第一章 力和力矩

第一章 力和力矩
第一章 力和力矩

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: 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

(对物体A 进行受力分析) (4) (6) (7) (5) (9) (8) (10) (11) (12) (1) (2) (3) 水平地面粗糙 水平地面粗糙 碗光滑

(13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) 滑轮重力不计 (22) (23) (24) 以下各球均为光滑刚性小球

(29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) 三球静止 (25) (26) (27) 小球A 静止 A 、 B 匀速运动 A 、B 匀速运动 (37)(38)(39)(40)A 、B 、C 三者都静止,分别画出ABC 三者的受力图 分别画出各物块的受力分析图 弹簧处于压缩状态 AO 表面粗糙,OB 表面光滑 分别画出两环的受力分析图

(完整版)力与力矩

力矩的量纲是距离乘以力;依照国际单位制,力矩的单位是牛顿-米。虽然牛顿与米的次序,在数学上,是可以变换的。BIPM (国际重量测量局) 设定这次序应是牛顿-米,而不是米-牛顿。 事实上,力矩与能量的关系是能量和一个对数矢量2π[lnK]的乘积,即 t=2πQ[lnK],[lnk]的方向垂直于作用平面。因此用焦耳做单位也不是错误的。做圆周运动时,K=e,因此使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。 定义 力对物体的作用效应,除移动效应外,还有转动效应。 当然,量纲相同并不尽是巧合;使 1 牛顿-米的力矩,作用一全转,需要恰巧 2*Pi 焦耳的能量。 静力观念 当一个物体在静态平衡时,净作用力是零,对任何一点的净力矩也是零。关于二维空间,平衡的要求是: x,y方向合力均为0,且合力矩为0. 力矩电动机 所谓的力矩电动机是一种扁平型多极永磁直流电动机。其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数,以降低转矩脉动和转速脉动。力矩电动机有直流力矩电动机和交流力矩电动机两种。 其中,直流力矩电动机的自感电抗很小,所以响应性很好;其输出力矩与输入电流成正比,与转子的速度和位置无关;它可以在接近堵转状态下直接和负载连接低速运行而不用齿轮减速,所以在负载的轴上能产生很高的力矩对惯性比,并能消除由于使用减速齿轮而产生的系统误差。 交流力矩电动机又可以分为同步和异步两种,目前常用的是鼠笼型异步力矩电动机,它具有低转速和大力矩的特点。一般地,在纺织工业中经常使用交流力矩电动机,其工作原理和结构和单相异步电动机的相同,但是由于鼠笼型转子的电阻较大,所以其机械特性较软。 动力观念 力矩是角动量随时间的导数,就像力是动量随时间的导数。 刚体的角动量是转动惯量乘以角速度。

初中物理受力分析精华版

初中物理受力分析精华版 分析 一、弹簧测力计的用法:(1)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;(2)认清__________和测量范围;(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度。(4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力_______。(5)观察读数时,视线必须__________。(6)测量力时不能超过弹簧测力计的量程。 二、平衡力与相互作用力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(初中阶段)。一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。 三、摩擦力 1、产生的条件第一:物体间相互接触;第二:物体间有相互挤压作用;第三:物体接触面粗糙;第四:物体间有相对运动趋势或相对运动; 2、静摩擦力与动摩擦力(初中阶段)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)。

四、受力分析方法 1、隔离法与整体法整体法隔离法概念将几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题分析整体周围其他物体对整体的作用。而不画整体内部物体间的相互作用。分析它受到周围其他物体对它的作用力例:分析下图中物体B受力情况(两物体均静止): 2、假设法假设接触物体撤去(假设存在摩擦力),判断研究对象是否能维持现状。a、若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力(没有摩擦力);b、若不能维持现状则有弹力,因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力,从而改变了研究对象的现状。例1:如图所示:物体A随水平传送带一起向右做匀速直线运动。(不考虑空气阻力)画出物体所受力的示意图 3、判断摩擦力的有、无(假设法)摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。例:(浙江杭州卷)将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然停止时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列小题请选填以下合适的字母标号) A、受到方向向右的摩擦力 B、受到方向向左的摩擦力

