N =+=+=
5.1.2分离力f p
分离力由三部分组成。即外封油带分离力1f p ，内封油带分离力2f p ，排油窗高压油对缸体的分离力。
对于奇数泵，在缸体旋转过程中，每一瞬时参加排油的柱塞数量和位置不同。封油带的包角是变化的。实际包角比配油盘油窗包角0?有所扩大，如图5.2所示。
当有1
(1)2
Z +个柱塞排油时，封油带实际包角1?为
1011222(1)(91)22993
Z a a πππ
?=-+=?-?+=
当有1
(1)2
Z -个柱塞排油时，封油带实际包角2?为
2011228(3)(93)22999
Z a a πππ
?=-+=?-?+=
平均有2
Z
个柱塞排油时，平均包角p ?为
120
111287
()(2)()222399
p Z a a πππ???=+=-+=+=
式中 a ——柱塞间距角，2a Z
π
= ；
0a ——柱塞腔通油孔包角，这里取029a π
=。
① 外封油带分离力1f p
外封油带上泄漏流量是源流流动，对封油带任仪半径上的压力y p 从2R 到1R 积分，并以p ?代替2π，可得外封油带上的分离力1f p 为
图5.2 封油带实际包角的变化
221221212
()
2
4ln
p p
f b b R R p P R p R R ??-=
-
226
2677(1715)1099125601110125601724ln 15ππ
--?-?=?-???
=3.4()N
外封油带泄漏量1q 为
3
3
17
12
70.00112560992()
1712210ln 12ln
15p b
p q ml R R π?δμ-??===??? ②内封油带分离力2f p
内封油带上泄漏流量是汇流流动，同理可得内封油带分离力2f p 为 22342233
4
()
2
4ln
p p
f b b R R p p R P R R ??μ-+=
+
=226
26777(911)10991110125601124210ln 9ππ---???-? ?
+??? ? ??????
5.2()N
=
内封油带泄漏量2q 为
3
3
2734
70.001125609147()
11
12210ln 12ln
9p b
p q ml R R π?δμ-??===??? ③排油窗分离力3f p 222
23237()(1511)12560 1.6(
)
2
29
p
f b p R R p N ?π=-=
?-?=? ① 配油盘总分离力1f p
1233.4 5.2 1.610.2()
f f f f p p p p N =++=++= 总泄漏量q 为
1292147239()q q q N =+=+=
5.2配油盘设计
配油盘设计主要是确定内封油带尺寸﹑吸排油窗口尺寸以及辅助支承面各部分尺寸。
5.2.1过渡区设计
为使配油盘吸排油窗之间有可靠的隔离和密封，大多数配油盘采用过渡角1a 大于柱塞腔通油孔包角0a 的结构，称正重迭型配油盘。具有这种结构的配油盘，当柱塞从低压腔接通高压腔时，柱塞腔内封闭的油液会受到瞬间压缩产生冲击压力；当柱塞从高压腔接通底压腔时，封闭的油液会瞬间膨胀产生冲击压力。这种高低压交替的冲击压力严重降低流量脉动品质，产生噪音和功率消耗以及周期性的冲击载荷。对泵的寿命影响很大。为防止压力冲击，我们希望柱塞腔在接通高低压时，腔内压力能平缓过渡从而避免压力冲击。
5.2.2配油盘主要尺寸确定（图5.3）
图5.3 配油盘主要尺寸确定
（1）配油窗尺寸
配油窗口分布圆直径一般取等于或小于柱塞分布圆直径f D 配油窗口包角0?，在吸油窗口包角相等时，取
12
02
a a a ?ππ+=-
=- 为避免吸油不足，配油窗口流速应满足
[]002
2.33/tb
Q m s F υυ=
=≤= 满足要求。 式中 tb Q ——泵理论流量； 2F ——配油窗面积，220
223()2
F R R ?=
-；
[]0υ——许用吸入流速，[]0υ=2～3m/s 。 由此可得
22
23
R R -=[]
002t
Q v ? （2）封油带尺寸
设内封油带宽度为2b ，外封油带宽度为1b ，1b 和2b 确定方法为：
考虑到外封油带处于大半径，加上离心力的作用，泄漏量比内封油带泄漏量大，取1b 略大于2b ，即
全部柱塞惯性力矩的平均值为
2222
2522
150090.819.5(2)15601629(.)22cos 2cos 15z f
z tg Zm R tg Z M Mda N m ππωγπ
γO
O
????=
=-=-=-∑?
8.6柱塞与柱塞腔的摩擦力矩6M
与计算柱塞惯性力矩的方法相同，全部柱塞摩擦力矩的平均值为
26220
940.5519.5
3.8(.)22cos 2cos 15
f f Z f ZP R Z
M M da N m ππ
γ
O
??=
=
=
=∑?
8.7斜盘支承摩擦力矩7M
全部柱塞对斜盘支承的平均摩擦力矩7M 为 702232509
()770.01223(.
)2c o s 2c o s 15
z b F Z M p p f r N m γO
?=
+=???= 式中 2f ——斜盘支承处摩擦系数（采用滚动轴承时取0.005～0.010，采用滑动轴承时取0.10～0.15）；
2r ——斜盘支承轴半径，取2mm 。 该摩擦力矩与斜盘摆动方向相反，阻止斜盘摆动。
8.8斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩8M
当斜盘摆动变化产生角加速度时，对斜盘转轴的惯性力矩8M 为
8M J ε=80151200(.
N m =?=
式中 J ——斜盘与回程盘转动惯量；
ε——斜盘转动角加速度。
8.9斜盘自重力矩9M
由于斜盘与回程盘的中心不在斜盘转轴上，则产生的自重力矩9M 为
9c o s 340c o s 15
0.12(.)
