一.物体受力分析
物体受力分析是解决物理问题的基础。
1.明确研究对象
2.隔离研究对象
将研究对象从周围物体中隔离出来,只分析研究对象受到的作用力,不考虑研究对象对别的物体的作用力;只分析外力,不分析内力。
3.按顺序分析
重力、电磁力、弹力、摩擦力(先场力,后接触力,再摩擦力)
弹力和摩擦力属被动力,它们的大小和方向与物体受其它力的情况有关。
凡有接触的地方都要考虑是否有弹力,凡有弹力的地方都要考虑是否有摩擦力。
4.防止添力和漏力
按正确的顺序分析是防止漏力的有效措施
防止添力的方法是看能否找到施力物体。
二.力的合成和分解
1.原则:等效替代。
用一个力等效代替几个力叫力的合成,用几个力等效代替一个力叫力的分解。
合力和分力是等效替代关系,即合力和分力的作用效果相同。
在对物体进行受力分析时,考虑了合力就不考虑分力,考虑了分力就不考虑合力,因为它们是等效替代关系。
2.方法:
平行四边形法则、解三角形(主要是直角三角形)、公式法、正交分解法
3、力的合成
⑴.同一直线上两力的合成
先规定正方向,转化为代数运算。
同向两力的合成:相加。(合力)
反向两力的合成:大力减小力,合力方向与大力方向相同。(合力最小)
实质:规定正方向后,加上一个"负"的力。(《金版教程》P15)1
⑵.互相垂直的两力的合成:解直角三角形。
⑶.互成角度的两力的合成(《金版教程》P16 ⑶ )
θ为两力F1、F2的夹角。
4、力的分解
⑴.斜面上重物的重力的分解: F1=mgsinθ F2=mgcosθ
注意:这种分解并不是绝对的。如图。
分解力时,要根据力的实际作用效果来分。
⑵.斜向上方(或斜向下方)的力的分解:
F1=Fcosθ F2=Fsinθ
⑶.正交分解:正交分解法求合力,在解决多个力的合成时,有明显的优点。在运用牛顿第二定律解题时常常用到。
建立直角坐标系,将力向两个坐标轴分解,转化为同一直线上的力的合成。
5.合力和分力的关系
①.合力与分力是从力对同一物体产生的作用效果相同来定义的,因此,作用在不同物体上的力,不能合成,因为它们的作用效果不会相同。
②.一个力被合力(或分力)替代后,本身不再参与计算,以免重复。
③. 合力不一定大于分力。合力既可能大于分力,也可能等于或小于分力。
三.用平行四边形法则解题
正交分解法是解决力学问题的基本方法,这种方法往往较繁琐,要求有较好的数学功底,容易因粗心而出错。
平行四边形法则是一种较简洁的解题方法。在解决三力作用下物体的平衡问题时,灵活运用此法可以使解题过程大大简化。
平行四边形法常常转化为三角形法。