力矩与力矩平衡

力矩和力矩平衡 一.内容黄金组. 1.了解转动平衡的概念,理解力臂和力矩的概念。 2.理解有固定转动轴物体平衡的条件 3.会用力矩平衡条件分析问题和解决问题 二.要点大揭秘 1.转动平衡:有转动轴的物体在力的作用下,处于静止或匀速转动状态。 明确转轴很重要: 大多数情况下物体的转轴是容易明确的,但在有的情况下则需要自己来确定转轴的位置。如:一根长木棒置于水平地面上,它的两个端点为AB,现给B端加一个竖直向上的外力使杆刚好离开 地面,求力F的大小。在这一问题中,过A点垂直于杆的水平直线是杆的转轴。象这样,在解决问 题之前,首先要通过分析来确定转轴的问题很多,只有明确转轴,才能计算力矩,进而利用力矩 平衡条件。 2.力矩: 力臂:转动轴到力的作用线的垂直距离。 力矩:力和力臂的乘积。 计算公式:M=FL 单位:Nm 效果:可以使物体转动 (1)力对物体的转动效果 力使物体转动的效果不仅跟力的大小有关,还跟力臂有关,即力对物体的转动效果决定于力矩。①当臂等于零时,不论作用力多么大,对物体都不会产生转动作用。②当作用力与转动轴平行时,不会对物体产生转动作用,计算力矩,关键是找力臂。需注意力臂是转动轴到力的作用线的距离,而不是转动轴到力的作用点的距离。 (2)大小一定的力有最大力矩的条件: ①力作用在离转动轴最远的点上; ②力的方向垂直于力作用点与转轴的连线。 (3)力矩的计算: ①先求出力的力臂,再由定义求力矩M=FL 如图中,力F的力臂为L F=Lsinθ 力矩M=F?L sinθ ②先把力沿平行于杆和垂直于杆的两个方向分解,平 行于杆的分力对杆无转动效果,力矩为零;平行于杆的分力的 力矩为该分力的大小与杆长的乘积。 如图中,力F的力矩就等于其分力F1产生的力矩,M =F sinθ?L 两种方法不同,但求出的结果是一样的,对具体的问题选择恰当的方法会简化解题过程。 3.力矩平衡条件: 力矩的代数和为零或所有使物体向顺时针方向转动的力矩之和等于所有使物体向逆时针方向转动的力矩之和。 ∑M=0或∑M 顺=∑M 逆 F F2

(完整word版)人教版八年级物理下册受力分析专题

初中物理受力分析练习题 一、练习 1、已知物体A重500N,对A进行受力分析,并画出A受力分析图。求出A所受支持力。 2、已知:A质量为30kg,受到拉力F=100N,画出A的受力分析图,并求出A所受支持力。(g=10N/kg) 1 2 3 3、已知:V A=100cm3,ρA=3×103kg/m3 ,G B=1N.画出A的受力分析图,并求出A所受支持力。(g=10N/kg) 4、已知:A的重力为1000N,画出A的受力分析图,并求出A所受浮力。 5、已知:A的质量为10kg,求:A的重力是多少N?(g=10N/kg) 如果A所受浮力为180N,画出A的受力分析图,求出绳对A的拉力是多少N? 4 5 6 6、已知: V A=20cm3,ρA=3×103kg/m3 ,求A的质量是多少?重力是多少? 如此时底对物体A的支持力为0.4N,求物体A所受浮力? 7、已知:物体A重30N,所受浮力为20N,求A所受拉力? 7 8 8、若F =50N,G A=10N,物体A匀速下滑,求:墙对A的摩擦力? 二、练习: 1、如图1,画出水平桌面上静止放置的杯子的受力示意图。 2、如图2,画出在平直公路上作匀速直线运动的汽车的受力示意图。 1 2 3 4 3、物体A重50牛,受浮力30牛,画出力的示意图,求出支持力? 4、V A=100cm3,ρA=2.7×103kg/m3 ,G B=100N(g=10N/kg). 求A受到的重力,画出物体A受力的示意图,求出其它他的力?

5、如图质量是30kg的物体放在水平地面上,受到100N的向上的拉力, (g=10N/kg)画出力的示意图,求出它受的支持力? 5 6 6、物体A重100牛,受压力F=30牛,此时,物体A匀速下滑,画出力的示意图,求出摩擦力? 三、练习 1、如图3,木块A放在斜面上静止不动,画出木块A的受力示意图。 2、如图4,小船静止漂浮在水面上,画出小船的受力示意图。 3、如图5,小孩沿水平方向用力推小汽车,但车仍保持静止,画出小汽车的受力示意图。 4、如图6,水平桌面上的物体A正向右作匀速直线运动,分别对此时的A、B进行受力分析。当用F的力向左拉着物理A匀速运动时呢? 5、如图7已知A、B为边长为10cm正方体,物体A的重力GA=10N,物体B的重力GB=20N,F=20N,F1=15N,求图中地面受的压力? 图6 图7 6、如图所示,物体A的重力为20N,物体B的重力为30N,求: (1)物体A对B的压力 (2)物体B对地面的压力. 7、如图所示,物体重10 N,现用24 N的水平力把物体按在墙上,墙面受到物体的压力 A.10 N B.12 N C.24 N D.34 N 6 7 8 8、重10 N的物体放在水平桌面上,在3 N水平向左的拉力作用下以1 m/s的速度做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是____ N,方向____;如果它以0.5 m/s的速度做匀速直线运动,则它受到的摩擦力是____N,如果将水平拉力增大到8 N,则它受到的摩擦力为____ N. 图 4 图5

