力学中三个性质力的分析及常见错误
受力分析的三种基本方法
受力分析的三种基本方法作者：王瑞来源：《中学生数理化·自主招生》2020年第01期在物理问题中，正确地进行受力分析是解决力学问题的关键，是运用力学规律列方程的前提。
下面就正确进行受力分析需要掌握的三种方法逐一分析。
1.基本概念法：从“力是物体间的相互作用”这一概念着手，搞清楚研究对象与哪些物体之间有相互作用，分析时可按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序逐步进行。
例1 如图1所示，光滑小球处于平衡状态，试分析它受到哪些力的作用。
解：以小球为研究对象，与小球有相互作用的物体均为三个，它们施于小球的作用力也为三个，力的示意图如图2所示。
2.力的性质法：从“不同性质的力其大小和方向的决定因素及产生条件各有不同”的特点出发，依次分析研究對象所受的各个力。
例2如图3a所示，两木块A、B靠在一起，在一水平力F的作用下A、B-起紧靠在竖直墙上。
设A、B的质量分别为m1、m2，试求两木块所受的摩擦力。
解：按力的性质法，静摩擦力产生的条件是两物体接触有相对运动趋势而无相对运动，它的方向总是和物体相对运动的趋势方向相反，闪此分析静摩擦力时，先要看隔离体与其他物体有无接触，再看两物体有无相对运动趋势。
先分析木块A，在重力m1g的作用下，相对于B有下落趋势，因而它必受到B对它的向上的摩擦力f1'，由平衡条件知f1=m1g。
再分析B，B受重力及f1的反作用力f1'，这两个力的方向都向下，使B相对于墙必然有下落趋势，因此墙给B的摩擦力应向上。
由平衡条件知，f2=f1'+m2g。
A、B两木块的受力情况如图3b所示。
3.力的效应法：从“力是使物体产生加速度和发生形变的原因”人手，通过对研究对象运动状态及其状态改变的分析来确定它是否受到某个力或某些力。
例3 如图4所示，质量为，m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，振动过程中A、B之间无相对运动。
设弹簧的劲度系数为k。
静力学中的受力分析与平衡条件
静力学中的受力分析与平衡条件静力学是物理学的一个分支，研究物体在静止状态下的性质和行为。
在静力学中，受力分析是非常重要的一部分，它帮助我们理解物体的受力情况以及如何保持平衡。
本文将探讨静力学中的受力分析与平衡条件，并介绍一些常见的静力学问题。
一、受力分析受力分析是静力学的基础，通过分析物体所受到的力可以确定物体的平衡状态。
在受力分析中，我们需要考虑三个方面的力，即作用力、反作用力和重力。
1. 作用力：作用力是指物体所受到的外力，比如我们用手推动一辆自行车，手的作用力对应着物体所受到的作用力。
2. 反作用力：根据牛顿第三定律，每一个作用力都有一个等大、反向的反作用力。
以刚才的例子，手对自行车施加的作用力正好等于自行车对手施加的反作用力。
3. 重力：重力是地球对物体的吸引力，是物体的重量。
重力的大小取决于物体的质量和地球的引力常数。
在受力分析中，我们通常用地球重力加速度的近似值9.8m/s²来计算重力的大小。
受力分析的基本原则是，物体处于平衡状态时，所有作用力的合力和合力矩都为零。
