物体的受力分析
物体的受力分析
物体的受力分析单字体块物体的受力分析是物理学中的一个关键概念，它帮助我们理解和描述物体所受到的力对其运动状态的影响。
在本文中，我们将深入探讨物体受力分析的原理和应用。
1. 受力的定义和类型在物理学中，力被定义为改变物体运动状态的原因。
根据力的来源和性质，我们可以将受力分为几类。
其中，重力是指物体受到地球或其他天体吸引而产生的力；弹力是指当物体被压缩或拉伸时，所产生的力；摩擦力是指当两个物体之间有相对运动时，所产生的阻碍运动的力。
此外，还有其他力如电力、磁力等。
2. 牛顿第一定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，指出一个物体如果没有受到外力作用，将保持静止状态或匀速直线运动。
换句话说，在没有外力干扰的情况下，物体将继续保持其运动状态。
3. 牛顿第二定律牛顿第二定律是物体受力分析的核心概念。
它表达了力、质量和加速度之间的关系。
根据牛顿第二定律，物体所受合力等于物体的质量和加速度的乘积。
数学表达式为F = ma，其中F表示合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
4. 受力分析的步骤为了进行受力分析，我们可以按照以下步骤进行：4.1 确定物体所受的所有力首先，要确定物体所受的所有力，包括已知的外力以及可能存在的内力。
外力可以通过观察和实验得出，而内力则来自于物体内部的相互作用。
4.2 绘制力的图示在受力分析中，绘制力的图示可以帮助我们对力的方向和大小进行可视化。
例如，使用箭头表示力的方向，并使用合适的比例表示力的大小。
4.3 分解力向量对于某些复杂的情况，我们可以将力向量分解成更简单的分力，以便更好地理解和计算。
分力的方向和大小可以通过几何分析或三角函数的知识来确定。
4.4 确定合力的大小和方向通过将所有的力向量相加，可以确定物体所受合力的大小和方向。
记住，在受力分析中，向右和向上的力为正，向左和向下的力为负。
4.5 计算加速度根据牛顿第二定律，通过已知的合力和物体的质量，我们可以计算出物体的加速度。
物体的受力分析及典型例题
物体的受力（动态平衡）分析及典型例题受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。
受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。
一. 几种常见力的产生条件及方向特点。
1•重力。
重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，只要物体在地球上，物体就会受到重力。
重力不是地球对物体的引力。
重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。
重力的方向：竖直向下。
2•弹力。
弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。
判断弹力有无的方法：假设法和运动状态分析法。
弹力的方向与施力物体形变的方向相反，与施力物体恢复形变的方向相同。
弹力的方向的判断：面面接触垂直于面，点面接触垂直于面，点线接触垂直于线。
【例1】如图1 —1所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
图a中接触面对球无弹力；图b中斜面对小球有支持力。
【例2】如图1 —2所示，判断接触面MO、ON对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。
水平面ON对球______ 支持力，斜面MO对球______________ 弹力。
【例3】如图1—4所示，画出物体A所受的弹力。
a图中物体A静止在斜面上。
b图中杆A静止在光滑的半圆形的碗中。
c图中A球光滑，0为圆心，0/为重心。
图1 —4【例4】如图1— 6所示，小车上固定着一根弯成 a 角的曲杆，杆的另一端固定一个质 量为m 的球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：（1）小车静止；（2）小车以加速度a 水平向右加速运动；（3）小车以加速度a 水平向左加速运动；（4）加速度满足什么条件时，杆对小球的弹力沿着杆的方向。
图1—63•摩擦力。
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。
摩擦力的方向为与接触面相切，与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法：假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
物体的受力分析
物体的受力分析一、受力分析的意义:力是改变物体运动状态的原因，要了解物体的运动，就必须对它的受力情况进行分析。
二、受力分析的基础1、正确掌握分析力的四个判据:条件判据、方向判据、性质判据、效果判据。
2、严格遵守：先重力→再弹力→后摩擦力→其它力→正确画出受力示意图的顺序3、正确掌握科学的思维方法和技巧(隔离法、整体法、假设法、极限法等)（一）弹力的有无及方向判断和大小计算专题1．弹力有无的判断“四法”(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