力和力矩的测量教学文稿

力和力矩的测量

力和力矩的测量 力的定义:力是物体之间的相互作用。大小、方向、作用点是力的三要素。 牛顿第二定律表述:动量对时间的变化率。F dp /d t = 国际单位:牛顿,简称牛,符号是N 。211/N kg m s =? 力矩定义:位矢和力的叉乘。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离。 力矩单位是牛顿·米(N ·m ) 对力的测量问题有两种基本方法:(1)直接比较(2)使用标准传感器进行间接比较 直接比较方法利用某种形式的梁式天平,并且使用零位平衡技术。 1 力的测量 1.1等臂天平(如图中分析天平,精度可达0.1mg )或非等臂天平。 最简单的重量或力的测量系统。基于力矩比较原理工作的。由未知的重量或力产生的力矩,和一个已知量产生的力矩进行比较。

1.2摆式测力机构 如摆式秤。 输入量施加到负载杆上,使配重旋转向外移动。该移动使得配重作用力矩增加,直到负载力矩和摆秤力矩相等。 1.3 弹性传感器 很多力传感器系统利用某种机械弹性件或弹性件的组合,对弹性件施加载荷导致一种类似的变形,通常是线性的,然后对该变形直接观察并且用于力的测量,或者使用另一个传感器来将该位移转换成另一种形式的输出,通常是电的形式。 通常要对弹性件进行标定,如调整螺旋弹簧的有效圈数等。 1.4应变片测力计 与将总变形用于测量载荷不同的是,应变片测力计根据单位应变来测量负载。电阻型应变片非常适合于这一用途。若要测量的是大载荷,可以使用直接拉压型元件。如果是小载荷,则可通过弯曲来放大应变。 金属电阻应变片的原理:当金属丝或金属箔片被机械地拉长时,导体的长度将变长,截面将变小,因此其电阻发生变化。如果电阻元件长度紧密附着在发生这样应变的构件上,使得电阻元件也产生应变,那么测出的电阻变化可以根据应变来定标。 金属应变片的应变片因子F 在通常要求的应变范围内基本上是个常数,而由实验确定的应变片因子F 的值,对于一种给定的材料是相当一致的。 1R F R ε?= 在实际应用中,F 和R 的值是由应变片制造商提供的,使用者要根据被测的输入量情况确定R ?

力矩转矩扭矩的定义

扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 膇螈蒁螄膇羀蝿扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg的重量为9.8N, 所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。例如:8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎发出的扭矩要经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低),最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比(齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比)是3,尾牙为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm的话,最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N,即800公斤力的驱动力,这就足以驱动汽车了。 薀蚁薅芇薇罿膄若论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手动变速箱的机械效率约在95%左右,自动变速箱较惨,约剩88%左右,而传动轴的万向节效率约为 98%。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算:扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率/轮胎半径 袁肃蒆荿莃蚂莇补充一点: 袅蚆袇薃蒄薆膈为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢? 螆虿螃肂螆羀肁功率P=功W/时间t,功W=力F×距离s;所以,P=F×s/t=F×速度v 蒀袂袃袆蒇膀蒃这里的v是线速度,而在引擎里,曲轴的线速度=曲轴的角速度ω×曲轴半径r,代入上式得:功率P=力F×半径r×角速度ω ;而力F×半径r=扭矩 肂蚅肆艿莀芄羆得出:功率P=扭矩×角速度ω 所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来角速度的单位是弧度/秒,在弧度制中一个π代表180度 莅蕿蚀薄莅袀节发动机扭矩 蒁衿莆蒅莈蒂羅概述 芃袃蚅腿薁蒂薅扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 蚅袄螇螁芄螅羈在某些场合能真正反映出汽车的“本色”,例如启动时或在山区行驶时,扭矩越高汽车运行的反应便越好。以同类型发动机轿车做比较,扭矩输出愈大承载量愈大,加速性能愈好,爬坡力愈强,换挡次数愈少,

