力的概念和特性

      力的基本概念:力是物体对物体的作用,国际单位制中,力的单位是牛顿,符号N。

        力的三要素:大小、方向、作用点。


力的基本特征:

        物质性:力是物体对物体的作用,力不能离开物体而独立存在。

        相互性:力的作用是相互的,两个相互作用的物体,施力物体同时也一定是受力物体。

        矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向。

        独立性:一个力作用于某一个物体上产生的效果,与这个物体是否同时受其他力无关。

         

力的分类:

        按性质分:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。

        按效果分:动力、阻力、压力、支持力、向心力等。

        按作用方式分:1场力:万有引力、电磁力。2接触力:弹力、摩擦力。

        按研究对象分:内力、外力。

         

        四种基本相互作用:引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

         

受力分析

      将研究对象看作一个孤立的物体并分析它所受各外力的方法。外力又包括主动力和约束力。又称画隔离体图,或画示力图,是进行力学计算的基础。

      受力分析通俗的讲:把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图。


         

受力分析的方法和步骤:

        1.明确研究对象

      在受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干物体。在解决比较复杂的问题时,巧妙选取研究对象,能使受力分析得到简化,可以快速解决问题。

      明确研究对象后,研究对象以外的物体对研究对象施加的力就是外力,分析时,只分析研究对象受到的外力,而不分析研究对象对外界的力,也不考虑研究对象内部相互的作用力。

        2.分析力的顺序

        顺序为先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先分析弹力,再分析摩擦力(没有弹力就没有摩擦力,只有先在接触面产生弹力,才能产生摩擦力)。


        3.只画性质力,不画效果力

        画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按照作用效果(拉力,压力,向心力等)画力,否则会出现重复的力,给分析过程造成困难。

      4.需要合成和分解时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)。

      5.分析合力就不能再分析分力,否则会出现重复。

        

受力分析的方法:

        在进行受力分析时,第一步是选取研究对象,选取的研究对象可以是一个物体(质点),也可以是由几个物体组成的整体(质点组合)。

        1.整体法

        把相互连结的几个物体视为一个整体(系统),从而分析整体外对整体的的作用力(外力),称为整体法。

        整体法的原则:

        整体中的各个物体的运动状态相同,时刻保持相对静止。整体法要分析的是外力,而不是各个部分的相互作用力(内力)。

        

         

        2.隔离法

        把某物体从周围物体中隔离出来,单独分析该物体所受到的各个力,称为隔离法。

        隔离法的原则:把相互连接的各个物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(内力),就需要把此力有关的物体隔离开,隔离物体是相对于整体而言的,隔离后使内力变成外力来研究,

        

        3.整体法和分离法综合使用

        对于连结体问题,多数情况既要分析外力,又要分析内力,这时要先采用整体法(分析外力),再使用隔离法(分析内力)交替使用。有时候也可能先试用隔离法,再使用整体法。

        

受力分析时要点:

        1.防止漏掉或者添加力,按照正确的顺序逐个分析,能避免漏掉力,注意寻找施力物体,能防止添加力,找不到施力物体则力就不存在。

        2.深刻理解"确定研究对象"的含义,题目要求分析某物体受力,那么该物体对其他物体的力就不是分析对象。

        3.画受力图时,力的作用点可以沿着力的作用线移动。