M G C N m γO
==?≈
式中 G ——斜盘与回程盘重量；
C ——斜盘与回程盘重心到斜盘转轴的距离。
综上所述，作用在斜盘上的总力矩为
1
2345678M M
M M M M M M M M =++++++++
∑ 5269691377
280
16293.8
23=-
+-+-++++
6276
(.)N m ≈- 调节机构的负载力矩p M 应满足下式：
p M M ≥∑
9 变量机构
轴向柱塞泵通过变量机构改变直轴泵斜盘倾斜角或斜轴泵摆缸摆动角，以改变输出流量的方向和大小。
变量机构的型式很多，按照控制方式，可分为手动式、机动式、电动式、液动式、电液比例控制式等。按照变量执行机构可分为机械式、液压伺服机构式、液压缸式，如图9.1。按照性能参数还可分为恒功率式、恒压式、恒流量式等。
（a）( b ) ( c )
图9.1 变量执行机构
以上各种型式的变量机构常常组合使用。例如，图9.1(a)所示，手动变量机构采用杠杆或采用手轮转动丝杠，带动斜盘改变倾斜角，如果用可逆电机旋转丝杠可实现电动变量。图9.1(b)所示，在伺服阀C端用手轮或杠杆输入一位移量，称手动伺服变量式；若以电机或液压装置输入位移量时，则称电动或液动伺服变量式；如果输入的控制信号量使得泵输出的功率为常值，则构成了压力补偿变量式。再如图9.1(c)中，用带有电磁阀的外液压源控制，可成为远程液控变量式；如果用伺服阀控制变量缸，并使泵出口压力为恒值，可成为恒压变量型式。
由此可知，变量的型式是多种多样的，下面介绍其中最常用的几种变量机构。
9.1手动变量机构
手动变量机构是一种最简单的变量机构，适用于不经常变量的液压系统。变量时用手轮转动丝杠旋转，丝杠上的螺母直线运动带动斜盘改变倾斜角实现变量。手动变量机构原理图及变量特性如图9.2所示。
图9.2 手动变量机构原理及特征
图中表明手动变量机构可实现双向变量。流量Q的方向和大小与变量机构行程y成正比。
9.2手动伺服变量机构
该机构用机械方式通过伺服阀带动变量缸改变斜盘倾角实现变量。手动伺服变量机构的原理图和变量特性如图9.3所示。
图9.3 手动伺服变量机构
图中伺服变量机构由双边控制阀和差动变量缸组成。控制阀的阀套与变量活塞杆相连，变量缸的缸体与泵体相连。当控制阀处于中位时，斜盘稳定在一定的位置上。变量时，若控制阀C端向左移动，油路1和2连通，变量缸A﹑B两腔都是泵出口压力。由于B腔面积大于A腔，变量活塞在液压力作用下向右移动，推动斜盘倾斜角减小，流量随之减少。与此同时，由于阀套与活塞杆相连，阀套也向右移动逐步关闭油路l和2，于是斜盘稳定在新的位置上。
反之，控制阀向右移动时，油路2和3连通，变量缸B腔与回油路接通，变量活塞在A腔液压力作用下向左移动，使斜盘倾角增大，流量也增大。同理，由于控制阀阀套的反馈移动，使斜盘稳定在新的位置。
这种利用机械位置反馈的伺服变量机构减少了变量控制力，大大提高了变量的性能和精度。变量信号输入可以是手动，也可以是电动。如用外液压源可实现远程无级变量。因此，这种变量型式广泛用于频繁变速的行定车辆、工程机械、机床等许多液压系统中。
9.3恒功率变量机构
恒功率变量机构是根据泵出口压力调节输出流量，使泵输出流量与压力的乘积近似保持不变，即原动机输出功率大致保持恒定。变量机构原理如图9—3(a)所示。
图中恒功率变量机构仍由双边控制阀和差动变量缸组成。与手动伺服变量机构不同的是控制阀C端由弹簧预压调定，D端用控制油路接通泵出口管路。利用液压力与弹簧力平衡的关系控制变量活塞，改变斜盘倾角。工作原理与手动伺服变量机构类似。
为使泵功率为一恒值，理论上，泵出口压力与输出流量应保持双曲线关系，如图9.4所示。但是，实际泵的变量机构都是采用弹簧来控制的。因此，只能用一段折线(一根弹簧)或二段折钱(二根弹簧)来近似替代双曲线。图9.3（a）所示的变量特性就是采用内外双弹簧和机械限位装置控制的恒功率变量特性。
图9.4 恒功率理论变量特征曲线
泵开始工作时，控制阀D端的液压力不足以克服外弹簧预紧力，斜盘倾角
p值时，最大，流量也最大，变量特性为水平线ab。当泵出口压力上升到图示
b
控制阀D端按压力大于C端弹簧预紧力，阀芯向左移动，控制变量活塞向右推动斜盘减小倾角，流量随之减少，变量特性为折线bc。bc线的斜率取决于外弹簧的则度。当泵压力继续升高到图示
p值时，内弹簧也参与工作。由于内外弹
簧的合成刚度更大，变量特性为折线CD，CD线的斜率取决于内外弹簧的合成刚度。随着出口压力继续升高，阀芯碰到限位装置，则输出流星也不再减少，变量特性为折线de。
特性曲线中各折点位置可以通过调整弹簧预紧力和限位装置来改变，折线的斜率取决于弹簧刚度。
恒功率变量是常用的变量型式之一，能充分发挥原动机的功率效能，并使液压设备体积小、重量轻。常用于压力经常变化的压力机、重型设备、工程机械等液压系统中。
9.4恒流量变量机构
恒流量变量机构是根据装于泵出口主油路中的节流阀两侧的压力差调节输出流量，保持流量为一恒值。变量机构原理及变量特性如图9—5所示。
（a）( b )
图9.5 恒流量变量机构原理及特征
图中恒流量变量机构由带有节流阀的双边控制阀(恒流量阀)和差动变量缸组成。控制阀C端预压弹簧调定后，节流阀两侧压力差在控制阀阀芯上产生的液压力与弹簧力相平衡，阀芯处于中垃，斜盘倾角固定在某一角度，泵输出流量为调定值。
当泵转速增加时，输出流量也相应增加。由于节流器面积不变，则节流器两端压力差p
增大，推动控制阀阀芯左移，带动变量活塞左移，斜盘倾角减小，
流量城少，直至恢复到调定值。此时，阀芯上液压力与弹簧力重新平衡阀芯处于中位，斜盘倾角稳定，泵输出流量为恒定值。反之，当泵转速减小后，输出流量减少。类似的分析可知，斜盘倾角会增加，流量也随之增加，仍保持为一恒定值。 图9.5(b)为变量特性曲线。0n 为保持调定流量0Q 的最低稳定转速。从图中可以看出，从0n 以上，泵输出流量不随转速变化而改变，始终保持恒定值。
恒流量变星泵用于对液压执行机构要求速度恒定的设备中。例如，机床、运输机械等液压系统。但是恒流量变量泵恒定流星的精度不高，误差较大，这也限制了它的应用。
结论
液压泵是向液压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件,它是每个液压系统中不可缺少的核心元件,合理的选择液压泵对于液压系统的能耗﹑提高系统的效率﹑降低噪声﹑改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要.
选择液压泵的原则是:根据主机工况﹑功率大小和系统对工作性能的要求,首先确定液压泵的类型,然后按系统所要求的压力﹑流量大小确定其规格型号.
一般来说,由于各类液压泵各自突出的特点,其结构﹑功用和运转方式各不相同,因此应根据不同的使用场合选择合适的液压泵.一般在机床液压系统中,往往选用双作用叶片泵和限压式变量叶片泵;而在筑路机械﹑港口机械以及小型工程机械中,往往选择抗污染能力比较强的齿轮泵;在负载大﹑功率大的场合往往选择柱塞泵.