拧紧力矩与预紧力

1、引言 家用电器厂在生产某型产品时,经常出现批头、电批套筒或风批套筒被打断的现象。原因是一些重要零部件如发热管、R型弹簧等的固定都需要用很大的扭力矩来旋紧螺钉,而批头、电批套筒或风批套筒的极限扭力矩不能达到螺钉拧紧的拧紧力矩要求,致使其超过能够承受的最大拧紧力矩而折断。但是,螺钉的拧紧力矩到底需要多大?目前尚没有一个确切的或者令人信服的标准来衡量。 那么,有没有办法给定螺钉比较准确的标准值呢?答案是肯定的。 下面以某产品弹性元件固定螺钉PM5×10为例,来计算它的拧紧力矩。 2、螺纹联接的拧紧力矩 我们知道,在螺栓联接中,只有适当的预紧力才能保证螺栓可靠联接。而预紧力则是通过控制施加于螺钉的拧紧力矩或转角来间接实现的。但是,螺栓轴力与拧紧力矩之间的对应关系严重地受到摩擦条件的影响。摩擦一方面是螺纹自锁防松的必要条件,另一方面摩擦消耗大量拧紧力矩(能量)从而影响螺栓轴力。 拧紧时,扳手或电批(风批)力矩T用于克服螺纹副的螺纹阻力矩T1及螺母与被联接件(或垫圈)支承面间的端面摩擦力矩T2。即 T= T1+ T2=KF0 d (N·mm) d——螺纹公称直径(mm) F0——预紧力(N) K——拧紧力矩系数(无量纲)

其中,K值与螺纹中径、螺纹升角、螺纹当量摩擦系数、螺母与被联接件支承面间的摩擦系数有关。而这些参数的取值都比较复杂。要准确地计算出K 值,就要通过针对性的试验,同时测得预紧力和紧固扭矩才能间接获得拧紧力矩系数K值。一般情况下,在各种条件下的K值,可参考下表中的数据。 盘铝合金基材上,铝合金的硬度较低,摩擦力较大。故按干燥加工表面无润滑取值,则K值的取值范围是0.26~0.30,取最小值K=0.26。 螺纹联接的预紧力 螺纹联接预紧力的大小,要根据螺钉组受力和联接的工作要求决定。设计时首先要保证所需的预紧力,又不应使联接的结构尺寸过大。一般规定拧紧后螺纹联接件的预紧力不得大于其材料屈服强度σs的80%。对于一般联接用的钢制螺栓,推荐的预紧力限值如下: 碳素钢螺钉F0 =(0.6~0.7)σs A s (N) 合金钢螺钉F0 =(0.5~0.6)σs A s (N) 式中σs——螺钉材料的屈服强度(MPa) 弹性元件固定螺钉是PM5×10,材料是SWRCH18A,类似于国产20#优质碳素结构钢,性能等级若按4.8级取值,其公称屈服强度σs =320Mpa。 A s ——螺纹公称应力截面积 mm2 。 式中d2——外螺纹中径mm d3——螺纹的计算直径,d =d -H/6 ,其中H为螺纹原始三角形高度mm。 d1——外螺纹小径mm

初二物理受力分析作图专题

初二物理受力分析作图专题 1、静止放在水平地面上的木块重12N,用力的示意图作出木块对地面的压力。 2、用20N的力将木块压在竖直墙面上,使其保持静止,请做出该木块的受力示意图。 3、用50牛的水平向右的力F在P处推小车,用力的示意图法画出力F。 4、一辆小车受到与水平地面成30斜向右上方的15牛的拉力的作用,在图中用力的示意图法画出这个拉力。(作用点在A 点) 5、重5牛的皮球竖直向上抛出,在上升过程中,不计空气阻力,在图中作出该球受力的示意图。 6、一物体重8牛,在光滑的水平地面上向右做匀速直线运动,请用力的示意图法在图中画出该物体的受力图。 7、一辆重为240牛的小车受到60牛的水平向右的拉力作用,在水平地面上作匀速直线运动。请用力的示意图法在图中画出物体受到的摩擦力f(f的作用点画在O点) 8、物体A置于小车上随小车一起在平直路面上向右运动。当小车遇物体B受阻停止后,物体A在小车上仍向右运动,且速度越来越慢,请在图中画出这一过程中物体A在水平方向受力的示意图(忽略空气阻力)。

