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高中物理:用好“三种方法”突破受力分析的难点

2019-07-17  宏宇宾

一、用假设法判断弹力的有无和摩擦力的方向

1.用“假设法”判断弹力的有无

可以先假设有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合.还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”,看研究对象能否保持原来的状态,若能,则与接触物体间无弹力;若不能,则与接触物体间有弹力.

2.判断静摩擦力的有无及方向,可以假设物体间接触面光滑.根据是否发生相对滑动、向哪滑动来判断是否存在静摩擦力及其方向.

方法提炼

1.判断静摩擦力方向的方法——假设法

2.弹力有无的判断方法

(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.

(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力.

(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.

(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态.

二、解决动态平衡问题的方法

所谓动态平衡问题,是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中.解决动态平衡问题的基本思路是对物体进行受力分析,化动为静,静中求动.

规律总结

1.解析法:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出因变量与自变量的函数关系式,然后根据自变量的变化确定因变量的变化.

2.图解法:在共点力的平衡中,有些题目中常有“缓慢”一词,表示物体处于动态平衡.解决动态平衡类问题常用图解法,图解法就是在对物体进行受力分析(一般受三个力)的基础上,若满足有一个力大小、方向均不变,另有一个力方向不变时,可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法,图解法也常用于求极值问题.

三、整体法和隔离法在平衡问题中的应用

1.整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法,整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系,避开了系统内部繁杂的相互作用.

2.隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体的方法,隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚.

3.涉及物体系的平衡问题时,一般先选整体为研究对象,研究整体所受外力的约束关系,对不能确定的力或需进一步研究整体内部的作用力时,需隔离物体研究.整体法与隔离法是高考的热点,要引起重视.

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