这就引入了平衡条件的概念。
二、平衡条件平衡条件是静力学中非常重要的概念，用于描述物体处于平衡状态时受力的关系。
平衡条件包括两个方面，即力的平衡和力矩的平衡。
1. 力的平衡：当物体处于平衡状态时，所有作用力的合力为零。
即ΣF=0，其中ΣF表示作用力的合力。
例如，一个悬挂在天花板上的吊扇，由于重力和引擎产生的力相互平衡，所以整个吊扇保持静止。
2. 力矩的平衡：当物体处于平衡状态时，所有力矩的合力为零。
力矩是指作用力在垂直于力臂方向上的分量与力臂的乘积，其中力臂是指从旋转轴到作用力的垂直距离。
即Στ=0，其中Στ表示力矩的合力。
例如，一个平衡在桌子边缘的放大镜，由于重力产生的力矩和支撑力产生的力矩相互平衡，所以放大镜保持稳定。
通过对力和力矩的平衡条件的分析，我们可以解决许多与物体平衡有关的问题。
三、常见静力学问题静力学中存在着许多常见的问题，以下是一些例子：1. 斜面问题：考虑一个物体沿着斜面下滑的情况，我们可以根据重力和斜面的倾角来计算摩擦力是否足够使物体停止滑动。
工程力学中的力的矢量运算
工程力学中的力的矢量运算在工程力学中，力（Force）是一个基本的物理量，用来描述物体受到的作用或者产生的作用。
力的矢量运算是工程力学中的重要概念，它可以帮助我们计算和分析力的性质和影响。
本文将就工程力学中力的矢量运算进行详细的论述。
一、力的定义和性质力是物体间相互作用的结果，通常用矢量来表示。
根据牛顿第二定律，力与物体的质量和加速度之间存在着直接的关系。
力的三个基本性质如下：1.力的大小：力的大小通常用牛顿（N）作为单位进行表示。
2.力的方向：力是一个矢量量，具有特定的方向。
力的方向通常用箭头来表示，箭头的方向表示力的作用方向。
3.力的点位：力作用的点位也非常重要，力可以作用于一个物体的任意点位，其效果有所不同。
二、力的矢量运算力的矢量运算主要包括矢量的加法和减法，它们可以帮助我们计算力的合成和分解。
1.力的矢量加法力的矢量加法是指将多个力按照一定的规则相加得到一个合力。
两个力向量相加的结果是一个力矢量，其大小等于两个力大小的和，方向等于两个力的方向之和。
设有两个力F1和F2，其大小分别为F1和F2，方向分别为α和β。
根据力的矢量加法规则可以得到如下公式：F = F1 + F2其中，F为合力的大小，α为合力的方向。
2.力的矢量减法力的矢量减法是指将一个力从另一个力中减去得到一个力的差。
两个力向量相减的结果也是一个力矢量，其大小等于两个力大小之差，方向等于两个力的方向之差。
设有两个力F1和F2，其大小分别为F1和F2，方向分别为α和β。
根据力的矢量减法规则可以得到如下公式：F = F1 - F2其中，F为差力的大小，α为差力的方向。
三、力的合成和分解1.力的合成力的合成是指将多个力按照一定的规则相加得到一个合力。
合力是由多个力共同作用产生的效果。
力的合成可以用力的矢量加法来计算。
例如，在一个平面上有两个力F1和F2，它们的大小分别为10N和5N，方向分别为30°和45°。
将这两个力按照力的矢量加法相加，可以得到一个合力F，其大小和方向可以通过计算得到。
力的概念知识归纳,高考物理必知!