正如科学技术的发展一样，现阶段科技领域中交叉学科、边缘学科越来越丰富，跨学科的共同研究是十分普遍的事情，作为泵产品的技术发展亦是如此。以屏蔽式泵为例，取消泵的轴封问题，必须从电机结构开始，单局限于泵本身是没有办法实现的；解决泵的噪声问题，除解决泵的流态和振动外，同时需要解决电机风叶的噪声和电磁场的噪声；提高潜水泵的可靠性，必须在潜水电机内加设诸如泄漏保护、过载保护等措施；提高泵的运行效率，须借助于控制技术的运用等等。这些无一不说明要发展泵技术水平，必须从配套的电机、控制技术等方面同时着手，综合考虑，最大限度地提升机电一体化综合水平。
参考文献
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〔20〕张耀宸.《机械加工设计手册》.北京.航空工业出版社,1987
受力分析的基本方法和原则
受力分析的基本方法和原则 对物体进行受力分析这看似微不足道的一步，其实是处理力学问题乃至所有涉及力和运动的综合问题中至关重要的一步，能否正确分析出研究物体的受力，将直接影响到后续解题过程的展开以及最终结果的正确性。那么，怎样才能走好这第一步呢？ 一、受力分析的一般步骤 先来回顾一下各种常见力的特点。 重力：由于地球的吸引而使物体受到的作用力。地球表面附近的一切物体都要受到重力的作用。因此，只要研究的对象是实际物体，重力就肯定存在。 弹力：相互接触的物体间才会产生弹力，但接触不一定有弹力，只有当接触处存在弹性形变时，弹力才会出现。 摩擦力：弹力存在是摩擦力存在的前提，因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。两个相互挤压的物体间若有相对滑动，则它们之间会出现滑动摩擦力；两个相互挤压的物体间若有相对滑动的趋势，则它们间会出现静摩擦力。 如果研究的物体处在更为复杂的环境中，如周围有某种液（气）体、电场或者磁场，那么还要分析物体是否受到浮力、阻力、电场力或磁场力等的作用。 综上所述，可以将受力分析的一般步骤归纳为： 重力肯定有；弹力看四周，形变就存在，不形变则没有；分析摩擦力，看看运动否？趋势也可以； 复杂环境中，不忘电磁浮。 但要注意，这几句话中的“形变”指“弹性形变”，“运动”指“相对运动”。为了方便记忆，甚至可以将上述几句话进一步精简为二十字的口诀： 重力肯定有，弹力看四周，分析摩擦力，不忘电磁浮。 二、受力分析的基本原则 初步分析之后，如果能对照受力分析的基本原则换个角度检查一下分析结果的正确性，这样才能做到万无一失。两个基本原则依次为：（1）每个力都必须有施力物体；（2）受力情况必须和物体的运动状态相吻合。 例：有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后，物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用，在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。” 解：物体在全过程中只受到重力和斜面对它的支持力两个力的作用，在上滑过程中物体并没有受到沿斜面向上的冲力作用，之所以能冲上斜面，是因为具有初速度，不要把物体的这种惯性表现当作一个力；在下滑过程中物体也没有受到沿斜面向下的下滑力的作用，之所以下滑，是因为重力产生了一个使物体向下滑动的效果。这里多分析出来的“冲力”和“下滑力”都可以用第一原则来进行检验，显然，它们都没有施力物体，因此不存在。 例：物体A放在水平传送带上，且A与传送带保持相对静止，如图所示，若传送带向右匀速运动，试分析A的受力。 解：A物体仅受两个力作用：重力和传送带对A产生的弹力。
齿轮受力分析教案
教学对象12机械2班班级人数49授课教师王栋授课时间12月18号课程类型新授课授课学时1教学内容齿轮传动的受力分析 教学目标 知识技能态度 1．掌握直齿圆柱齿轮传动受 力分析； 2．掌握斜齿圆柱齿轮传动受 力分析 3.掌握直齿锥齿轮传动受力 分析； 1．能分析圆柱直齿齿 轮传动的受力，能判定 受力方向及转向； 2．能分析斜齿轮传动 的受力，能判定受力方 向及转向； 3．能分析直齿锥齿轮 传动的受力，能判定受 力方向及转向； 1．培养学生认真细致的 学习习惯和刻苦钻研的 精神； 2．培养学生分析问题的 能力。 教学重点与难点重点：直齿圆柱齿轮传动受力分析；斜齿圆柱齿轮传动受力分析；直齿锥齿轮传动受力分析； 难点：斜齿圆柱齿轮传动受力分析；直齿锥齿轮传动受力分析； 教学方法 演示法、启发式、讲授法、练习法教学资源 多媒体课件、教具、学案讲义 教学设计说明本部分内容在历年的单招考试中都是必考的内容，分值在10分~20分之间，结合考纲的要求，考试考题主要以问答和综合体的形式出现，有的以判断，选择和填空题的形式出现，所以本部分内容必须让学生掌握。 表二教学实践
教学环节与主要内容 具体教学目标 教学活动 （含教师、学生活动以及评价等的描述） 一、复习导入（时间分配：3min ） 复习内容：蜗杆旋向蜗轮旋转方向判断，蜗杆传动几何尺寸计算。 导入新课：前面我们已经学习了四种齿轮传动的传动情况，本节课我们来学习四种齿轮传动时的受力情况。 复习前面学习的蜗杆传动的内容，让学生的注意力回到本课程上来。 教师提问，学生回答 教师引导学生思考 二、明确学习目标（时间分配：2 mi n ） 1．直齿圆柱齿轮传动受力分析； 2．斜齿圆柱齿轮传动受力分析 3.直齿锥齿轮传动受力分析。 让学生明确本节课的主要学习任务。 教师抛出任务；学生明确任务，提高学习目的性。 三、知识学习（时间分配：30min ） （一）直齿圆柱齿轮传动的受力分析 在工作过程中，直齿圆柱齿轮传动的主、从动轮分别受到来自对方施与的法相正压力F n1、、F n2 。。 它们是一对作用力与反作用力。这两个力可以分解成相互垂直的两个分力：圆周分力（F t1、F t2）、径向分力（F r1、F r2） 1、圆周分力（F t1、F t2） 圆周分力对于主动轮来说是阻力，方向在啮合点处与啮合点处的运动方向相反；对于从动轮来讲是动力，其方向在啮合点处于运动方向相同。大小关系为： 1 1 212d T F F t t =-= 1T —主动轮理论转矩，1T =9.55×10?6 1 1n P d 1=主动轮的分度圆直径。 1、能对直齿圆柱齿轮传动进行受力分析 2、能分析出直齿 圆柱齿轮所受力为径向力与圆周力 3、重点掌握直齿圆柱齿轮受力分析图的画法。 通过例题的练习，使85%学生真正掌握受力分析图 的画法，15%的学 生基本掌握。 教师采用多媒体演示直齿圆柱齿轮的受力示意图，学生认识齿轮传动的受力分析； 受力分析图的画法采用讲授法，教师结合多媒体讲解画法，通过对应练习使学生掌握； 教师引导学生总结直齿圆柱齿轮的受力分析（受力种类、受力方向）
高考物理专题一(受力分析)(含例题、练习题及答案)
高考定位 受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题，主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点：弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析，涉及的思想方法有：整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等．高考试题命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核． 考题1对物体受力分析的考查 例1如图1所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则() 图1 A．A与B之间不一定存在摩擦力 B．B与地面之间可能存在摩擦力 C．B对A的支持力一定大于mg D．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g 审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以：先对物体A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；A、C选项考察物体A、B之间的受力，应当隔离，物体A受力少，故：隔离物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力． 解析对A、B整体受力分析，如图， 受到重力(M＋m)g、支持力F N和已知的两个推力，水平方向：由于两个推力的合力为零，故