9、做出小球的受力示意图 10、做出木块的受力示意图(匀速直线运动) 11、福娃踢出的足球,请在图中画出足球在空中飞行时的受力示意图。(忽略空气阻力) 12、质量均匀的小球从斜面上滚下,请在图中画出小球所受重力的示意图。 13、一物体以某一初速度冲上光滑斜面,请作出该物体受力的示意图。 14、一重为G的物体A,随着传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,不记空气阻力,请在画出物体A受力情况的示意图。 15、一小木块从斜面上滑下,在粗糙的水平面上滑动一段距离后便停下来。请你画出木块在水平面上滑动时的受力示意图。 16、在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中、用弹簧测力计拉动木块在水平桌面上匀速向右运动,如图所示。请画出木块在运动过程中所受力的示意图。 17、一位同学在用力推箱子,累得满头大汗也没有推动,请画出箱子的受力示意图。 18、作出吸附在竖直磁性黑板上静止的棋子所受力的示意图。 19、一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,请画出小球所受到的力的示意图。

力和力矩的区别是什么

力和力矩的区别是什么 力矩 力使物体转动的效果,不仅跟力的大小有关,还跟力和转动轴的距离有关。力越大,力跟转动轴的距离越大,力使物体转动的作用就越大。从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂。力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。 力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即:M=F·L。其中L是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。 力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。 力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向转轴而握拳,大拇指方向与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。例如,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位

置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O 点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为Mx 、My 、Mz 。可以证明Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其SI 单位为N·m。 力 力(force) 力是物体对另一物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用。前者是受力物体,后者是施力物体,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。有时为了方便,只说物体受了力,而没有指明施力物体。但施力物体一定是存在的。 力的大小可以用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。 力不但有大小,而且有方向。物体受到的重力是竖直向下的,物体在液体中受到的浮力是竖直向上的。力的方向不同,它的作用效果也不同。作用在运动物体上的力,如果方向与运动方向相同,将加快物体的运动;如果方向与运动方向相反,将阻碍物体的运动。可见,要把一个力完全表达出来,除了力的大小,还要指明力的方向,可以用力的示意图来表示它们。

(完整word版)初二物理受力分析作图专题

初二物理作图专题 1、静止放在水平地面上的木块重12N ,用力 的示意图作出木块对地面的压力。 2、用20N 的力将木块压在竖直墙面上,使其 保持静止,请做出该木块的受力示意图。 3、用50牛的水平向右的力F在P处推小车,用力的示意图法画出力F。 4、一辆小车受到与水平地面成30o斜向右上方的15牛的拉力的作用,在图中用力的示意图法画出这个拉力。(作用点在A点) 5、重5牛的皮球竖直向上抛出,在上升过程中,不计空气阻力,在图中作出该球受力的示意图。 6、一物体重8牛,在光滑的水平地面上向右做匀速直线运动,请用力的示意图法在图中画出该物体的受力图。 7、一辆重为240牛的小车受到60牛的水平向右的拉力作用,在水平地面上作匀速直线运动。请用力的示意图法在图中画出物体受到的摩擦力f(f的作用点画在O点)8、物体A置于小车上随小车一起在平直路面上向右运动。当小车遇物体B受阻停止后,物体A在小车上仍向右运动,且速度越来越慢,请在图中画出这一过程中物体A在水平方向受力的示意图(忽略空气阻力)。

9、做出小球的受力示意图 10、做出木块的受力示意图(匀速直线运动) 11、福娃踢出的足球,请在图中画出足球在 空中飞行时的受力示意图。(忽略空气阻力) 12、质量均匀的小球从斜面上滚下,请在图 中画出小球所受重力的示意图。 13、一物体以某一初速度冲上光滑斜面,请 作出该物体受力的示意图。 14、一重为G的物体A,随着传送带一起沿水 平方向向右做匀速运动,不记空气阻力,请在 画出物体A受力情况的示意图。 15、一小木块从斜面上滑下,在粗糙的水平 面上滑动一段距离后便停下来。请你画出木 块在水平面上滑动时的受力示意图。 16、在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关” 的实验中.用弹簧测力计拉动木块在水平桌 面上匀速向右运动,如图所示。请画出木块 在运动过程中所受力的示意图。

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。 【5】如图甲所示,重量为 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

【7】如图所示,小王在探究“力和运动的关系”的实验中,他将物体M放在水平桌面上,两边用细线通过滑轮与吊盘相连.若在左盘中放重为G的砝码,右盘中放重为2G的砝码时,物体M能以速度v向右作匀速直线运动.如果左、右盘中的砝码不变,要让物体M能在水平 A 【 F1 A C 【A、B A B C D 【 【 如图所示:木块A在水平面上做匀速直线运动,她在水平面上是否受摩擦力作用? 解析:因它在水平方向上做匀速直线运动状态没有改变。根据力与运动的关系可判断物体在水平方向只能是不受力或受平衡力作用。如果它受摩擦力,那么在水平方向一定要有一个与摩擦力相平衡的力,然而找不到这样一个力。因此,它没有受到摩擦力作用。