力的概念知识归纳，高考物理必知！
力是物体对物体的作用，是物体产生加速度的原因。
以下是关于力的概念知识归纳：
1. 力的三要素：大小、方向、作用点。
2. 力的分类：按性质分重力、弹力、摩擦力等；按效果分拉力、压力、支持力等。
3. 重力：由于地球的吸引而产生的力，方向竖直向下，大小与物体的质量成正比。
4. 弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力，方向与形变的方向相反，常见的有弹簧的弹力、绳的拉力等。
5. 摩擦力：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
6. 力的合成与分解：遵循平行四边形定则。
7. 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
8. 牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。
9. 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
总结受力分析
总结受力分析引言受力分析是研究物体在力的作用下的平衡和运动状态的一种方法。
通过受力分析，我们可以确定物体所受的力的大小、方向和作用点，从而研究物体的平衡条件、加速度以及运动状态。
本文将对受力分析进行总结和回顾。
一、受力的基本概念在进行受力分析之前，我们首先需要了解一些基本概念。
1.力的定义：力是指物体之间相互作用的结果，是使物体发生形变、运动或引起速度、方向发生改变的原因。
力的大小用牛顿（N）来表示。
2.力的分类：力可以分为接触力和非接触力。
接触力是指物体之间通过接触而产生的力，如摩擦力、弹力等；非接触力是指物体之间不直接接触而产生的力，如重力、电磁力等。
3.力的性质：力具有大小、方向和作用点三个性质。
力的大小用数值表示，方向用箭头表示，作用点是力作用的具体位置。
二、受力分析的基本原理受力分析是基于牛顿第一定律和第二定律的基本原理进行的。
1.牛顿第一定律（惯性定律）：物体在不受力的情况下将保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体的平衡状态取决于外力的平衡情况。
2.牛顿第二定律（运动定律）：物体的加速度与作用在它上面的合力成正比，反比于物体的质量。
这意味着物体的加速度取决于合力的大小和方向。
基于这两个基本原理，我们可以进行受力分析，推导物体的平衡条件和加速度。
三、受力分析的步骤在进行受力分析时，通常可以按照以下步骤进行。
1.确定物体所受的力：首先需要确定物体所受的所有力，包括接触力和非接触力。
可以通过观察、推测或测量等方式获得。
2.选择合适的参考系：选择合适的参考系有助于简化受力分析的过程。
通常可以选择物体上的某个点或者系统的质心作为参考点。
3.将力分解为分量：根据力的性质，将力按照水平和垂直方向分解为分量。
这样可以将受力分析问题转化为多个简单的受力分析问题。
4.列出受力平衡方程：根据牛顿第一定律，列出物体在水平和垂直方向上的受力平衡方程。
通过求解这些方程，可以得到物体的平衡条件或加速度。
5.求解未知量：根据已知的条件和受力平衡方程，求解未知量的数值。
力学的三要素
力学的三要素力学是自然科学中最重要和最广泛应用的学科之一，它研究力与物体运动之间的关系。
力学的基本原理和定律可以追溯到古希腊学者亚里士多德的时代，当时“力”的概念尚未引入科学中。
后来，伽利略、牛顿等人将“力”作为一种物理概念概括出了力学规律，从而标志着力学的开端。
现今，力学已经发展为一门完整的学科，受到了广泛的重视和应用。
力学的三要素是力、质点和物体的位置。
力是一种物理概念，它表示物体间发生的相互作用。
力可以作用于单个物体，也可以作用于物体之间，使物体间有联系。
由于它是一个物理属性，力可以用数量来描述，称为功率。
根据力的性质，可以将力分为推力、拉力和旋转力等不同类型。