整体与地面间没有摩擦力；竖直方向：有F N＝(M＋m)g，故B错误，D正确；再对物体A受力分析，受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f，在沿斜面方向：①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，设斜面倾斜角为θ，在垂直斜面方向：F N′＝mg cos θ＋F sin θ，所以B对A的支持力不一定大于mg，故A正确，C错误．故选择A、D. 答案AD 1．(单选)(2014·广东·14)如图2所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是() 图2 A．M处受到的支持力竖直向上 B．N处受到的支持力竖直向上 C．M处受到的静摩擦力沿MN方向 D．N处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 A 解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力与接触面平行，故选项C、D错误． 2．(单选)如图3所示，一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，α＝θ＝30°，β＝60°，求轻杆对A球的作用力() 图3 A．mg B.3mg C. 3 3mg D. 3 2mg
受力分析的方法与步骤
力学问题受力分析的方法和步骤 受力分析和运动分析是解决力学问题的前提，而要准确的对物体进行受力分析，除了掌握几种性质的力之外，必须明确力和运动的关系。怎样才能正确分析受力呢 受力分析的步骤高中物理网络家教一对一辅导今日在线 1、明确研究对象。 你要分析的是甲的受到乙、丙、丁。。。的作用力，那么甲就是受力物体，有些同学在对甲做受力的分析时往往也把甲对其他物体的力分析进来了，那是错误的。 研究对象可以是一个单个的物体（隔离法），也可以是几个物体组成的整体。（整体法）。在受力分析不熟练时，如果问题的分析中涉及两个以上的物体就要有意识的试着用整体法分析。整体法分析受力的时候，整体内部各物体间的相互作用就是内力，而你要分析的是外力，这样就可以少分析很多力。使问题的求解变的简单。 2、先分析重力 重力是由于地球的吸引而使物体受到的作用力。任何物体都受重力，重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下，重力的大小等于mg。问题的分析中先解决简单问题再解决复杂问题，先把容易的弄清楚，这也是解决问题的一种方法。 3、接着分析弹力 因为弹力的产生原因是形变，也就是说必须接触才能产生弹力，所以这一步先找研究对象与那些物体相接处，再分析他们之间是否有弹力。注意产生弹力必须接触，但接触未必有弹力。弹力的作用点在接触面，弹力的大小与形变量有关，与形变物体本身的物理性质有关。在弹性限度内弹簧的弹力f=kx 。弹力的方向一般是垂直于接触面或沿着绳子或弹簧。 4、最后分析摩擦力 》 弹力存在是摩擦力存在的前提，因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。这一步先要明确被研究的对象与那些物体相挤压，它们之间有否相对运动或有否相对运动趋势，从而分析有否摩擦力。摩擦力的方向沿着接触面与相对运动或相对运动趋势方向相反。静摩擦力大于零小于等于最大静摩擦力，是由其它力决定的。最大静摩擦力和滑动摩擦力取决于接触面的性质和接触面间的弹力。滑动摩擦力的大小等于接触面间的弹力乘以摩擦因数。即F=μF N 如果研究的物体处在更为复杂的环境中，如周围有某种液（气）体、电场或者磁场，那么还要遵先简单后复杂的方法，先分析最容易分析出来的力。再就是作用力反作用力的运用。有作用力一定有反作用力。 假设法分析弹力和静摩擦力的有无及方向，也可以说跟据运动和力的关系判断受力情况。有些较复杂的情况就可以用假设法分析。 受力分析的问题，往往给出的是运动条件。而涉及到受力分析的问题都可以归类为两类一、受力平衡问题。二、受力不平衡问题。为此就可以假设没有这个力分析其他力的合力能否为零或能否与加速度的方向一致。从而判断假设的错误与否。受力方向的分析依然。 例题分析高中物理网络家教一对一辅导今日在线。 例1：有人认为“物体以某一初速冲上光滑的斜面后，物体在上滑过程中受到沿斜面向上的冲力作用，在下滑过程中受到沿斜面向下的下滑力作用。” 如果按照受力分析的步骤去分析，根本分析不出向上冲的力和下滑力，当然也就出现不了多出了力的问题。 例：如图所示，A、B、C三木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一个水平向右恒力F，三木块共同向右匀速运动，三木块的重力都是G，分别画出三木块受力示意图。
物体受力分析教案
＊§2.6物体受力分析 一．教学目标 1．掌握受力分析的一般方法和注意事项。 2.通过对隔离法和整体法的运用，学会辩证地处理物理问题的方法。 二．教学重点：受力分析的步骤 教学难点：隔离法与整体法受力分析的应用 三．教学过程 1.受力分析的顺序： 一般遵循由易到难（重力、弹力、摩擦力）或由已知到未知的原则。 2.受力分析的方法： （1）隔离法 （2）整体法 3.受力分析的步骤： （1）确定研究对象（单个物体或几个物体组成的系统／整体）； （2）把研究对象与其它物体隔离； （3）按一定的顺序把外界物体对研究对象施加的力画出示意图。 4.注意事项： （1）不能总认为物体在运动方向上一定受到力的作用，即在画力时要明确该力的施力物体是哪一个。 （2）受力分析是分析物体受到的力，不能把研究对象对外界物体施加的力也画在受力图上。 （3）判断弹力的有无可假设把外界物体移走，通过物体的运动状态是否变化来判断接触面处有没有弹力。判断静摩擦力的有无及方向可假设接触面光滑，通过物体是否发生相对运动和相对运动的方向来判断静摩擦力的有无和方向。 （4）用整体法进行受力分析时，系统以外的物体对系统内任一物体的作用力都认为是系统受到的力，系统内物体之间的作用力（内力）不需要画出来。 （5）在本书范围内，我们只研究共点力的情况，所以不管是单个物体还是几个物体组成的系统，在对他们进行受力分析时，都应把他们当作一个点（质点）来处理，所有力的作用点都是同一点。 例1.分析图中的小球是否受到弹力的作用。 评析：用假设法判断弹力的有无。 甲 乙
例2.分析图中物体受到的力。图中两物体都处于静止状态。 评析：此例主要说明受力分析的顺序和用假设法确定静摩擦力的有无和方向。 例3.课本P40页例2（补充：设A 重50N ，B 重20N ，且A 、B 都匀速运动，则A 所受的摩擦力多大？） 评析：此例主要说明隔离法的应用和从平衡条件出发求摩擦力的大小。 课堂练习：P41页 1、2、3、4、5、6 课堂小结： 课后作业：练习册P22页 四.作图题 甲 乙
受力分析的基本方法整体法和隔离法
受力分析的基本方法整体 法和隔离法 Prepared on 22 November 2020
受力分析（整体法求外力.隔离法求内力） 一 平衡问题的受力分析 1 有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙， OB 竖直向下，表面光滑。AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力F 和摩擦力f 的变化情况是（ ） A ．F 不变，f 变大 B ．F 不变，f 变小 C ．F 变大，f 变大 D ．F 变大，f 变小 2.如图所示，两个质量都是m 的小球A 、B 用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。已知竖直墙面光滑，水平地面粗糙，现将A 向上移动一小段距离，两球再次平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B 球的支持力N 和轻杆上的压力F 的变化情况是（ ） 不变，F 变大 不变，F 变小 变大，F 变大 变大，F 变小 3．如图所示，质量为m 的木块放在质量为M 的粗糙斜面上，用水平恒力力F 推木块，木块和斜面都保持静止。求： （1）水平面对斜面的支持力大小1N （2）水平面对斜面的摩擦力大小1f （3）斜面对物体的支持力大小2N （4）斜面对物体的摩擦力大小2f