此方法多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。
(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。
(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否发生形态的变化，若发生形变，则此处一定有弹力。
2．弹力方向的确定(1)若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面．(2)若接触面之一为球面，则弹力一定过球心．(3)若接触面为曲面，则弹力一定垂直于曲面的过接触点的切面．(4)若接触处之一为直线，则弹力一定垂直于该直线3理想模型中的弹力比较：①轻绳：质量不计、松软、不可伸长的绳，绳中各处的张力大小相等；轻绳对物体只能产生拉力，不能产生压力；物体的运动状态改变的瞬间，拉力可以发生突变． ②轻杆：质量不计、不可伸长和压缩的杆；轻杆既能对物体产生压力，又能产生拉力，弹力方向不一定沿杆的方向；物体的运动状态改变的瞬间，拉力可以发生突变． ③弹性轻弹簧：质量不计、弹力与中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向．对物体能产生拉力，或压力；物体的运动状态改变的瞬间，拉力不能发生突变．例1：如图所示，将甲图中与小球接触的斜面去掉，小球无法在原位置保持静止，而把乙图中的斜面去掉，小球仍静止，故甲球受斜面的弹力，乙球不受斜面的弹力例2. 在下左图中，A 、B 两球间一定有弹力作用的是( B )例3. 在下右图中倾角为α的固定斜面上，两木块A 和B 间用轻杆相连，木A 的质量为m 1, 其与斜面的动摩擦因数为μ1；木块B 的质量为m 2, 其与斜面的动摩擦因数为μ2, 分析当两木块共同沿斜面下滑时轻杆的受力，此时轻杆受拉力还是压力？（12μμ=无弹力，12μμ<杆受拉力，12μμ>杆受压力）例4.如图1所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端皆受到大小为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以1234L L L L 、、、依次表示四个弹簧的伸长量，则( D )A 、21L L >B ．43L L >C 、13L L >D ．24L L = 例5.(2017.新课标Ⅲ)17．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80cm 的两点上，弹性绳的原长也为 80cm 。
物体的受力分析和受力简图
F （2）取左拱AC ,先画主动力， 再画约束力，其受力图如图所示。
F C
F C FAx FAy
F B
三、物体的受力分析与受力图
（3）取整体 ,先画主动力，再画约束力，其受力图如
F C
F B
F C
F D D
F E
E
习题课
讨论题：画杆件AC、BC的受力图。 解（1）取杆AC为研究对象，其受力图如图所示。 （2）取杆BC为研究对象，其受力图如图所示
B
G1
C
A
G2
FAx A
FAy
B FBx
FBy G1
FCy C FCx
FCx
C
FAy
G2
习题课
讨论：改为力G2作用在C点，作AC杆和BC杆的受力图。
F
B
C
FB
FC
习题课
例1-8 图示不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出绳子、梯子左右两部
分与整个系统受力图。 FAy
A
F
H
A
F
H
FAx FAx
A
FAy
A
F
H
D B
E
CB
D
F D
F E E
D CB
E C
F B
解（1）绳子受力图如图所示。
（2）梯子左边部分受力图如图所示 （3）梯子右边部分受力图如图所示 （4）整体受力图如图所示
FT
D FD
B
G
习题课
例1-7 如图a所示刚架由构件AB和CD用铰链C相连， A处是固定铰支座，B 、D
受力分析的方法
受力分析的方法受力分析是工程力学中的一个重要内容，它是研究物体受到外力作用后所产生的力学效应的方法。
在实际工程中，我们经常需要对物体的受力情况进行分析，以便确保结构的稳定性和安全性。
下面将介绍一些常用的受力分析方法。
1.平衡法。
平衡法是最基本的受力分析方法之一，它基于牛顿第一定律，即物体静止或匀速运动时，受力平衡。
在进行受力分析时，我们可以利用平衡法来确定物体所受的外力大小和方向，从而进一步分析物体的受力情况。
2.力的合成与分解。
力的合成与分解是受力分析中常用的方法之一。
当物体受到多个力的作用时，我们可以利用力的合成将这些力合成为一个合力，然后再利用力的分解将合力分解为多个分力，以便更清晰地分析物体的受力情况。
3.自由体图法。
自由体图法是一种通过绘制物体受力情况的示意图来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时，我们可以将物体从整体中分离出来，然后绘制物体的自由体图，标注出物体所受的外力和支持反力，从而进行受力分析。
4.力矩法。
力矩法是一种通过计算力对物体产生的力矩来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时，我们可以利用力矩法来确定物体所受的外力对其产生的力矩，从而进一步分析物体的受力情况。
5.应力分析法。
应力分析法是一种通过计算物体内部的应力分布来进行受力分析的方法。
