物体的受力及其分析
物体的受力分析范文
物体的受力分析范文首先，我们来看一个简单的例子：假设有一个质量为1千克的物体在水平地面上滑动，受到一个以10牛的力向右推的作用。
根据牛顿第二定律（F=ma），我们可以计算出物体的加速度为10 m/s²。
这表示物体每秒钟的速度增加10米。
在这里，物体受到一个推力，这是一个向右的力。
然而，我们知道摩擦力也会出现在物体与地面之间，这将抵消部分或全部推力。
如果摩擦力的大小为8牛，那么净力就变成了2牛（10牛的推力减去8牛的摩擦力）。
根据牛顿第二定律，我们可以计算出物体的加速度为2m/s²。
这表示物体每秒钟的速度增加2米。
在这个例子中，物体受到推力和摩擦力两个力的作用。
接下来，我们再看一个例子：一个质量为2千克的物体被固定在一根悬挂的弹簧上，弹簧的劲度系数为100牛/米。
如果我们把这个物体向下拉5厘米，然后释放它，弹簧会把它向上拉回到原来的位置。
在这个例子中，弹簧受到拉力，而物体受到推力。
当物体静止在原点时，弹簧受力为0牛，根据胡克定律，物体所受的推力也为0牛。
然而，当物体从原点偏离时，弹簧会产生一个与偏离距离成正比的拉力，这个拉力会使物体向原点回归。
最后，我们来看一个复杂一些的例子：一个人推一个质量为10千克的箱子，箱子位于一个倾斜的斜面上。
如果斜面的倾角为30度，箱子受到一个垂直向上的力（力的大小为箱子的重量）和一个平行于斜面的力。
根据三角函数的知识，我们可以计算出平行于斜面的力的大小为箱子的重量乘以斜面的正弦值（F=mg*sinθ）。
根据法向加速度和平行加速度的关系，我们可以计算出箱子在斜面上的加速度。
如果斜面上没有摩擦力，箱子将以加速度为g*sinθ向下滑动。
然而，如果斜面上存在摩擦力，这个摩擦力将与推力相对抗，使得箱子的加速度小于g*sinθ。
这个例子中，箱子受到垂直向上的力、平行于斜面的力和摩擦力三个力的作用。
在以上的例子中，我们可以看到物体受到多个力的作用。
通过分析物体所受的各个力以及它们之间的关系，我们可以预测物体的运动和行为。
物体的力学性质物体的运动和受力分析
物体的力学性质物体的运动和受力分析物体的力学性质——物体的运动和受力分析在物理学中，物体的力学性质是研究物体运动和受力的基本性质。
力学性质的理解对于我们掌握物体运动的规律、解决实际问题以及推导出物理定律具有重要意义。
本文将从物体的运动和受力分析两个方面进行论述。
一、物体的运动物体的运动是指物体在空间中随时间的推移所发生的位置变化。
根据物体的运动状况，可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动两种。
1. 直线运动直线运动是指物体在运动过程中，其运动轨迹为一条直线的情况。
根据速度的变化，可以将直线运动分为匀速直线运动和变速直线运动。
（1）匀速直线运动匀速直线运动是指物体在运动过程中，其速度恒定不变。
根据运动方向的不同，匀速直线运动又可分为沿直线方向的正向匀速直线运动和反向匀速直线运动。
（2）变速直线运动变速直线运动是指物体在运动过程中，其速度随时间的推移而发生变化。
变速直线运动常常需要通过绘制速度-时间图来分析物体的运动规律。
2. 曲线运动曲线运动是指物体在运动过程中，其运动轨迹呈现为弧线、抛物线、椭圆等的情况。
曲线运动包括了许多实际生活中常见的运动形式，如抛体运动、行星运动等。
二、物体的受力分析物体的运动与受力密切相关，力是导致物体运动状态改变的原因。
根据受力的性质和方向，可以将物体的受力分为接触力、重力、弹力、摩擦力等等。
1. 接触力接触力是指物体的运动状态受到外界物体的作用力。
接触力可以分为物体之间的支持力、拉力、推力等，具体的名称根据实际情况而定。
2. 重力重力是指地球对物体产生的吸引力。
根据物体的质量和地球的质量、距离等因素，可以计算出物体所受的重力大小。
3. 弹力弹力是指物体在被压缩或拉伸后，由于恢复力而产生的力。
弹簧的压缩、拉伸是常见的弹力示例。
4. 摩擦力摩擦力是物体表面之间的相互作用力，阻碍物体相对运动。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种，分别对应物体处于静止和运动状态时的摩擦。
通过对物体所受受力的分析，可以进一步研究物体的运动规律。
物体的受力分析及其运算技巧讲解材料
12.如图所示，在水平桌面上放一块重为GA=20N的 木块，木块与桌面间的动摩擦因数μA=0.4，使这块 木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多大?如果 再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B，B与A之 间的动摩擦因数μB=0.2，那么当A、B两木块一起沿 桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多大?此 时木块B受到木块A的摩擦力多大?
