受力分析的基本方法如下:首先確定研究對象——受力物;然後按照場力(重力)、彈力、摩擦力的順序分析受力。要求它受的每個力都必須有施力物。
由於彈力和摩擦力是接觸力,同時也是被動力,即接觸並非產生彈力和摩擦力的充分條件。因此在不易確定它們是否存在時,可參考運動狀態或看其反作用力是否存在。
先選取受力最簡單的物體為研究對象入手分析,是常采用的方法。
能正確地巧妙地選取研究對象.正確地轉移研究對象。是提高分析問題和解決問題能力的重要環節。
三、解決運動學問題的能力要求
運動學的“追擊問題”是較高能力要求的體現。一個問題涉及兩個物體(或更多)的運動,每個物體的運動可用相應的公式建立方程。但更重要的是把握兩物體之間的位移關係和時間關係。而這些關係是因題而異的,必須借助於草圖,具體問題具體分析。能挖掘這些關係,正是這類問題的能力要求。
四、解決動力學問題的能力要求
1.牛頓運動定律在直線運動中的應用
先看一個簡單例題給我們的啟示。
例.靜置於光滑水平麵上的斜劈上,用固定的擋板擋住一個光滑球,這時斜麵和擋板對小球的彈力分別為N和T。若用力水平向左推斜劈,使整個裝置一起向左加速運動,則N
和丁的大小如何變化?
思路分析及解答:首先弄清變化前靜止的情況,這是變化的基礎。設球重G,斜劈傾角為α,這是不變化的兩個物理量,球靜止有N=G/cosaT=Gtga。
當整個裝置一起向左加速運動時,球應獲得向左的合外力,誰來提供呢?僅從這一點考慮,似乎N增大、T減小或其它變化都是可能的。
本題的關鍵是豎直方向上,球受力仍是平衡的,仍需滿足Ncosa=G,這樣就限定了N不能變化,故隻可能是T減小了。
啟發之一就是解題過程要樹立“正交意識”,即要從兩個互相垂直方向分析。
啟發之二就是對比聯想,解題之後的再想一想,可促使解題能力的升華,本題至少可從兩個方麵聯想下去。
其一,設想整個裝置豎直向上加速運動時,討論N與丁的變化情況,決不能簡單套用本題的結論,得出“N增大,T不變”的錯誤結論。同樣由兩個互相垂直方向的約束條件,首先由豎直向上加速運動,得到N增大;再由水平方向平衡,注意到由於N增大,其水平分量也增大的事實,可知T也隨之增大。
其二,還應從彈力T減小想下去(這應形成習慣),擋板對球的彈力的最小值為零,而彈力為零時,常有極值出現,發生質的變化。若T=0,可得出球以至整個裝置的加速度n=gtgα,這是整個裝置一起向左加速運動,所允許的最大加速度,再大球相對斜麵就要相對滑動了。
若a=gtgα,既然T=0,那麼擋板如同虛設,可以去掉。這時水平推力F的大小,在已知球與斜劈質量(m與M)前提下,可求得為F=(m+M)gtga。