受力分析淺析

物體的受力分析是貫穿力學(xué)乃至高中物理的一條紅線，它是學(xué)習(xí)力學(xué)知識的基礎(chǔ)，是橫在高中學(xué)生面前的一道門檻，跨不過它，高中物理將很難過關(guān)，所以正確分析物體的受力情況是研究力學(xué)問題的重要方法和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在此，我就將自己指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物體受力分析并取得良好成效的方法給廣大學(xué)生作一介紹，以有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

一、受力分析的定義

受力分析指依據(jù)力的概念，從物體所處的環(huán)境（有多少個(gè)物體接觸）和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)著手，分析它與所處的環(huán)境和其他物體的相互聯(lián)系。

二、受力分析的一般步驟

1.明確研究對象并把它從周圍的環(huán)境中隔離出來

分析物體的受力，首先要選準(zhǔn)研究對象，并把它隔離出來。根據(jù)解題的需要，研究對象可以是質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、單個(gè)物體或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。

2.按一定順序進(jìn)行受力分析

一般按照重力、彈力、摩擦力的順序分析較好?！爸亓σ欢ㄓ校瑥椓此闹?，摩擦分動(dòng)靜，方向要判準(zhǔn)?！睆椓湍Σ亮Χ际墙佑|力，環(huán)繞研究對象一周，看研究對象與其他物體有幾個(gè)接觸面（點(diǎn)），每個(gè)接觸面對研究對象可能有兩個(gè)接觸力，應(yīng)根據(jù)彈力和摩擦力的產(chǎn)生條件逐一分析。

3.綜合判斷指除了根據(jù)力的概念和物體所處的環(huán)境外還要根據(jù)受力物體及研究對象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（靜止、加速、減速）進(jìn)行判斷。

三、案例分析

例1.如圖1-1，AB疊放在一起，用一根細(xì)繩通過一定滑輪相連，現(xiàn)給B一水平向右的拉力使A沿B向左運(yùn)動(dòng)，試分析A、B兩物體的受力，畫出受力圖并求出F的大小。

■

圖1-1

解析：

對A受力分析 對B受力分析

■

注：

1.在對此題中物體A的受力分析時(shí)大家一定要嚴(yán)格遵守受力分析的步驟，首先確定物體A為研究對象分析其受的力，然后再按照受力分析的先后順序分析它所受的重力GA，所受的支持力FN1，和所受的摩擦力F1和Ff1，并在圖中標(biāo)出，就得到了物體A的受力分析圖。然后再根據(jù)物體B所處的環(huán)境和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)得出它的受力分析圖。

2.在進(jìn)行受力分析時(shí)一定要養(yǎng)成良好的分析習(xí)慣，嚴(yán)格按照受力分析的步驟進(jìn)行，只有這樣才能避免錯(cuò)誤得出正確的受力分析圖。

例2.如圖1-2所示，質(zhì)量均為m的A、B、C三個(gè)物體疊放在桌面上，在A的上面再加一個(gè)作用力F，則C物體在豎直方向總共受幾個(gè)力？

求：A對B的壓力。

求：C對地面的壓力。

解析：

對C受力分析 對B受力分析 對A受力分析

■

注：

1.在對物體C進(jìn)行受力分析時(shí)，一定要確定好研究對象，不能錯(cuò)誤地認(rèn)為A物體的重力也作用在C物體上，實(shí)際上A物體的重力是包含在B物體對C物體的壓力中的，因?yàn)锽物體隔離了A物體和C物體的相互作用，所以C物體不受A物體的作用力。

2.由此可得出，在受力分析時(shí)，研究對象一定要明確，才能得出正確的受力分析圖。

例3.如圖1-3a，放在斜面上相對斜面靜止的木塊，受到幾個(gè)力的作用？請?jiān)趫D中畫出并指出各力的施力物體。

■

圖1-3a 圖1-3b

解析：由于物體受到重力作用，給斜面上的物體有兩個(gè)作用效果，一個(gè)使物體壓緊斜面，另一個(gè)使物體有沿斜面下滑的趨勢，所以物體還受到斜面給他的支持力和摩擦力，如圖1-3b所示。

【引申】當(dāng)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力情況有無變化？（物體受力隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不同而有可能不同，所以具體情況具體分析）

四、最后受力分析時(shí)還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)

1.只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力

只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力，如，重力、彈力、摩擦力，不分析根據(jù)效果命名的力，如，下滑力、動(dòng)力、阻力等。

2.只分析研究對象收到的力，不分析研究對象對其他物體所施的力

研究物體A的受力時(shí)，只分析“甲對A”“乙對A”“丙對A”……的力，不分析“A對甲”“A對乙”“A對丙”……的力，也不要把作用在其他物體上的力，錯(cuò)誤地認(rèn)為通過“力的傳遞”而作用在研究對象上。

3.每分析一個(gè)力，都應(yīng)找出施力物體

這種方法是防止“多力”的有效措施之一。我們在分析物體的受力時(shí)，只強(qiáng)調(diào)物體受到的作用力，但并不意味著實(shí)力物體不存在，找不出不存在的施力物體的力。

4.分析物體受力時(shí)，還要考慮物體所處的狀態(tài)

分析物體受力時(shí)，要注意物體所處的狀態(tài)，物體所處的狀態(tài)不同，其受力情況一般也不同。如，放在水平傳送帶上的物體隨傳送帶一起傳動(dòng)時(shí)，若傳送帶加速運(yùn)動(dòng)，物體受到的摩擦力向前；若傳送帶減速運(yùn)動(dòng)，物體受到的摩擦力向后；若傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，物體不受摩擦力作用。

總之，受力分析時(shí)要注意防止“漏力”和“添力”，按順序進(jìn)行受力分析是防止“漏力”的最有效的措施，注意尋找施力物體是防止“添力”的措施之一，同時(shí)還要深刻理解“確定研究對象”的含義，以防止把研究對象施于另外物體的力錯(cuò)加在研究對象上。

用假設(shè)法判斷有無彈力時(shí)，既可以假設(shè)有彈力，也可以假設(shè)無彈力，以便于說明問題為準(zhǔn)。另外，整體法和隔離法也是學(xué)生必須掌握的重要方法。例如，如圖所示，有一球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面AB接觸，球靜止，分析球所受的彈力。

可用“假設(shè)法”，即假設(shè)去掉AB面，球仍然能夠保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，則可以判斷球與AB面的接觸處沒有彈力；假設(shè)去掉AC面，則球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，故在與AC面的接觸處球受到彈力，其方向垂直于AC面向上。

（作者單位 銅川市同官高級中學(xué)）

？誗編輯 董慧紅