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、判断弹力有无和静摩擦力有无及方向可用 假设法
4、用整体法进行受力分析时，系统以外的物体 对系统内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、本书只研究共点力的情况，所以受力分析 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
15：如图所示，人与板一起匀速向左运动， 板与地面间的摩擦因数为μ，求： （1）地面对木板的摩擦力 （2）人对木板的摩擦力
（1）μ(M+m)g 向右
（2） 1 (Mm)g
2
向左
16.下图中的三个物体正在匀速直线向左运动，那 么各接触面的摩擦力大小和方向如何？
11.如图所示，C是水平地面，A、B是两块长方形物 块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B 以相同的速度作匀速直线运动.由此可知，A、B间的 动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是
(A)μ1=0，μ2=0 (C)μ1≠0，μ2=0
(B)μ1=0，μ2≠0 (D)μ1≠0，μ2≠0
• （3）摩擦力
• 产生条件：接触、接触面不光滑、有正压力、发
•
生相对运动或有相对运动的趋势
• 方向： 沿接触面，与相对运动或相对运动趋势
物体的平衡与受力分析知识点总结
物体的平衡与受力分析知识点总结一、引言物体的平衡与受力分析是物理学中重要的基础概念，对理解和解决各种物理问题具有重要意义。
本文将对物体的平衡与受力分析的相关知识进行总结，包括平衡的条件、静力学平衡和受力分析等内容。
二、平衡的条件物体的平衡是指物体处于静止或匀速直线运动状态下，不受外力作用或受到的外力合力为零的状态。
要使物体达到平衡，需要满足以下条件：1. 力的平衡：物体所受合力为零。
即∑F = 0，其中∑F表示所有作用在物体上的力的矢量和。
2. 力矩的平衡：物体所受合力矩为零。
即∑M = 0，其中∑M表示所有作用在物体上的力矩的矢量和。
三、静力学平衡静力学平衡是指物体处于静止状态下的平衡。
在静力学平衡中，物体受到的合力和合力矩均为零。
1. 物体受力平衡的条件：a. 重力平衡：物体所受重力和支持力相等，即mg = N，其中m为物体的质量，g为重力加速度，N为支持力。
b. 摩擦力平衡：摩擦力是物体与支撑面接触时产生的一种力，当物体受到的摩擦力与施加在物体上的外力相等时，物体达到平衡。
2. 物体受力矩平衡的条件：a. 力矩平衡定律：在物体达到平衡的条件下，物体所受合力矩为零。
这意味着物体上作用的力矩和逆时针方向的力矩相等。
b. 杠杆原理：根据杠杆原理，当物体在杠杆上达到平衡时，物体所受的力矩为零。
杠杆原理可以用于解决一些复杂的力矩平衡问题。
四、受力分析受力分析是解决与物体平衡和运动相关的问题的重要方法，通过分析物体所受的各个外力及其作用方向和大小，可以确定物体所处的状态和运动情况。
1. 重力：地球对物体的吸引力，作用方向始终指向地心。
2. 弹力：当物体受到弹性物体的压缩或伸展时产生的力，作用方向与物体的接触面垂直，指向物体表面。
3. 支持力：支持物体的力，作用方向与物体接触面垂直，指向物体表面。
4. 摩擦力：物体相对于支撑面的运动方向产生的力，分为静摩擦力和动摩擦力。
5. 合力：作用在物体上的多个力的矢量和，用于判断物体的受力平衡情况。
物体受力分析知识点总结