4在粗糙水平面上有一个三角形木块a ，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为1m 和2m 的两个木块b 和c ，如图所示，已知1 m ＞2m ，三木块均处于静止，则粗糙地面对于三角形木 块（ ） A ．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右 B ．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左 C ．有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定 D ．没有摩擦力的作用 二 非平衡问题的受力分析 1.如图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a 、b 沿斜面下滑，而楔形木块静止不 动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于 （ ） A ．Mg+mg B ．Mg+2mg C ．Mg+mg(sin α+sin β) D ．Mg+mg(cos α+cos β) 2物体B 放在A 物体上，A 、B 的上下表面均与斜面平行，如图。当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时（ ） A 、A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向上 B 、A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下 C 、A 、B 之间的摩擦力为零 D 、A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质 b c a m 1 m 2 M α β a b
初中物理受力分析教案
初中物理受力分析 学习重点： 受力分析的方法和步骤 a．确定研究对象（受力物体）、 b．有重力先画重力。 c．看被研究对象于哪几个物体相互接触，其中哪几个物体对它有拉力或压力或支持力等其他力。 d．看被研究对象与哪几个面接触，相互接触的表面处有无相对运动或相对运动趋势来确定是否存在摩擦力。 e．最后检查所画力是否漏画、多画和重复画等，直到准确无误为止。 学习难点: 1.建立"隔离"的思想方法，受力分析时将受力物体和其它物体隔离 2.在受力分析时防止"漏力"和"添力" 3.受力分析时，一般为竖直方向和水平方向分别进行受力分析 典型例题解析 【1】如图，一根细线拴着一只氢气球A，试画出A所受的力的示意图。 【2】试画出下图中斜面上木块A的受力示意图。 【3】如图所示，物体A、B各重10N、20N ，水平拉力F1 ＝ 2N，F2＝4N，物体保持静止，则A、B间的静摩擦力大小为________N，B与地面间的摩擦力大小为________N。 【4 】在竖直的磁性黑板上，小铁片不会掉下来，这是为什么？请画出小铁片的受力示意图。 分析：物体静止，则物体受到平衡力的作用，竖直方向上受力平衡，重力 和铁片与黑板间的静摩擦力平衡，重力方向竖直向下，那么静摩擦力方向 竖直向上。水平方向也受力平衡，及磁体吸引紧压黑板的力和黑板对其向 外的压力，水平方向的两个力也大小相等、方向相反、作用在一条直线上。 【5】如图甲所示，重量为4N的正方形铁块，被水平吸引力吸附在 足够大的竖直磁性平板上处于静止状态，这时铁块受到的摩擦力大 小为 N；若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉=9N的作用， 铁块将沿着该平板匀速向上运动，如图乙所示，此时铁块受到的摩 擦力大小为 N。 【6】一科学兴趣小组在探究二力平衡条件时，将小车放在光滑的 水平桌面上，两边分别用细线通过定滑轮与重物A、B相连，小车两边的细线在同一直线上且与水平桌面平行，如图所示。当小车静止在桌面上时，A、B的物重G A和G B的关系为（）A、G A＞G B B、G A＜G B C、G A＝G B D、以上三种说法都有可
初中物理受力分析方法和步骤
初中物理受力分析方法和步骤
受力分析 一、几个概念要弄懂 1、平衡力、相互作用力、平衡状态 平衡力是指一个物体受到大小相等、方向相反的力，两个力的受力物体是同一个产生的效果互相抵消，合力为零。 相互作用力是两个物体之间的相互作用，相互作用力的受力物体是两个。产生的效果不能互相抵消。 平衡状态：不受力或者所受合力为零。处于平衡状态受力一定是成对的。一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。 2、摩擦力、静摩擦力与动摩擦力 ①、产生条件 物体间相互接触；物体间有相互挤压作用；物体接触面粗糙；物体间有相对运动趋势或相对运动。 ②、静摩擦力等于其方向上的拉力或重力。 动摩擦力等于拉力、重力或其和差（一定要在平衡状态下分析）。 二、受力分析的方法与步骤 1. 明确研究对象 进行受力分析前，要先弄清受力的对象。我们常说的“隔离法”、“整体法”，指的是受力的对象是单个物体，还是由多个物体组成的整体。对于连接体，在进行受力分析时，往往要变换几次研究对象之后才能解决问题。 有时候，选取所求力的受力物体为研究对象，却很难求出这个力，这时可以转移对象，选取这个力的施力物体为研究对象，求出它的反作用力，再根据牛顿第三定律，求出所求力。 2. 有序地分析受力 养成按一定的步骤进行受力分析的习惯，这样可以避免漏力或添力。 一般分三步走：先分析重力；然后找出跟研究对象接触的物体，分析接触力，如弹力、摩擦力等；最后分析电场力、磁场力等。 3.确定物体是否受到力的作用，有三个常用的方法： （1）假设法； （2）根据运动状态判断受力情况； （3）用牛顿第三定律。 4.具体方法 （1）、整体法与隔离法
最新初中物理受力分析图及思考方法
受力分析 一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析： 二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析： 图 1 图2 图 3 图 5 图 6 图 7 图9 图 11 图10 图12 图 8 图 4 图19 物体静止在斜面上图20 图21 图13 v 图15 v 图16 图14 物体处于静止 物体刚放在传送带上 图17 物体随传送带一起 做匀速直线运动 图18 图22 物体处于静止（请画出物体 受力可能存在的所有情况） 图23
三、分别对A 、B 两物体受力分析： （对物体A 进行受力分析） 图24 物体处于静止 图25 图26 物体刚放在传送带上 图27 物体随传送带一起 做匀速直线运动 图28 杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑 图29 杆处于静止状态，其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图30 杆处于静止状态 图31 图32 匀速上攀 图33 v v 图34 匀速下滑 图36 A 、 B 两物体一起做匀速直线运动 A 、 B 两物体均静止 图37 图42 A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、 C 两物体均静止 图38 随电梯匀速上升