初中物理最全受力分析图组-初中物理30个受力分析图

受力分析 F面各图的接触面均光滑,对小球受力分析: F面各图的接触面均粗糙,对物体受力分析: 图17 物体刚放在传送带上 物体随传送带一起 做匀速直线运动 物体处于静止(请画出物体 受力可能存在的所有情况) 图13 物体处于静止 图15图16图20图21图22图23 图3 图7图8

三、分别对A、B两物体受力分析: --- F A ---- ? B 图36 A、B两物体一起 做匀速直线运动 A、B两物体均静止 A、B 两物体一起匀速下滑 物体处于静止物体刚放在传送带上 物体随传送带一起 做匀速直线运动 图29 杆处于静止状态杆处于静止状态,其中杆 与半球面之间光滑 杆处于静止状态,其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图31 图33 匀速上攀 图34 匀速下滑 A、B、C两物体均静止 随电梯匀速上升

(对物体A进行受力分析) 碗光滑 (3) " ? 水平地面粗糙 A A

(13) 以下各球均为光滑刚性小球 777777777777? (15) 77777777; 7 d i(18) (21) (24

(25) 三球静止 (26) 小球A静止 4 面光滑'/■7 ' ! &析图 丿7 存i > 弹簧处于压缩状态 (27) O (30) B 分别画出各物块的受力分析 F AO表面粗糙,OB表 (28) (29) A、B匀速运动 F B (34)(35)(36) fi (37) (38)( 39)(40)A、B、C三者都静止,分别画出ABC三者的受力图

TTTTiTTrrm 4 (40) (44) 保持在原来的高度。足够长的杆 A匀速上升 (46)(47)(48)

力和力矩的定义解释

力和力矩的定义解释 力矩 力使物体转动的效果,不仅跟力的大小有关,还跟力和转动轴的距离有关。力越大,力跟转动轴的距离越大,力使物体转动的作用就越大。从转动轴到力的作用线的距离,叫做力臂。力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。 力矩(torque):力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即:M=F·L。其中L是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。 力矩的量纲是距离×力;与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米,而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。 力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量,其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积;其正负号用以区别力矩的不同转向,按右手螺旋定则确定:以右手四指沿分力方向,且掌心面向转轴而握拳,大拇指方向与该轴正向一致时取正号,反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量,等于力作用点位置矢r 和力矢F的矢量积。例如,用球铰链固定于O点的物体受力F作用,以r表示自O点至F作用点A的位置矢,r和F的夹角为a(见图)。物体在F作用下,绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。

转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M,M=r×F ;M的大小为rFsina ,方向由右手定则确定。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为Mx 、My 、Mz 。可以证明Mx 、My 、Mz 就是F对x ,y,z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2,其SI单位为N·m。 力 力(force) 力是物体对另一物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用。前者是受力物体,后者是施力物体,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。有时为了方便,只说物体受了力,而没有指明施力物体。但施力物体一定是存在的。 力的大小可以用测力计(弹簧秤)来测量。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。 力不但有大小,而且有方向。物体受到的重力是竖直向下的,物体在液体中受到的浮力是竖直向上的。力的方向不同,它的作用效果也不同。作用在运动物体上的力,如果方向与运动方向相同,将加快物体的运动;如果方向与运动方向相反,将阻碍物体的运动。可见,要把一个力完全表达出来,除了力的大小,还要指明力的方向,可以用力的示意图来表示它们。用一条有向线段把力的三要素准确的表达出来

初中物理受力分析精华版上课讲义

初中物理受力分析精 华版

受力分析 一、弹簧测力计的用法: (1)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零; (2)认清__________和测量范围; (3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度。 (4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力_______。 (5)观察读数时,视线必须__________。 (6)测量力时不能超过弹簧测力计的量程。 二、平衡力与相互作用力 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(初中阶段)。一个力的效果必定有另一个力与之相抵消。 三、摩擦力 1.产生的条件 第一:物体间相互接触; 第二:物体间有相互挤压作用; 第三:物体接触面粗糙; 第四:物体间有相对运动趋势或相对运动; 2.静摩擦力与动摩擦力(初中阶段) 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)。

四、受力分析方法 1、隔离法与整体法 例:分析下图中物体B 受力情况(两物体均静止): 2、假设法 假设接触物体撤去(假设存在摩擦力),判断研究对象是否能维持现状。 a. 若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力(没有摩擦力); b. 若不能维持现状则有弹力,因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力,从而改变了 研究对象的现状。 例1:如图所示:物体A 随水平传送带一起向右做匀速直线运动。(不考虑 空气阻力)画出物体所受力的示意图 3、判断摩擦力的有、无(假设法) 摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙; (2)接触面间有挤压; (3)有相对运动或相对运动趋势。 整体法 隔离法 概念 将几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力 研究系统内物体之间的相互作用力 注意问题 分析整体周围其他物体对整体的作用。而不画整体内部物体间的相互作用。 分析它受到周围其他物体对它的作用力

