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学习物体的物体受力前我们必须先认识高中物理物体的平衡及平衡条件。
对于质点而言,若该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运动,即加速度为零,则称为平衡,欲使质点平衡须有F=0。若将各力正交分解则有:FX=0,FY=0。
对于刚体而言,平衡意味着,没有平动加速度即=0,也没有转动加速度即=0(静止或匀逮转动),此时应有:F=0,M=0。
这里应该指出的是物体在三个力(非平行力)作用下平衡时,据F=0可以引伸得出以下结论:
①三个力必共点。
②这三个力矢量组成封闭三角形。
③任何两个力的合力必定与第三个力等值反向。
对物体受力的分析及步骤
(一)、高中物理受力分析要点:
1、明确研究对象
2、分析物体或结点受力的个数和方向,如果是连结体或重叠体,则用隔离法
3、作图时力较大的力线亦相应长些
4、每个力标出相应的符号(有力必有名),用英文字母表示
5、物体或结点:
6、用正交分解法解题列动力学方程
①受力平衡时
②受力不平衡时
7、一些物体的受力特征:
8、同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上,两侧绳子受力大小相等,当三段以上绳子在交点打结时,各段绳受力大小一般不相等。
(二)、高中物理受力分析步骤:
1、判断物体的个数并作图:
①重力;
②接触力(弹力和摩擦力);
③场力(电场力、磁场力)
2、判断力的`方向:
①根据力的性质和产生的原因去判;
②根据物体的运动状态去判;
a由牛顿第三定律去判;
b由牛顿第二定律去判(有加速度的方向物体必受力)。
以上就是高三物理受力分析知识点归纳。
1、常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s210m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=FN {与物体相对运动方向相反,:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.6710-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsin (为B与L的夹角,当LB时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsin (为B与V的夹角,当VB时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于FN,一般视为fmFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2、力的合成与分解
1.同一直线上力的`合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2||F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcos,Fy=Fsin(为合力与x轴之间的夹角tg=Fy/Fx)
注 :
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
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我是丹尼号的签约作者“含之”
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