(4) (6) (7) (5) (9) (8) (13) (14) (15) 滑轮重力不计 (10) (11) (12) (1) (2) (3) 水平地面粗糙 水平地面粗糙 碗光滑 以下各球均为光滑刚性小球
(16) (17) (18) (19) (20) (21) 三球静止 (25) (26) (27) 小球A静止 (22) (23) (24) AO表面粗糙，OB表面光滑 分别画出两环的受力分析图
三力动态平衡、整体隔离受力分析,经典拔高练习题总结
整体隔离、三力动态平衡拔高练习题 学生姓名：年级：老师： 上课日期：时间：课次： 1.如图所示，物体A静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到37°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是( )． A．A对斜面的压力不变B．A对斜面的压力增大 C．A受到的摩擦力不变D．A受到的摩擦力增大 答案 D 2．如图所示，放置在斜劈上的物块受到平行于斜面向上的力F的作用，整个装置保持静止．现在使力F 增大，但整个装置仍保持静止，则下列说法正确的是( ) A．物块对斜劈的压力可能增大 B．物块受到的合外力可能增大 C．地面对斜劈的摩擦力可能减小 D．斜劈对物块的摩擦力可能减小 答案 D 3．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示．则物块( ) A．仍处于静止状态 B．沿斜面加速下滑 C．受到的摩擦力不变 D．受到的合外力增大 答案 A 4.如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂 直于斜面AC的推力．物块与墙面间的动摩擦因数为μ(μ<1)．现物块静止不动，则( )． A．物块可能受到4个力作用 B．物块受到墙的摩擦力的方向一定向上 C．物块对墙的压力一定为F cos α D．物块受到摩擦力的大小可能等于F 答案AC - 1 -
5.如图所示，木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上，它们一起沿斜面匀速下滑，则m、M间的 动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有( )． A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1＝0，μ2≠0 C．μ1≠0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0 答案BD 6.如图所示,水平传送带上放一物体,当传送带向右以速度v匀速传动时,物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为Δx;当传送带向右的速度变为2v时,物体处于静止状态时弹簧的伸长量为Δx′。则关于弹簧前、后的伸长量,下列说法中正确的是( ) A.弹簧伸长量将减小,即Δx′<Δx B.弹簧伸长量将增加,即Δx′>Δx C.弹簧伸长量不变,即Δx′=Δx D.无法比较Δx和Δx′的大小 答案 C 7．如图所示，质量均为1 kg的小球a、b在轻弹簧A、B及外力F的作用下处于平衡状态，其中A、B两个弹簧的劲度系数均为5 N/cm，B弹簧上端与天花板固定连接，轴线与竖直方向的夹角为60°，A弹簧竖直，g取10 m/s2，则以下说法正确的是( ) A．A弹簧的伸长量为3 cm B．外力F＝10 3 N C．B弹簧的伸长量为4 cm D．突然撤去外力F瞬间，b球加速度为0 答案 D 8.如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是( )． A．逐渐减小B．逐渐增大 C．先减小后增大D．先增大后减小 答案 C - 2 -
正确受力分析的方法-很有用哦
受力分析 正确的受力分析有以下几步： 第一步：隔离物体。隔离物体就是把题目中你分析其受力的那个物体单独画出来，不要管它周围与它相关联的其它物体，这一点很重要。 第二步：在已隔离的物体上画上重力和其它已知力。因高一物理初学时分析的都是地面上的物体，重力是已知力，要把它的作用点画到已隔离物体的中心上。另外，物体往往是在重力及其它主动力的作用下才产生了与其它物体间的挤压、拉伸以及相对运动等，进而才才产生了弹力和摩擦力，所以必须先分析它们。 第三步：查找接触点和接触面。就是查找被分析物体与其它物体的接触点和接触面。弹力和摩擦力是接触力，其他物体对被分析物体的弹力和摩擦力只能通过接触点和接触面来作用，这就是说寻找物体所受弹力（拉力、压力、支持力）和摩擦力只能在被分析物体跟其他物体相接触的点和面上找，所以要查找接触点和接触面，而且要找全。每个接触点或面上最多有两个力（一个弹力、一个摩擦力）。
第四步：分析弹力（拉力、压力、支持力），在被分析物体与其他物体的接触点和接触面上，如果有弹性形变（挤压或拉伸），则该点或面上有弹力，反之则没有。在确定弹力存在后，弹力的方向就比较容易确定了，它总是跟接触面垂直，指向受力物体，弹力的方向，有三种情况：一是两平面重合接触，弹力的方向跟平面垂直，指向受力物体；而是硬点面接触，就是两个坚硬的物体相接触时，其中一个物体的一个突出端（点）顶在另一个物体的表面上（如梯子一端支地，一端靠墙），这时弹力的方向过接触点跟接触面垂直（如梯子靠墙端受的弹力跟墙垂直，靠地端的受的弹力跟地面垂直）。如果接触面是曲面，弹力的方向和曲面垂直，沿过接触点的曲面法线的方向。三是软点接触，就是一个柔软的物体通过一个点连接到另一个物体表面上（如用绳或弹簧拉一物体），这时弹性形变主要发生在柔软物体上，所以这时弹力的方向总是沿着绳和弹簧的轴线，跟弹性形变的方向相反。 第五步：分析摩擦力、摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力，它们的产生条件是两物体接触处不光滑，除挤压外还要有
高中物理教学教案受力分析.doc
WORD格式 高中物理学科教师辅导教案 学员编号：年级：高一课时数： 3 学员姓名：辅导科目：物理学科教师： 授课内容力的种类受力分力的合成与分解 析 星级★★★★★★★★★ ★ 1、掌握重力、弹力、摩擦力的作用点、大小、方向等性质 教学重难点2、掌握滑动摩擦力和静摩擦力的区别和联系 3、掌握力的合成和分解的方法 教学内容 T——力的种类 专题导入 6 20 日，骑士队战胜勇士队拿NBA冠军，完成了骑士冠军 的突破。在篮球运动中，球从队员手中 月队NBA 下 抛出，到进篮球，它的运行状态一直在改变。那么是什么原因造成了它的改变呢？ 力的概念：物理学中，我们把物体和物体之间的相互作用称做力。单位：牛顿，简称：牛，符号：N 力是矢量，即有大小，又有方向。我们用带箭头的线段来表示力。 力的三要素：大小、方向、作用点。 知识典例
力的种类： 一、重力 定义：地面附近的一切物体都受到地球引力，由于地球引力而使物体受到的力叫做重力。说明：①地球附近的物体都受到重力作用。 ②重力是由地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的吸引力。 ③重力的施力物体是地球。 ④在两极时重力等于物体所受的万有引力，在其它位置时不相等。 1、大小： G=mg 专业资料整理
