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物理如何列受力方程

发布时间:2023-08-14 14:21:38

Ⅰ 高中物理受力分析的解题技巧

一、静力学问题解题的思路和方法

1、确定研究对象:并将“对象”隔离出来。必要时应转换研究对象。这种转换,一种情况是换为另一物体,一种情况是包括原“对象”只是扩大范围,将另一物体包括进来。

2、分析“对象”受到的外力,而且分析“原始力”,不要边分析,边处理力。以受力图表示。

3、根据情况处理力,或用平行四边形法则,或用三角形法则,或用正交分解法则,提高力合成、分解的目的性,减少盲目性。

4、对于平衡问题,应用平衡条件∑F=,∑M=,列方程求解,而后讨论。

5、对于平衡态变化时,各力变化问题,可采用解析法或图解法进行研究。

静力学习题可以分为三类:

①力的合成和分解规律的'运用。

②共点力的平衡及变化。

③固定转动轴的物体平衡及变化。

认识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=(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=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。

二、对物体受力的分析及步骤

(一)、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:解法。

受四力以上:用正交分成法或正交分解法。

受三个力作用:力的合

6、用正交分解法解题列动力学方程

①受力平衡时

7、一些物体的受力特征:均可传。

杆或弹簧:拉力、压力(张力)不能传压力。绳或橡筋:不能受拉力

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)、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)

Ⅱ 物理知识:力的受力分析解题技巧

一、物体受力分析的基本思路和方法

物体的受力情况不同,物体可处于不同的运动状态,要研究物体的运动,必须分析物体的受力情况,正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。分析物体的受力情况,主要是根据力的概念,从物体的运动状态及其与周围物体的接触情况来考虑。具体的方法是:

1.确定研究对象,找出所有施力物体

确定所研究的物体,
找出周围对它施力的物体,
得出研究对象的受力情况。

(1)如果所研究的物体为A,与A接触的物体有B、C、D……就应该找出“B对A”、“C对A”、“D对A”、的作用力等,不能把“A对B”、“A对C”等的作用力也作为A的受力;

(2)不能把作用在其它物体上的力,错误的认为可通过“力的传递”而作用在研究的对象上;

(3)物体受到的每个力的作用,都要找到施力物体;

(4)分析出物体的受力情况后,要检查能否使研究对象处于题目所给出的运动状态(静止或加速等),否则会发生多力或漏力现象。

2.按步骤分析物体受力

为了防止出现多力或漏力现象,
分析物体受力情况通常按如下步骤进行:

(1)先分析物体受重力。
(2)其研究对象与周围物体有接触,则分析弹力或摩擦力,依次对每个接触面(点)分析,若有挤压则有弹力,若还有相对运动或相对运动趋势,则有摩擦力。
(3)其它外力,如是否有牵引力、电场力、磁场力等。

3.画出物体力的示意图


(1)在作物体受力示意图时,物体所受的某个力和这个力的分力,不能重复的列为物体的受力,力的合成与分解过程是合力与分力的等效替代过程,合力和分力不能同时认为是物体所受的力。

(2)作物体是力的示意图时,要用字母代号标出物体所受的每一个力。


二、力的正交分解法

在处理力的合成和分解的复杂问题上的一种简便的方法:正交分解法。


正交分解法:是把力沿着两个选定的互相垂直的方向前汪散分解,其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。


力的正交分解法步骤如下:


(1)正确选定直角坐标系。通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴方向的选择则应根据实际情况来确定,原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即是使需要向两坐标轴分解的力尽可能少。

(2)分别将各个力投影到坐标轴上。分别求x轴和y轴上各力的投影合力Fx和Fy,其中:Fx=F1x+陵或F2x+F3x+……;Fy=F1y+F2y+F3y+……

注意:如果F合=0,可推出Fx=0,Fy=0,这是处理多个作用下物体平衡物体的好办法,以后会常常用到。对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学的重要方法.


受力分析的程序是:

1根据题意选取适当的研究对象.
选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。

2.把研究对象从周围的环境中隔离出来.
按照先场力,再接触力的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法。

3.对物体受力分析时,应注意一下几点:
(1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。
(2)对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有。
(3)分析的是物体受哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”重复分析。

4.求几个共点力的合力,叫做力的合成。

(1)力是矢量,其合成与分解都遵循平行四边形定则。

(2)一条直线上两力合成,在规定正方向后,可利用代数运算。

(3)互成角度共点力互成的分析

①两个力合力的取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2

②共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零。

③同时作用在同一物体上的共点力才能合成(同慧氏时性和同体性)。

④合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一个分力。


5.求一个已知力的分力叫做力的分解。

(1)力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。

(2)已知两分力求合力有解,而求一个力的两个分力,如不限制条件有无数组解。

要得到确定的解应附加一些条件:

①已知合力和两分力的方向,可求得两分力的大小。
②已知合力和一个分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向。
③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小:

若F1=Fsinθ或F1≥F有一组解

若F>F1>Fsinθ有两组解

若F<Fsinθ无解

(3)在实际问题中,一般根据力的作用效果或处理问题的方便需要进行分解。

Ⅲ 怎样列物理方程

举个例子,如果有A,B两个物体,你可以分析的是{A},{B},{A,B}这里任选两个都可以分析,我将由这里三种分析中的两种记为<A,B>。

如果有A,B,C三个物体,那你可以分析的是<A,B>和{C};或者<B,C>和{A};或者{A,B,C}和<A,B>,或{A,B,C}和<B,C>将此类分析记为<A,B,C>

所以如果有n个物体m1,m2,m3...mn的分析,即<m1,m2...m(n)>=<m1,m2,m3...m(n-1)>和{m(n)};或<m2,m3...m(n)>和<m1>;或者{m1,m2...m(n)}和<m1,m2...m(n-1)>或者;或者{m1,m2...m(n)}和<m2,m3...m(n)>

总之,几个未知数就找几个方程,有时当然不会像上面那么麻烦,很多情况下些隐含的方程很容易被忘却:比如v=s';a=v'等等;如果是竞赛,适当的学一点微分方程也是有好处的。

常见的方程有:
牛顿第二定律(通常和冲量定理等价)
能量的转化
各种守恒(能量,动量,角动量。。。)
物理量之间微分关系(v=ds/dt;a=dv/dt,etc)
不同量纲物理量之间的关系(这个较为基础和复杂,属于简单方程,自己研究)

如果仅限于高中范围,不会分析到很复杂的系统,最多需要:能量的转化、
各种守恒(能量,动量,角动量。。。)之中的三种,外加若干个物理量的关系即可。如果是对系统分析,要搞清楚系统的内力和外力,系统内的元素,和非系统内的。

Ⅳ 物理学科,如何正确进行受力分析

你好!
首先要正确的选取受力分析对象。
这个时候优先考虑使用整体法,使解题过程简化;如果不适合使用整体法,就考虑隔离法,依次选取单独的物体进行受力分析。
选择研究对象后,就以对象物体进行受力分析,这个时候可以有不同的方法来确定分析受力的顺序,一定要养成自己的分析顺序,不然容易漏掉部分受力;建议先分析重力,然后考虑接触力(与分析对象接触的物体施加的力)这样比较直观,分析完这个接触物后,再分析下一个接触物。最后在分析电场力等其他的力。按照这个顺序不容易漏掉力
最后就是受力的分解与合成,根据平衡条件来列方程
解出所求的力
注意:有的力是有特点的,例如绳子的拉力总是沿着绳子的方向,二力杆受力方向总是沿着杆的方向等,这些知识都是要靠平时积累的
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