力和力矩的测量

力和力矩的测量 力的定义:力是物体之间的相互作用。大小、方向、作用点是力的三要素。 牛顿第二定律表述:动量对时间的变化率。F dp /d t = 国际单位:牛顿,简称牛,符号是N 。211/N kg m s =? 力矩定义:位矢和力的叉乘。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离。 力矩单位是牛顿2米(N 2m ) 对力的测量问题有两种基本方法:(1)直接比较(2)使用标准传感器进行间接比较 直接比较方法利用某种形式的梁式天平,并且使用零位平衡技术。 1 力的测量 1.1等臂天平(如图中分析天平,精度可达0.1mg )或非等臂天平。 最简单的重量或力的测量系统。基于力矩比较原理工作的。由未知的重量或力产生的力矩,和一个已知量产生的力矩进行比较。 1.2摆式测力机构 如摆式秤。 输入量施加到负载杆上,使配重旋转向外移动。该移动使得配重作用力矩增加,直到负载力矩和摆秤力矩相等。 1.3 弹性传感器 很多力传感器系统利用某种机械弹性件或弹性件的组合,对弹性件施加载荷导致一种类似的变形,通常是线性的,然后对该变形直接观察并且用于力的测量,或者使用另一个传感器来将该位移转换成另一种形式的输出,通常是电的形式。 通常要对弹性件进行标定,如调整螺旋弹簧的有效圈数等。

1.4应变片测力计 与将总变形用于测量载荷不同的是,应变片测力计根据单位应变来测量负载。电阻型应变片非常适合于这一用途。若要测量的是大载荷,可以使用直接拉压型元件。如果是小载荷,则可通过弯曲来放大应变。 金属电阻应变片的原理:当金属丝或金属箔片被机械地拉长时,导体的长度将变长,截面将变小,因此其电阻发生变化。如果电阻元件长度紧密附着在发生这样应变的构件上,使得电阻元件也产生应变,那么测出的电阻变化可以根据应变来定标。 金属应变片的应变片因子F 在通常要求的应变范围内基本上是个常数,而由实验确定的应变片因子F 的值,对于一种给定的材料是相当一致的。 1R F R ε?=在实际应用中,F 和R 的值是由应变片制造商提供的,使用者要根据被测的输入量情况确定R ?

技校物理 第一章力和力矩试题

第一章力和力矩试题 一、填空:(每空2分,共54分) 1.重力是由于而产生的,它的方向。对于质量分布均匀的物体,重力的作用点可以为作用在物体的上。 2.摩擦力发生在的物体之间,它的方向与物体的方向或方向相反。滑动摩擦力可以用公式来计算;静摩擦力在未达到最大值时,它的数值随着外力的变化而。 3.两个物体间的作用力和反作用力总是大小,方向,作用在,这就是。 4.两个人分别用10N的力拉弹簧秤的两端,弹簧秤的读数为N。 5.物体在力的作用下,如果保持或,我们则称这个物体处于转动平衡状态。 6.通常规定,使物体向转动的力矩为正,使物体向转动的力矩为负。有固定转动轴的物体的平衡条件是。 7.重力为G的物体,放在倾角为θ的斜面上,重力G沿斜面的分力大小 为,垂直于斜面的分力大小为。 8.力偶只会使物体动。 9.两个共点力,大小分别是16N和12N,当两个力方向时,两个力的合力最大,最大值是N,当两个力方向时,两个力的合力最小,最小值是N。 10.两个力的合力最大值是10N,最小值是2N,这两个力的大小是 N和N。 二、选择:(每题3分,共30分) 1.关于重力的方向,下面说法正确的是( )。 A重力的方向一定垂直于接触面.B. 重力的方向一定平行于接触面 C. 重力的方向与接触面无关 D. 重力的方向一定与运动状态有关 2.下列各组力中,全部以力的作用效果命名的是()。 A.重力、弹力、摩擦力 B.重力、阻力、动力 C.弹力、拉力、斥力 D.拉力、支持力、阻力 3. 关于摩擦力,下列说法正确的是()。A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B.滑动摩擦力的大小总是与物体的重力成正比 C.静摩擦力随着拉力的变化而变化,并有一个最大值 D.摩擦力一定是阻力 4.关于合力与分力,下列说法正确的是()。 A.两个力的合力,至少大于一个分力 B. 两个力的合力,可能小于一个分力 C. 两个力的合力,不可能小于一个分力 D. 两个力的合力,一定大于两个分力 5. 5N和7N的两个力的合力不可能是()。 A.3N B.2.5N C.10N D.13N 6.对一个方向向东、大小为4N的力沿一条直线分解。若其中一个分力(方向向西)的大小为2N,则另一个分力(方向向东)的大小为()。 A. 1N B.2N C.4N D.6N 7.正在空中飞行的子弹(忽略空气阻力)所受到的力是()。 A.重力 B.重力、火药爆炸产生的气体推力 C.重力、向前冲的力 D.以上说法都不正确 8.下列说法正确的是()。 A.地球吸引物体的力大于物体吸引地球的力 B.作用力与反作用力是性质相同的力 C.以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,这是因为鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力 D.跳高运动员跳高时,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 9.木块沿着斜面匀速下滑,木块所受的力为()。 A.重力、支持力 B.重力、下滑力、支持力 C.重力、摩擦力 D.重力、支持力、摩擦力 10.下列关于力矩的说法正确的是()。 A.力矩的大小等于力与物体转动半径的乘积 B. 力矩的大小等于力的作用点到转动轴之间距离的乘积 C. 力矩的大小等于力与物体重心之间距离的乘积 D. 力矩的大小等于力与转动轴到力的作用线的距离的乘积

