世间万物,大到宇宙天体,小到微观的分子. 任何一个物体都会受到力的作用。但是各物体受力情况各不一样,那么物体的受力是一个非常重要的问题。在研究物体的平衡或运动变化问题时,首先必须确定物体的受力情况。只有确定其受力情况后,才能给予定量的求解,才能接着解决其他问题。因此,分析物体的受力情况,确定其受力的个数,各力的大小,方向等是解决力学问题的关键的一步。这种分析问题的过程即为对物体的受力分析。对于初学者物体的受力分析是一个难点,特别是物体受多个力作用时。我们知道力是物体运动状态发生改变的原因,物体的运动形态是其所受各力综合作用的结果。因此,研究物体或某一系统时,首先必须进行受力分析。下面是对物体受力分析的认识。
一、力及力的三要素
1.力是物体对物体的作用,其作用效果取决于力的大小,方向及作用点力。我们把力的大小,方向作用点叫力的三要素。通常用一根带箭头的线段表示,线段的长度按一定比例表示力的大小,线段的方位及箭头的指向表示力的方向,一般线段的始端表示力的作用点。力的图示是指画出力的三要素即大小.方向.作用点。
2.画受力分析图时,只需画出力的图示,而且要根据
题目要求画出所需受力图,一般从接触点寻找物体的受力情况。
3.物体受力分析时,常将研究对象从与其联系的周围物体中分离出来即取其分离体,然后分析周围物体对它施加力的作用及各力的性质、大小、方向、作用点并在受力图上画出。
二.物体受力分析的一般步骤;
选择受力分析的研究对象:在分析物体受力时,常会有几个物体,那么,你是分析哪一个物体?所以要先确定研究对象,并把它从周围物体中隔离出来。
具体分析物体受到的力,分析研究对象的状态及运动过程:考察周围什么物体与研究对象发生力的相互作用.注意:是分析物体受到的力,不是分析物体对外施加的力!养成按顺序作受力分析的习惯即:首先分析重力、其次分析弹力、 最后分析摩擦力。可将其概括为:一重、二弹、三摩擦,四其它来增强记忆。 按照力的大小、方向,将它们一一画在受力图上。
三、物体受力分析要注意以下几点;
1.一定要结合题目要求,有时可取单个物体为研究对象,有时也可取多个物体组成的系统为研究对象;
2.不得漏画力,也不得多画力,不能主观臆测;
3.画系统受力图时,内力不出现在受力图上;
4.注意作用力与反作用力的画法,只画物体受到的力而不画施加给其他物体的力;
5.不能将物体的受力分析与力的合成与分解混淆,合力与分力不是真实的力,因此受力分析时切忌出现合力.分力。
6.实际问题中,物体的受力分析一般进行了理想化,有些力可以忽略如空气阻力等;
7.对多个物体进行受力分析时,一般从受力最少的物体开始。
8.物体受多个力时,力的作用点有时可平移到同一点,这一点一般为重心;
对研究对象进行受力分析看似简单,但它却是研究力学问题的关键步骤之一,值得我们注意;只有掌握了基本概念,才有可能正确地进行受力分析。对于初学者来说,不仅要熟练掌握理论知识,而且要多加练习,从过程中获得感受,以不断提升自己的应用能力。