物体受力分析知识点总结一、受力的基本概念1. 受力的定义：受力是指外界施加在物体上的力。
力是产生或改变物体运动状态的原因，是相互作用的作用力。
根据牛顿第三定律，物体上的施力和受力是相等的，但方向相反。
2. 受力的种类：受力可以分为接触力和非接触力。
接触力是指物体与其他物体接触时产生的力，如重力、弹簧力、摩擦力等；非接触力是指物体之间不接触而产生的力，如引力、电场力、磁场力等。
3. 受力的表示：通常使用箭头表示受力，箭头的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向。
受力的大小通常用牛顿（N）为单位。
二、受力分析的基本原理1. 牛顿第一定律：物体静止时，受力平衡；物体匀速直线运动时，合外力为零。
根据牛顿第一定律，当物体受到的合外力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态。
2. 牛顿第二定律：F=ma。
牛顿第二定律表明物体所受的合外力等于物体的质量与加速度的乘积。
这个定律说明了力与物体的运动状态之间的关系。
3. 牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等，方向相反。
牛顿第三定律表明，物体受到的外力和它对外界施加的力是相等的，但方向相反。
三、受力分析的基本步骤1. 分析物体受力的方向和大小：首先要确定物体受到的所有外力的方向和大小，包括接触力和非接触力。
2. 绘制受力图：将物体受到的外力用箭头表示在图上，箭头的长度表示力的大小，箭头的方向表示力的方向。
3. 分析各力的合成：将所有受力按照合力的原理进行合成，得到合外力的大小和方向。
4. 判断物体的运动状态：根据牛顿第一定律，判断物体是处于静止还是匀速直线运动状态；根据牛顿第二定律，根据合外力和物体的质量计算出加速度。
5. 检验受力分析的结果：对得到的结论进行检验，确保受力分析的结果符合物体的实际运动状态。
四、接触力的知识点1. 弹簧力：弹簧的弹性形变产生的力，大小与形变量成正比，与形变方向相反。
2. 静摩擦力：当物体相对静止时，接触面之间的摩擦力，大小与垂直于接触面的合外力成正比，但不超过最大静摩擦力。
受力分析
2、三物块均静止。求：A，B，C所受摩擦力的大小和方 向。 A B F1=10N
F2=5N
C
（二）
力的合成与分解 的方法
1、力的合成法
在求某个力时先据力的合成法做平行 四边形，再求解
. 如图所示，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线
夹角370，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处 挂一重为40N的物体。求：AO，BO的拉力各为 多大？
B C
F
C
FB
G
2、隔离研究对象 将研究对象从周围的物体中隔离出来，并
分析周围有哪些物体对研究对象施加了力的作用。 假设我们分析物体A A B C
FA
A GA 假设我们分析物体B
假设我们分析物体C FC C
FB
B FA ′ GB
FB ′ GC
3 要养成按步骤分析力的习惯。
对物体进行受力分析的次序是：先重力、再弹力、 摩擦力，然后其它力（电场力、磁场力等）
• 如图所示，物体受到大小相等的两个拉力 作用，每个拉力都是2000 N，夹角是50°， 求这两个力的合力.（要求用作图法和计算 法分别求解.
4、力的三角形法则
三角形定则
三 角 形 定 则
两个矢量首尾相接， 从第一个矢量的始端指 向第二个矢量的末端的 有向线段就表示合矢量 的大小和方向.
