正确分析物体受力是学好力学的关键
力学的主要课题是研究力和运动的关系,作用于物体上的力和物体的初始状态决定了物体怎样运动,而物体作什么运动也是物体所受力的反映。因此正确地分析物体的受力,是学习力学的关键。
物体受力分析的方法
首先,必须确定“研究对象”——明确所要分析研究的对象是哪一个物体(刚体或质点)或是哪几个物体所组成的系统。
其次,把“研究对象”从周围物体中隔离出来,找出周围物体作用在“研究对象”上的各个力,并正确地画出“研究对象”的受力图,标明各个力的大小、方向和作用点。如果问题只涉及一个物体,只需要分析此物体所受的力,如果问题涉及几个连接在一起的物体(连接体),则要一个一个地分别分析物体所受的力。求解连接体问题时,隔离出的物体可以是一个物体,也可以是两个或两个以上物体所组成的一个整体,要根据具体情况灵活应用。
物体受力分析的步骤
先考虑场力。地球上任何物体都有重力,这是地球重力场对物体的引力。如果物体带电,在电场中还受电场力,如果物体带电且在磁场中运动,还受洛仑兹力。
再考虑接触力。如果物体和周围物体接触并发生形变,那么物体一定受到所接触物体的弹力;如接触面不光滑且有相对运动或相对运动趋势,还受到接触物体的摩擦力。
物体受力分析应注意的事项
1.要严格按照受力分析的方法和步骤进行,避免漏掉力,同时每分析出一个力,一定要能找出施力物体,避免无中生有多出力。
2.接触力的大小和方向不是一成不变的,它和物体的运动状态有关。物体运动状态不同,所受的力和摩擦力也不同,因此分析接触力应和分析运动状态结合起来。
3.微观的带电粒子(如原子核、电子、离子等)在电磁场运动,其重力和电场力、洛仑兹力比较,可以忽略不计。
受力分析是学习物理的基本功,可结合具体题目不断练习,以达到巩固和熟练。