质点是用来指定物体位置的一种基本单位，它的大小只与物体的位置有关，而与物体的形状和物质无关。
用质点来描述物体的位置，可以用坐标来表示，例如，用(x，y，z)的坐标来表示一个质点的位置。
质点可以用来分析物体的运动轨迹和速度，因此它也是力学研究中的重要概念。
物体的位置是指体系内物体在某一特定时刻所处的位置，它是物体形状和物质不变的前提下，物体与其他物体之间的相对位置关系。
物体的位置可以用两种方法表示：绝对位置和相对位置。
绝对位置指的是物体在实际空间中的位置；而相对位置指的是物体相对于其他物体的位置关系。
力学的三要素是力、质点和物体的位置，它们共同决定了物体运动的轨迹和速度。
古希腊学者亚里士多德就把力作为一个物理概念概括出了力学规律，并以此为基础发展出了一系列力学定律，使力学受到了广泛的重视和应用。
伽利略、牛顿以及后来出现的力学理论，都把力、质点以及物体位置作为基本的建模元素，研究各类现象十分有效。
从力学的基本原理来看，力与物体运动之间有着密切的联系。
运动的原理本质上是动量守恒定律，即物体在受到力的作用下，它的动量不断改变，而动量随着时间增加或减少，物体的运动状态也不断变化。
质点和物体的位置可以用坐标表示，通过对物体的位置和速度的计算，可以得出物体的运动轨迹，即可知物体的状态和动量。
工程力学知识点总结
工程力学知识点总结工程力学是一门研究物体受力、变形以及力学性质的学科。
它是工程学的基础学科之一，广泛应用于工程设计、结构分析和材料力学等领域。
在本文中，我将对工程力学的一些重要知识点进行总结，希望能够帮助读者更好地理解和应用工程力学的原理和方法。
第一部分：力的基本概念和平衡条件力是工程力学的核心概念之一，它可以引起物体的形状和运动发生变化。
在工程力学中，力的三要素是大小、方向和作用点。
力的大小可以用矢量表示，它的方向可以用箭头表示，作用点是力所作用的物体上的一点。
对于一个物体的平衡条件，有三种可能：静力平衡、动力平衡和稳定平衡。
静力平衡是指物体在受到多个力的作用下，力的合力为零，物体处于静止状态。
动力平衡是指物体在受到多个力的作用下，力的合力不为零，物体处于运动状态。
稳定平衡是指物体在受到微小扰动后能够自动恢复到原来的平衡状态。
第二部分：受力分析和结构受力受力分析是工程力学的基础，它通过分析物体所受到的外力和内力，来确定物体的运动状态和受力情况。
在受力分析中，我们常常使用自由体图和受力分解的方法来求解受力问题。
自由体图是指将物体从结构中分离出来，在图上标识出所受到的外力和内力，便于分析和计算。
结构受力是工程力学的重要内容之一，它研究物体在受到外力作用下的变形和应力情况。
常见的结构受力包括轴力、剪力、弯矩和应力等。
轴力是指物体沿着轴线方向受到的拉力或压力，剪力是指物体内部两个相邻截面之间的力，弯矩是指物体在受力作用下发生的弯曲时所产生的力矩，应力是指物体受到的单位面积上的力。
第三部分：材料力学和变形性能材料力学是工程力学中的重要分支，它研究物体的材料在受力作用下的变形和破坏情况。
常见的材料力学知识点包括杨氏模量、屈服强度、伸长率和断裂韧性等。
杨氏模量是描述材料刚度的指标，它反映了材料在受力作用下产生的弹性变形程度。
屈服强度是指材料在受到一定载荷后开始发生塑性变形的临界点。
伸长率是指材料在拉伸过程中的长度变化百分比，它可以反映材料的延展性能。
八下物理易错点及解决方法
八下物理易错点及解决方法
八年级下册物理的易错点及解决方法主要包括以下几个方面：
1. 重力的计算：在计算重力时，需要正确理解和应用公式G=mg。
g的取
值可能会在题目中给出，也可能会让自变量求解，因此，需要根据具体问题进行取值。
同时，结果一定要带上单位N。
2. 摩擦力的理解：摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
对于正在运动的物体，所受到的摩擦力并不一定是有害的，例如鞋底的花纹和奔跑时利用地面对鞋底的摩擦力来助跑，均属于有利摩擦。