在进行受力分析时，我们可以利用应力分析法来确定物体内部各点的应力大小和方向，从而进一步分析物体的受力情况。
总结。
受力分析是工程力学中的重要内容，通过合理的受力分析可以帮助我们更好地理解物体的受力情况，确保结构的稳定性和安全性。
在实际工程中，我们可以根据具体情况选择合适的受力分析方法来进行分析，以便更好地解决工程问题。
希望本文介绍的受力分析方法对大家有所帮助。
物体的受力分析与力矩的计算
物体的受力分析与力矩的计算在物理学中，物体的受力分析与力矩的计算是解决力学问题的基础。
通过分析物体所受的力和力矩，我们可以了解物体的运动状态和力的作用方式。
下面将重点讨论物体的受力分析和力矩的计算方法。
一、物体的受力分析物体在运动或静止状态下受到的力可以分为几种类型，包括重力、摩擦力、弹力等。
为了描述物体所受力的性质和情况，我们需要进行受力分析。
首先，重力是物体受到的基本力之一。
在地球表面上，物体的重力可以用公式F = mg进行计算，其中F为物体所受的重力，m为物体的质量，g为重力加速度。
重力的方向垂直于地面向下。
其次，摩擦力是在物体与其他物体接触时产生的力。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力两种类型。
静摩擦力是物体在静止状态下受到的力，动摩擦力是物体在运动状态下受到的力。
摩擦力的大小取决于物体之间的接触面积和表面的粗糙程度。
再次，弹力是物体被压缩或拉伸时产生的力。
当物体发生形变时，弹性力会使物体进行恢复。
弹力的大小与物体的形变量成正比。
除了上述力之外，物体还可能受到其他外力的作用，如空气阻力、浮力等。
根据具体情况，我们可以将这些力纳入受力分析中。
二、力矩的计算力矩是描述力对物体产生转动效果的物理量。
当一个力作用在物体上时，它会产生一个力矩，力矩的大小与力的大小、力的作用点到旋转轴的距离以及力与旋转轴之间的夹角有关。
力矩可以通过以下公式进行计算：τ = F × d × sinθ，其中τ为力矩，F为力的大小，d为力作用点到旋转轴的距离，θ为力与旋转轴之间的夹角。
当力矩为正值时，表示力会引起物体逆时针方向的转动；当力矩为负值时，表示力会引起物体顺时针方向的转动。
在静力学中，力矩的平衡条件是力矩的合为零。
当物体处于平衡状态时，所受的力矩总和为零，即∑(τ) = 0。
根据这个条件，我们可以解决平衡物体上力的大小、方向和作用点等问题。
总结物体的受力分析与力矩的计算是力学中的重要内容。
通过对物体所受力的分析，可以了解物体的运动状态和力的作用方式，而力矩的计算则可以帮助我们解决平衡问题。
物理受力分析的方法
物理受力分析的方法
物理受力分析是通过对物体受力情况进行研究和分析，以确定物体所受力的性质、大小和方向。
以下是一些常见的物理受力分析方法：
1. 自由体图法：将物体从它所受到的外力中抽象出来，以便观察和分析各个力的作用情况。
可以绘制一个自由体图来表示物体和作用于该物体的所有力，并考虑物体所受的力和力的性质。
2. 力的分解法：将作用在物体上的力分解为平行或垂直于某一方向的分力，以便更好地分析力的作用效果和其它因素。
这个方法特别适用于复杂的受力情况。
3. 牛顿定律：利用牛顿定律分析物体的运动和力的作用。
第一定律说物体将保持原来的状态，或保持静止或匀速直线运动，除非有一个外力作用于它。
第二定律描述了力和物体加速度之间的关系，即力等于物体的质量乘以加速度。
第三定律说明了对于每个力的作用都会有一个相等大小但方向相反的反作用力。
4. 系统分析法：分析多个物体之间的相互作用和对其的作用力。
这种方法适用于系统中的物体相互关联并相互影响的情况。
5. 能量守恒原理：利用能量守恒原理分析物体的受力和受力后的行为。
这个方法特别适用于涉及运动和能量变化的问题。
以上是一些常见的物理受力分析方法，根据具体的受力情况和问题，可以选择合适的方法进行分析。
物体的受力分析和受力图
7 、正确判断二力构件。
2021/8/6
23
• 匀质小球重W，用绳索系住，并靠在光滑的 斜面上，如图1.21(a)所示，试画出小球的受 力图。
图1.21
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• 【例1.2】简支梁AB的A端为固定铰支座，B 端为可动铰支座，梁在中点C受到主动力P的 作用，如图1.22(a)所示。梁的自重不计，试 画出梁AB的受力图。
O
C
E
D
Q
A
B
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15
O
C
E
D
Q
A
B
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16
O
C
E
D
Q
A
B
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[例8] 画出下列各构件的受力图
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说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。
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[例9] 尖点问题
应去掉约束
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应去掉约束