初中物理最全受力分析图组

初中物理最全受力分析 图组 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

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 图2 图 图 图 图 图 图 11 图图 12 图 图 图 物体静止在斜面图图 图13 v 图15 v 图16 图14 物体处于静 物体刚放在传送带 图 物体随传送带一 图 图 物体处于静止(请画出 物体 图

三、分别对A 、B 两物体受力分析: F 图物体处于静F 图 v 图 物体刚放在传送带 图物体随传送带一 图28 杆处于静止状态,图29 杆处于静止状态,其 图30 杆处于静止状 图31 O A B C 图32 匀速上 图33 v v 图34 匀速下 A B F 图A 、B 两物体一A 、B 两物体均静 A B 图 F 图B v A A 、B 两物体一起匀速 A 、 B 、 C 两物体均静止 B C 图 A A v

(对物体A进行受力分析) (4) (6) (7) (5) (9 (8) (10) (11) (12) (1) (2) (3) 水平地面粗糙水平地面粗糙碗光滑

(13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) 滑轮重力不计 (22) (23) (24) 以下各球均为光滑刚性小

(28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) 三球静止 (25) (26) (27) 小球A 静止 A 、 B 匀速运动 A 、 B 匀速运动 (37)(38)(39)(40)A 、B 、C 三者都静止,分别画出ABC 三者的受力图 分别画出各物块的受力分析图 弹簧处于压缩状态 O P Q B AO 表面粗糙,OB 表面光滑

第1章力和约束习题解答0808014

第一章 力和约束 本章要点: 一、 三个概念:力、力矩和力偶 1 力: 力的定义、力的三要素、集中力、分布力; 力的投影:直接投影法和二次投影法;力在平行轴上的投影都相等; 力的合成:平行四边形法则、三角形法则、多边形法则; 合力投影定理 2 力矩:力对点之矩的定义、力对点之矩的三要素、对点的合力矩定理; 力对轴之矩的定义、力对轴之矩和对点之矩的关系、对轴的合力矩定理; 3 力偶:力偶的定义、力偶的三要素、力偶的等效条件; 力偶系的合力偶等于分力偶的矢量和. 二、五种约束 柔索约束、光滑面约束、光滑铰链约束、辊轴约束、固定端约束. 约束力的方向总是与约束所能阻碍的运动方向相反.,大小未知. 三、受力分析与受力图 解题要领: 1 用合力投影定理计算汇交力系的合力; 2 用合力矩定理计算力对点(轴)的力矩,也可以用力对轴之矩和对点之矩的关系计算力 对轴之矩。 3 画受力图先明确研究对象,取分离体,画出主动力后再根据约束的性质画出约束力,注 意二力杆和三力平衡汇交定理的应用。不能凭主观想象画约束力。画出的都是外力,内力不画。 第一章力和约束 习题解答 1-1 求图示空间汇交力系的合力。已知N 1001=F ,N 2002=F ,N 3003=F , N 4004=F ,方向如图示。如果仅改变力4F 的方向,能否使此力系成为平衡力系?为什么? 解:按合力投影定理计算合力在z y x ,,轴上的投影: ); N (1.11130sin cos sin cos 2422211=-+= F F F F Rx ?γ? ); N (1.60130cos 30sin sin sin 43222=++= F F F F Ry ?γ

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