3. 浮力的计算：对于漂浮在液体上的物体，所受的浮力与其重力大小相等、方向相反。
计算时不必考虑物体的总体积，可以用阿基米德公式F=ρgV来
计算出物体排开水的体积。
对于沉底的物体，所受的浮力也可以用上述公式计算，但若此时物体受到底部对它的支持力，那么此时物体所受的浮力大小与自身重力并不相等。
4. 惯性的理解：惯性是物体自身所具有的一种性质，不是一种力。
物体惯性大小只与物体的质量有关，与物体的速度无关。
在答题时，不要使用“受惯性作用”或“惯性力”这样的表述。
5. 力做功的理解：力做功的功率只与做功的快慢有关，与力做功的多少无关。
此外，人用力提着水桶行走时，人对水桶的拉力并不一定能够对水桶做功。
若人一直在水平面上提着水桶行走，那么人的拉力对水桶并不做功，因为此
时拉力的方向与水桶的运动方向相垂直；若人提着水桶上楼，那么人的拉力对水桶做正功，水桶所受的重力则对水桶做负功。
以上易错点需要学生深入理解物理概念和原理，并在实际应用中不断练习和巩固。
同时，学生应该注重细节和规范，避免因为粗心或理解不透彻而导致错误。
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力学中三个性质力的分析及常见错误
□万洪禄
受力分析是研究力学问题的重要步骤，也是正确分析和解决力学问题的关键之一。
但是学生对受力分析问题却不知如何下手，因此有必要谈谈受力分析的有关问题。
对物体受力分析的基本程序为：
第一步：确定研究对象，把要研究的对象从周围物体中隔离出来。
第二步：严格按“先重力，后弹力，再摩擦力”的顺序分析。
即便学生知道了上述受力分析的基本程序，但是仍避免不了这样那样的错误出现，症结就在重力、弹力和摩擦力的具体分析上。
一、重力的分析
重力的方向总是竖直向下的。
重力的方向不能说成与接触面垂直。
只有物体放在水平面上时，重力的方向才与接触面垂直；物体放在斜面上时，重力不能画成与斜面垂直。
在进行受力分析时，首先要画出物体受到的重力，且方向始终要画成竖直向下。
二、弹力的分析
1. 弹力出现在两个直接接触的物体之间，并且由弹力的施力物体形变产生。
某一弹力就是因为施力物体发生弹性形变而给受力物体施加的力。
如：书对水平桌面的压力。
书是压力的施力物体，桌面是压力的受力物体，形变的施力物体书给受力物体桌面施加的弹力，就是书对水平桌面的压力。
水平桌面对书的支持力。
施力物是桌面，受力物是书，形变的桌面给受力物书的弹力，就是桌面对书的支持力。
2. 弹力方向的确定方法。
弹力的方向与使物体发生形变的外力方向相反。
弹力的作用点总是作用在使其发生形变的物体上，即弹力作用在弹力的受力物体上。
拉力、压力和支持力都属弹力。
各弹力方向的寻找方法如下：
（1）压力、支持力的方向。
（a）若两物是两平面相接触，且有弹力，则弹力方向垂直两物
的接触面，如图1甲为桌面上放一物块，F
为桌面对物块的支持力。
N1
（b）若两物是点面相接触，且产生弹力，则弹力方向过接触点垂直那个平面或曲面在该处
为水平面对球的支持力，过两物接触点和球心。
的切平面。
如图1乙为水平地面上放一球，F
N2
（2）绳子的拉力方向。
绳子的拉力是由于绳子发生形变而产生的。
绳子作用在物体上的弹力总是沿着绳子并指向绳子收缩的方向，因为绳只能发生拉伸形变。
（3）杆弹力的方向。
杆可以发生各种形变，故杆作用在物体上的弹力可以是沿杆方向的拉力和支持力，也可以是不沿杆方向的弹力。
如：杆一端固定于O点，另一端与小球连接，当静止时，图2甲的杆对球施加的是沿杆方向的支持力，图2乙的杆施加的是沿杆方向的拉力。
再如：图3杆AB架于半球形的碗状容器中，O是球的球心，杆与碗边相接触于C点，杆AB在接触点A、C两处要受到两个弹力F1和F2作用，C点处为点面接触，接触面与AB平行，弹力F2方向与AB相垂直；A点处为点与曲面接触，接触面是过点A的球的切平面，因此F1的方向指向球心，与该切平面垂直。
图3中的支持力F1和F2的方向就不沿杆方向，而与杆成某一角度。
