【要点名师透析】
一、物体受力分析
1.受力分析
就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来,并画出相应的受力示意图的过程.
2.受力分析的方法
(1)隔离法
将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体受到的各个力,称为隔离法.隔离法的原则:可以把相连接的各物体看作一个整体.如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来,当然对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应看作外力了.
(2)整体法
把相连接的各物体看作一个整体(系统),分析整体外的物体对整体内的各个物体的作用力(外力),称为整体法.整体法的基本原则:整体中各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态(即a=0),题目要分析的是整体受的外力,而不是要分析整体内部物体之间的相互作用力(内力).
(3)对于连接体问题,多数情况既要分析外力,又要分析内力,这时我们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的方法,当然也可以采用先隔离后整体的方法,还 可以整体法、隔离法交叉运用.
3.受力分析的基本步骤
(1)明确研究对象:即确定受力分析的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体的组合;
(2)隔离物体分析:将研究对象从周围物体中隔离出来,进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用;
(3)画受力示意图:在找出力的同时,画出受力示意图,作用点一般画在物体的重心上,并准确标出各力的方向;
(4)验证分析结果:检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题意所给的运动状态.
注意:在对物体进行受力分析时,要防止漏力或添力.
(1)受力分析的顺序一般应是先分析场力,再分析接触力.
(2)对分析出的每一个力都能找出施力物体.
【例1】(2011·潍坊模拟)如图所示,小车M在恒力F作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断( )
A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用
B.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用
C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力的作用
D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力的作用
【答案】选C、D.
【详解】先分析重力和已知力F,再分析弹力,由于F的竖直分力可能等于重力,因此地面可能对物体无弹力作用,则A错;F的竖直分力可能小于重力,则一定有地面对物体的弹力存在,若地面粗糙,小车受摩擦力作用,共四个力作用,B错;若小车做匀速运动,那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡,这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用,则C对;若小车做加速运动,当地面光滑时,小车受重力和力F作用或受重力、力F、地面支持力作用,选项D正确.
二、处理平衡问题常用的方法和解题步骤
1.常用方法
(1)力的合成法