WORD格式 说明：①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的，纬度越高，同一物体的重力越大，因而同一物体在两极比在赤道重力大。 ②一个物体的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力也无关系。 ③在处理物理问题时，一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。 2、方向：竖直向下 说明：①方向指向地心 ②一个物体的重力的方向不受其他力的影响，与是否还受其它力也无关系。 3、作用点：重心 重心：物体所受重力的作用点。 重心的确定：①质量分布均匀。物体的重心只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体，它的重心就在几何中心上。 ②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。 ③薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。 说明：①物体的重心可在物体上，也可在物体外。 ②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。③引入重心概念后，研究具体物体时，就 可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示，于是原 来的物体就可以用一个有质量的点来代替。这个点叫做质点。 例 1 ：关于重力的说法正确的是（） A．物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物体的重力小。B．重力的方向跟支承面垂直 C．重力的作用点是物体的重心 D．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心
初中物理受力分析方法和步骤
受力分析 一、几个概念要弄懂 1、平衡力、相互作用力、平衡状态 平衡力就是指一个物体受到大小相等、方向相反的力,两个力的受力物体就是同一个产生的效果互相抵消,合力为零。 相互作用力就是两个物体之间的相互作用,相互作用力的受力物体就是两个。产生的效果不能互相抵消。 平衡状态:不受力或者所受合力为零。处于平衡状态受力一定就是成对的。一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。 2、摩擦力、静摩擦力与动摩擦力 ①、产生条件 物体间相互接触;物体间有相互挤压作用;物体接触面粗糙; 物体间有相对运动趋势或相对运动。 ②、静摩擦力等于其方向上的拉力或重力。 动摩擦力等于拉力、重力或其与差(一定要在平衡状态下分析)。 二、受力分析的方法与步骤 1、明确研究对象 进行受力分析前,要先弄清受力的对象。我们常说的“隔离法”、“整体法”,指的就是受力的对象就是单个物体,还就是由多个物体组成的整体。对于连接体,在进行受力分析时,往往要变换几次研究对象之后才能解决问题。 有时候,选取所求力的受力物体为研究对象,却很难求出这个力,这时可以转移对象,选取这个力的施力物体为研究对象,求出它的反作用力,再根据牛顿第三定律,求出所求力。 2、有序地分析受力 养成按一定的步骤进行受力分析的习惯,这样可以避免漏力或添力。 一般分三步走:先分析重力;然后找出跟研究对象接触的物体,分析接触力,如弹力、摩擦力等;最后分析电场力、磁场力等。 3、确定物体就是否受到力的作用,有三个常用的方法: (1)假设法; (2)根据运动状态判断受力情况; (3)用牛顿第三定律。 4、具体方法 (1)、整体法与隔离法 整体法:在力学中,就就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互
高考复习专题：受力分析.doc
专题：物体的受力分析 1.如图，A. B两物体叠放在一起，在力F的作用下静止在竖直墙边，已知 m A>m s,撤去力F后，物体B （）§ A.只受一个重力^― B.受到重力和一个摩擦力｛上」〒 C.受到重力、一个弹力和一个摩擦力却 D.受到重力、一个摩擦力和两个弹力 2.如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的 力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数M和 B、C间的动摩擦因数可能是（） A、“] =0, “2=° B、“1=0，工0 C、“[工0, “2=° D、“【HO,心工0 3、如图所示，小车M在恒力作 用下，沿水平地面做直线运动，由此可以判断（） A、若地面光滑，则小车-?定受三个力作用 B.若地而粗糙，则小车可能受三个力作用 C若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用 D.若小下加速运动，则小示可能受三个力作用 4.如图所示，物体/、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使/、B、C以 共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，正确的是 A.力受摩擦力的合力为零 B.3不受摩擦力作用 C.C不受摩擦力作用 D.以/、B、C为整体，幣体受到的摩擦力为零 5.如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力F B=5N、Fc=10N分别作用于物体 B、C上，A、B和C仍保持静止。以臨、F“2、尸“3分别表示A与B、B与 C、C与 桌面间的静摩擦力的大小。则（） A.F“]=5N, F“2=0, F p3 =5N B. F/A =5N, F pl =5N, F^3 =0 C?5=0,化2=5N, F“3=5N D. ?=0,化2=1°N，Fg=5N 6.用以下方法对以粗略测定木块和木板Z间的动摩擦因数:如图所示, 将木块放在木板上，木板放在水平地面上，将木板的左端固定，而将其右端缓慢地抬高, 会发现木块先相对静止在木板上，后开始相对于木板向下滑动，测得当木块刚好开始沿木板滑动时木板和水平地面I'可的夹角为〃?下列说法中正确的是（）
受力分析教案
教学过程 一、复习预习 1.重力、弹力、摩擦力受力分析示意图的画法。 2.如何判断弹力和摩擦力是否存在。 二、知识讲解 课程引入：静止在桌面的水杯受几个力的作用？本节课我们来学习受力分析。考点/易错点1受力分析 一、受力分析的基本方法： 1.明确研究对象 在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的
若干个物体（整体）。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。 2.隔离研究对象，按顺序找力 把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再重力，再弹力，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。 3.只画性质力，不画效果力 画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。 二、受力分析的几点注意 1．牢记力不能脱离物体而存在，每一个力都有一个明确的施力者，如指不出施力者，意味着这个力不存在． 2．区分力的性质和力的命名，通常受力分析是根据力的性质确定研究对象所受到的力，不能根据力的性质指出某个力后又从力的命名重复这个力． 3．结合物理规律的应用，受力分析不能孤立地进行，在许多情况下要根据研究对象的运动状态，结合相应的物理规律，才能最后作出正确的判断 三、例题精析 【例题1】 【题干】如图，一根细线拴着一只氢气球A，试画出A所受的力的示意图。 【答案】 【解析】①绳对小球的拉力作用点在重心，方向沿绳斜向下，符号为F拉； ②小球受到的重力，作用点在重心，方向竖直向下，符号为G； ③小球受到的浮力，作用点在重心，方向竖直向上，符号为F浮； ④墙对小球的支持力，作用点可画在重心，方向垂直墙面向外，符号为F支。【例题2】
受力分析的步骤