19
[例10] 画出下列各构件的受力图
图1.22
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• 【例1.3】试画出图1.23(a)及图1.23(c)中杆AB 的受力图。杆的自重不计。在图1.23(a)中， C处是光滑接触面。
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图1.23
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考虑到左拱 AC在三个力
作用下平衡，也可按三力 平衡汇交定理画出左拱AC 的受力图，如图（e）所 示
此时整体受力图如图 （f）所示
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10
讨论：若左、右两拱都 考虑自重，如何画出各 受力图？
如图（g）（h）（i）
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在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体，在 水平面只受到两个力的作用，则下面说法中正 确的是（ A B ） Ａ、这两个力一定是一对平衡力 Ｂ、如果撤消其中一个力，物体的运动状态会 改变 Ｃ、如果两个力均撤消，物体的运动状态一定 会改变 Ｄ、如果在水平方向上再加上一个力，物体的 运动状态也可能不改变。
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1.不计阻力,竖直上抛的石子速度会越来越小, 这是由于重力的作用. ( ) 2.骑自行车的人不再蹬车时,车会慢下来,这是 由于车受阻力的原因. ( ) 3.物体只受一个力作用时,它一定能处于静止状 态. ( ) 4.汽车关闭发动机后会慢慢停下来,所以力是维 持汽车运动的原因. ( ) 5.有力作用的物体,它的运动状态一定改变. ( )
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（１）存在条件（要同时满足）： 两物体接触面不光滑；两物体间有压力； 两物体间有相对运动或相对运动趋势 (２）静摩擦力有多值性，由平衡力的知识 判断其大小。 （３）滑动摩擦力的大小与压力大小及物体表 面粗糙程度成正比。
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6.汽车匀速转弯时,它没有受到力的作用,因为 它仍在作匀速运动. ( ) 7.物体运动不需要力来维持. ( ) 8.足球在地上越滚越慢最后静止,这主要是由 于阻力改变了足球的运动状态. ( ) 9.要改变物体的运动状态,一定要有力的作用. ( ) 10.人在奔跑中碰到石块,必然向前跌倒,这是 由于石块对人的阻力改变了人的运动状态. ( )
A
B
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再
见
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例 ：如图，用100牛的力把重80牛的物体压 在竖直墙壁上，这时物体静止在原处，则物 体受到几个力的作用，大小怎样？
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例 ：两物体叠放一起，相对静止作匀速直线 运动，上面的物体受几个力的作用
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例:如图所示，一质量为０．５ｋｇ的圆环沿 竖直杆匀速下滑，圆环受到的滑动摩擦力为 ＿＿＿＿＿＿＿牛，圆环所受的合力是＿＿ ＿＿＿＿＿牛。（取ｇ＝１０Ｎ／ｋｇ）
一竖直向上运动的小球，运动过程中只受重力 和空气阻力的作用，则小球所受的合力（B ） A一定小于重力 B一定大于重力 C一定等于重力 D以上说法均不正确
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例 ：如下图所示，用水平力Ｆ将物体Ａ和Ｂ 压紧在竖直墙上，Ａ、Ｂ两物体均保持静止。 请画出物体A的受力示意图，并写出这几个力 间的关系。
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载有货物的气球总重为1000牛，在空中竖直 匀速下降时，所受浮力是900牛，气球所受的 0 合力是 ＿牛，若要使它竖直匀速上升，应从 200 气球上至少向外抛出＿ ＿ 牛的货物。（设气 球在上升和下降时所受的空气阻力和浮力的 大小保持不变）
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运 动 和 力
湖州三中
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傅羽
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一切物体在不受任何外力作用的时候，总保持匀 速直线运动状态或静止状态。 １、物体不受力时，也能运动。即保持速度大 小，方向都不变的匀速直线运动，也就是说保 持原有的运动状态不变。 ２、力是改变物体运动状态的原因，即要改变 物体运动状态，一定要对物体施加力的作用。