A
B
三角形定则与平行四边形定则实质一样．
• 利用相似三角形解决力的合成与分 解问题，关键是要找准相似三角形， 以及计算时要盯准对应边，才可以 很好的解决问题。
9、图解法
图解法就是用图解得方式来分析力的变化
• ．如图所示，在倾角为α的斜面上，重为G的小球
被竖直的木板挡住，不计一切摩擦，则当木板逐 渐向左转动到水平的过程中，小球对斜面的压 力 ，小球对木板的压力 。（填变大、变 小或不变） 导学案P58典例精析3 导学测评p39（4）P41（7）
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
物体受力和运动形态的分析
物体受力和运动形态的分析在物理学中，物体的受力和运动形态是研究运动物体的基础知识。
物体受到外界力的作用时，会产生各种形态的运动，如直线运动、曲线运动以及旋转运动等。
本文将对物体受力和运动形态进行分析，以便更好地理解物体的运动规律。
一、力的作用原理首先，我们需要了解力的作用原理。
根据牛顿三定律，当一个物体受到力的作用时，会产生与该力大小相等、方向相反的反作用力。
这个原理说明了物体运动状态的改变是由力所引起的，而没有外力的作用，物体将保持静止或匀速直线运动。
二、直线运动直线运动是最简单的一种运动形态。
当一个物体受到一个力作用时，会产生加速度，使其运动状态发生改变。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
这个定律可以用公式 F=ma 表示，其中 F 表示力的大小，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
在直线运动中，还有一个重要的概念是动量。
动量是物体质量与速度的乘积，用 p 表示。
当物体发生碰撞时，动量守恒原理说明了碰撞前后物体的动量总和保持不变。
这个原理可以用公式 m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂' 表示，其中 m₁、m₂分别表示两个物体的质量，v₁、v₂分别表示两个物体的初速度，v₁'、v₂' 分别表示两个物体的末速度。
三、曲线运动曲线运动是物体运动中的另一种形态。
当一个物体受到力的作用时，会产生向心力，因此物体在运动过程中会沿着曲线轨迹运动。
向心力的大小与物体质量和径向加速度成正比，与转动半径的平方成反比。
这个关系可以用公式 F_c = mv²/r 来表示，其中 F_c 表示向心力，m 表示物体的质量，v 表示物体的速度，r 表示转动半径。
曲线运动中，还有一个重要的概念是角动量。
角动量是物体质量、速度和转动半径的乘积，用 L 表示。
当物体发生转动时，角动量守恒原理说明了转动前后物体的角动量总和保持不变。
这个原理可以用公式 m₁r₁v₁ + m₂r₂v₂ = m₁r₁'v₁' + m₂r₂'v₂' 来表示，其中 m₁、m₂分别表示两个物体的质量，r₁、r₂分别表示两个物体的转动半径，v₁、v₂分别表示两个物体的速度，r₁'、r₂' 分别表示两个物体的转动半径，v₁'、v₂' 分别表示两个物体的速度。
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2.合力矩定理：平面汇交力系的合力对平面 内任意一点之矩，等于其所有分力对同一 点的力矩的代数和。即：
Mo (FR ) Mo (F1) Mo (F2) ... Mo (Fn ) Mo (Fi )
可用于力臂不易求得的场合。
• 力对点之矩的求法
方法1：用力矩的定义式，即力和力臂的乘积求力矩。
(3)力是矢量——有向线段
F
F :表示矢量 F：表示标量
(4)力的单位：牛顿（N）、千牛（KN）、公斤力（Kgf）
换算：
1 KN = 1000 N
1 Kgf = 9.8 N 5
(5)力的两种形式
集中力（载荷） 分布力（载荷）
6
1）集中载荷：接触面积很小，忽略成一点。 注意：实际并不存在，只是简化的理想模型。
G 图1-2钢架
• 能否确定A处是否受力？请 B 思考杆BC所受力是否与重物
的重量有关？
3
第一节 静力分析基础
一、基本概念
1.力的概念
(1)定义：物体间相互的机械作用。
作用效果
使物体形状改变（内效应） 使物体的机械运动状态改变（外效应）
变形效应（弹性体）
运动效应（刚性体）
4
(2)力的三要素：大小、方向、作用点（作用线）。
F 合力大小：
(
R
Fx )2 (
Fy )2
合力方向：
tan
Fy Fx
及
F
x、
F
的正负确定
y
19
例：试用解析法求图中吊钩所受的合力大小和方向。
解：建立坐标系。
F FRx
x F1x F2x F3x 732 0 2000cos30 1000N
F FRy
y F1y F2y F3y 0 732 2000sin 30 1732N
2．投影的应用
(1)已知力求投影 例：求图示各力在坐标轴上的投影。已知F1=F2=F4==100N，
F3=F5=150N，F6=200N。
16
2．投影的应用
(1)已知力求投影
(2)已知投影求力
大小：
F F F 2 2
x
y
方向：tan F y及Fx、Fy正负确定。 Fx
17
3.合力投影定理
这种方法的关键在于确定力臂d。需要注意的是，力臂d是矩
心到力作用线的距离，即力臂必须垂直于力的作用线。
方法2：运用合力矩定理求力矩。 在工程实际中，有时力臂的几何关系较复杂，不易确定时，
可将作用力正交分解为两个分力，然后应用合力矩定理求原24力
例：如图所示，构件OBC的O端为铰链支座约束，力F作用于C点，
合力在某一轴的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。
F FRx F1x F2x ... Fnx
x
F
FRy
F1 y
F2 y
... Fny
y
18
4.平面汇交力系的合力
平面力系：作用在物体上的各力作用线都在同一平面内 的力系 平面汇交力系：各力作用线都汇交于一点的力系
平面汇交力系合成的解析法：
第一章 物体的受力及其分析
【知识目标】明确力、刚体、平衡、力矩、力 偶及约束等基本概念，掌握平面力系平衡的条 件及其平衡方程应用
【能力目标】能分析简单物体的受力，能利用 平面力系的平衡方程求解力的大小。
【观察与思考】
• 重物为什么不落下？当将弹 簧剪断后，重物为什么要下 落?