三、摩擦力的分析
1. 摩擦力方向分析步骤框图
2. 确定相对运动方向或相对运动趋势方向
摩擦力产生于两个直接接触的物体之间，滑动摩擦力（或静摩擦力）的方向与物体的接触面相切，且与物体相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。
要找出某物体的摩擦力的方向，首先要弄清该物体相对于跟它接触的另一物体的运动方向或运动趋势如何，只要知道了这个方向，那么这个方向的反方向就是摩擦力的方向。
如图4，B物固定不动，当物体A在物体B的表面上向右运动时，若以A为研究对象，B 相对于接触体A有向左的相对运动，A对B施加向右的滑动摩擦力。
若以B为研究对象，A相对于B向右运动，B对A施加向左的滑动摩擦力。
确定静摩擦力的方向，首先要用假设法确定物体间的相对运动趋势的方向，即假设两个相互接触且相对静止的物体间的接触面突然变成光滑，在这一条件下开始分析，若两物体的速度仍相同，说明物体间仍相对静止，无相对运动趋势；若两物体的速度不同，再进一步分析出相对速度的方向，则该方向就是相对运动趋势的方向。
如图5，A始终相对车静止。
若车加速向右行驶，某时刻的速度为v。
若此时A的下表面突然光滑，则A将以v匀速运动，车从v开始加速运动，A相对于车向左运动，即说明A相对车有向左运动的趋势，故A受的摩擦力向右。
3. 摩擦力的方向与物体的实际运动方向无关。
摩擦力方向与物体的运动方向不一定在同一条直线上，二者可能方向相同或相反，也可能成任一角度。
如图5中车加速运动时，A受的摩擦力与A运动方向相同，A对车的摩擦力与车运动方向相反。
在水平面内绕中心O转动的圆盘上，距O为r处有一质量m物体A随盘一起转动，图6
所示。
物体A做圆周运动，当盘匀速转动时，A所受的向心力由盘对它的静摩擦力F
f 提供，F
f
的方向与A的速度方向垂直。
盘加速转动时，A的线速度增大，盘对它的静摩擦力F
f
有两个
效果，一是使A加速，二是提供A做圆周运动的向心力，因此，此时F
f
的方向与A的速度方
向的夹角小于90°；盘减速转动时，A的线速度减少，盘对它的静摩擦力F
f
一是使A减速、
二是提供A做圆周运动的向心力，因此，此时F
f
的方向与A的速度方向的夹角大于90°。
例题：质量为0.8 kg的长方形木块静止在倾角为30°的斜面上。
若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，它仍保持静止，如图7所示。
则物块所受摩擦力的大小为___________，方向为___________。
解析：如果斜面光滑，物块将会在F作用下向左运动，故受到向右的摩擦力f
1
作用，在重
力沿斜面方向的分力作用下沿斜面向下运动，故物块还受到沿斜面向上的摩擦力f
2
作用（图8），因物块静止，则
f F N
f m
g N
1
2
3
304
==
=︒=
sin
斜面对物块的摩擦力实际上是上述两摩擦力的合力
()
f f f N
=+=
1
2
2
2125
/
，方向右偏上tg-=︒
143
53
/
四、受力分析常见错误
1. 多画力。
具体情况有：错把其他物体受到的力画在该物体上；将不存在的力画入；合力或分力重复画入。
防止方法，牢记研究对象，所画的每一个力都必须同时找到受力物体和施力物体。
如分析斜面上向下滑动的物体受力时，在画了重力时，又画出了沿斜面向下的“下滑力”（该力不存在），或者在分析了重力时，又分析了它的两个分力——沿斜面向下的力和垂直斜面的力（合力和分力重复画出）。
要知道，分析受力时，考虑了合力就不要再考虑它的分力，若考虑了分力就不要再考虑它的合力；分析图9所示沿弧线摆动的小球A的受力时，画出了沿圆弧方向的图10所示的“摆动力F”（F力不存在）。
2. 少画力，少画弹力和摩擦力。
防止方法：按受力分析顺序画力，所有接触面或接触点都要分析到是否有弹力和摩擦力。
3. 错画力。
把力的方向画错。
防止方法：按照重力、弹力、摩擦力方向的确定方法分析。