受力分析的步骤 （1）明确研究对象，也就是确定我们要分析哪个物体的受力情况． （2）隔离物体分析，也就是将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力画在受力图上．在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反． （3）受力分析的顺序：先重力，再主动力（除三种常见的力之外的所有力），最后接触力（弹力，摩擦力）．接触力应按逐个接触面（或点）去找，必要时要用力的概念和产生条件或假设法判断这个接触力是否存在．即接触力的分析要“两看：一看已经受的力所产生的作用效果，二看物体所处的运动状态”。 2．防止“漏力”和“添力” （l）严格按照受力分析的步骤（一重二主三被动，被动力就是接触力）进行分析是防止…漏力”的有效措施；注意寻找施力物体是防止“添力”的有效办法．找不到施力物体的力肯定是不存在的． （2）有弹力才可能有摩擦力，弹力与摩擦力的方向相互垂直． 3．画受力图时，力的作用点可沿作用线移动． 一.受力分析的方法 受力分析首先要明确不同性质的各种力的特点及产生条件。 重力：重力的大小G=mg，与物体的质量成正比；重力的方向竖直向下。重力的大小方向与物体的运动状态无关，不论是否接触；重力与质量是两个完全不同的物理量，同一个物体在地球上不同地方，重力不同，质量不变。 弹力：物体之间相互接触，并相互挤压，就会有弹力。产生条件：接触、形变。分析弹力时，去找哪些物体与研究对象接触，再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有弹力。例如，铅球被运动员奋力推出，铅球在空中只受重力，而没有弹力．也没有向前的冲力。 摩擦力：产生条件：相互接触、相互挤压、相对静止又有相对运动趋势或相对运动。方向：沿接触面，与相对运动趋势方向相反。 滑动摩擦力：与压力成正比，与接触面的粗糙程度有关f=μN。μ由接触面的粗糙程度决定，与接触面积大小、相对速度大小无关。 此外，需要注意的是，静摩擦力与压力无必然联系。分析摩擦力时，去找哪些物体与研究对象有接触面，再分析这些与研究对象接触的物体对研究对象是否有摩擦力。 倘若物体之间存在摩擦力时，则物体之间一定相互挤压，一定存在弹力作用，但是彼此相互挤压的物体之间可能不存在相对运动趋势或相对运动，这时物体之间只有弹力作用而没有摩擦力作用。 倘若物体之间存在拉力作用，虽然拉力的大小不变，但由于其方向的变化，均导致物体所受弹力和静摩擦力的变化。 二.受力分析的步骤 选择受力分析的研究对象：在分析物体受力时，常会有几个物体，那么，你是分析哪一个物体？所以要先确定研究对象，并把它从周围物体中隔离出来。 具体分析物体受到的力，分析研究对象的状态及运动过程：考察周围什么物体与研究对象发生力的相互作用．注意：是分析物体受到的力，不是分析物体对外施加的力！养成按顺序作受力分析的习惯即：首先分析重力、其次分析弹力、最后分析摩擦力。可将其概括为：
高中受力分析的思路和方法(完美版)
物体受力分析的基本思路和方法 一、受力分析思路 1. 确定研究对象，找出所有施力物体 确定所研究的物体，找出周围对它施力的物体，得出研究对象的受力情况。 （1）如果所研究的物体为A，与A接触的物体有B、C、D……就应该找出“B 对A”、“C对A”、“D对A”、的作用力等，不能把“A对B”、“A对C”等的作用力也作为A的受力； （2）不能把作用在其它物体上的力，错误的认为可通过“力的传递”而作用在研究的对象上； （3）物体受到的每个力的作用，都要找到施力物体； 2. 按步骤分析物体受力 为了防止出现多力或漏力现象，分析物体受力情况通常按如下步骤进行： 第一步：先分析物体受重力——大小：G=mg，方向：竖直向下，作用点：重心； 注意：一般情况下我们忽略轻绳、轻杆、线、理想滑轮、点电荷等的重力，或者题意中有说明是轻物体是我们也需要忽略重力。 第二步：然后分析其它场力，即电场力，磁场力、万有引力等；同时将题意中给出的拉力等已知的力画出（已知力与接下来分析出来的力不能重复出现）；
第三步：如果研究对象与周围物体有接触，则分析弹力或摩擦力，依次对每个接触面（点）分析，若有挤压则有弹力，若还有相对运动或相对运动趋势，则有摩擦力。（面面接触接触面为该接触平面，点面接触接触面为该接触平面，点点接触接触面为接触点处曲面的切面） 注意：有几个接触面（点）就有可能有几个弹力和摩擦力；
第四步：分析出物体的受力情况后，要检查能否使研究对象处于题目所给出的运动状态（静止或加速等），否则会发生多力或漏力现象。 3. 画出物体力的示意图 （1）在作物体受力示意图时，物体所受的某个力和这个力的分力，不能重复的列为物体的受力，力的合成与分解过程是合力与分力的等效替代过程，合力和分力不能同时认为是物体所受的力。 （2）作物体的力的示意图时，要用字母代号标出物体所受的每一个力。 4. 列出物体的受力方程 将题意中每个力的大小和需要分解的那个力和它的分力的关系列出，并在每 个十字分解的方向上求合力，最后求出合力F 合，并列出F 合 =ma （列方程时注意各个力的方向，可用暗中设定正方向，用正负号表示其方向） 二、受力分析方法 1.内力与外力：内力是指对象内部物体间的相互作用力；外力是指对象以 外的物体给所研究对象施加的力。 2.隔离法：在分析被研究对象的受力情况时，要把它从周围物体中隔离出 来，分析周围有哪些物体对它施加力的作用，各力什么性质的力，力的 大小，方向怎样，并将它们一一画在受力图上，这种分析的方法叫隔离 法。 3.整体法：取多个物体作为对象，分析此对象所受到的力。（注：在整体 法中只分析外力不要分析内力） （1）当几个物体相对静止时，将它们看做一个物体，研究这个整体的受力和运动状态； （2）当几个物体间有相对运动时，将它们看做整体时，F合=m1a+ m2a+ m3a + m4a+ m5a+…… 4.力的合成和分解法：利用矢量的三角形和四边形法则进行力的合成和分 解，尽量将多个方向的多个力化解成两个或者一个方向的力。 5.十字分解法：根据情况将力分解在相互垂直的水平/竖直方向（或平行于 斜面方向/垂直于斜面方向）；
受力分析教学设计
受力分析教学设计 教学过程一、复习预习1.重力、弹力、摩擦力受力分析示意图的画法2.如何判断弹力和摩擦力是否存在二、知识讲解课程引入：静止在桌面的水杯受几个力的作用？本节课我们来学习受力分析考点/易错点1受力分析一、受力分析的基本方法：1.明确研究对象在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力，而不分析研究对象施予外界的力2.隔离研究对象，按顺序找力把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再重力，再弹力，然后摩擦力，最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图 3.只画性质力，不画效果力画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果画力，否则将出现重复二、受力分析的几点注意1．牢记力不能脱离物体而存在，每一个力都有一个明确的施力者，如指不出施力者，意味着这个力不存在．2．区分力的性质和力的命名，通常受力分析是根据力的性质确定研究对象所受到的力，不能根据力的性质指出某个力后又从力的命名重复这个力．3．结合物理规律的应用，受力分析不能孤立地进行，在许多情况下要根据研究对象的运动状态，结合相应的物理规律，才能最后作出正确的判断
三、例题精析③小球受到的浮力，作用点在重心，方向竖直向上，符号为F浮；④墙对小球的支持力，作用点可画在重心，方向垂直墙面向外，符号为F支重力、地面和球给它的弹力重力、地面给它的静摩擦力重力、地面给它的静摩擦力和球给它的支持力重力、地面和球给它的支持力以及地面给它的静摩擦力如图所示，物体A、B各重10N，水平拉力F1＝4N，F2＝2N，物体保持静止，则A、B间的静摩擦力大小为________N，B与地面间的摩擦力大小为________N故答案为：4，2．1.用水平力F将重力G的木块压紧在竖直墙上静止不动，不计手指与木块之间的摩擦力，试画出物体的受力示意图，过木块的重心沿水平向右和水平向左的方向分别画一条带箭头的线段，用符号F支和F表示，注意平衡力线段的长度相等．如图所示：1.画出右图中被细细绳吊着的小球所受力的示意图2.如上图所示，质量均为m的A、B两物体在水平推力F的作用下，紧靠在竖直墙上处于静止状态．试画出A的受力示意图．对A受力分析，则有：重力、竖直墙对A的支持力，竖直墙对A的竖直向上的静摩擦力，B对A 的压力，及B对A的竖直向下的静摩擦力，如下图：五、课堂小结二、受力分析的基本方法：1.明确研究对象在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决研究对象确定以后，只分