2
【观察与思考】
C A
汽车通过轮胎作用在桥面上的力
7
2）分布载荷：连续分布在较大面积或体积上的载荷
桥面板作用在钢梁的力
载荷密度q：每单位长度上承受的载荷. N/m
a
均布载荷：均匀分布在较大面积上的载荷 。 即q=常数。
均布载荷的合力： 大小：Q=qa 作用点：在中点。 方向：同q。
Q
q
a
a
8
2.平衡
是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的 状态。
F Fx 2 Fy 2 2000 N
tan Fy 3，故 60 Fx
合力在第三象限，与x轴所夹锐角为60°，且过汇交点。 20
四、力矩与力偶
(一）力矩
1.力矩的概念
力对物体的运动效应包括
物体的移动
转动效应
力对物体的转动效 应用力矩来度量。
21
力矩：力对物体的转动效应的度量。力矩是一个代数量。 大小：取决于力F的大小与力臂h的乘积。 矩心；产生转动的中心点
使刚体平衡的充分必要条件
F1 F2
10
二力体（二力构件)：只在两个力作用下平衡 的刚体叫二力体。
二力杆
二力构件的受力特征：两力必须通过两个力作用点的连 线，且等值、反向。
11
公理二 加减平衡力系公理
在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原 力系对刚体的作用。 推论1：力的可传性。
作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一 点，而不改变该力对刚体的效应。
3.刚体与变形体
刚体：在力作用下不发生变形的物体，理想模型静力分 析的研究对象是刚体和刚体组。
变形体：在力的作用下考虑变形的物体
基
轴向拉伸和压缩
本 变
剪切
形
扭转
形 式
弯曲
9
二、力的基本性质
公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的 实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。
公理1 二力平衡公理 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必 要和充分条件是：这两个力的大小相等，方向 相反，且作用在同一直线上。
力臂h：矩心到力的作用线 的垂直距离
±： 逆时针转：“+” 判断：设想矩心为固定转轴，考查F 顺时针转：“-” 单独作用时的转动方向（举例）。
22
力对点之矩用MO（F）来表示，即 ：
M O F Fd
单位： 牛顿.米[N.m]或千牛.米[kN.m]
讨论：① 力作用线通过矩心时，.Mo(F)=0 ② 力沿作用线滑移时，力矩不变。
[例] 吊灯
14
三、力在坐标轴上的投影
1.投影的概念
定义： 力在轴上投影为代数量
大小计算： Fx=Fcosα Fy=Fsinα α为力F与x轴所成锐角
正负规定： 力沿坐标轴的分力
指向与坐标轴正向一致，投影为正 ，相反为负（或由制图投影概念分 析，力矢量的箭头一起投影）
投影和分力关系：分力是矢量，投影是代数量。 15
因此，作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为：大小， 方向，作用线
12
公理三 力的平行四边形公理
作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力 也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构 成的平行四边形的对角线来表示。
R F1 F2
13
公理四 作用与反作用公理 两物体间相互作用的力总是大小相等、方向 相反，沿同一直线分别作用在该两物体上。