做好力學(xué)受力分析 邁向物理高分階梯

四川省犍為外國語實驗學(xué)校 施旭輝

初中物理一共有力學(xué)、熱學(xué)、聲音、光學(xué)、電學(xué)五個方面的內(nèi)容，力學(xué)放在初二下冊的教材中，可能學(xué)生的認(rèn)知能力和初三相比，很多理性思維和空間能力構(gòu)建都尚差，因此對力學(xué)感到抽象又難學(xué)，其實學(xué)好力學(xué)的關(guān)鍵是進(jìn)行受力分析，但同學(xué)們初步認(rèn)識力，對物體的受力分析算是一個難點，特別是在物體受到多個力作用時，更不知道如何下手，哪些力應(yīng)該分析，哪些力是不需要分析出來，為此，我就如何對物體進(jìn)行受力分析談一些我自己的看法。

一、受力分析方法

（一）隔離法與整體法

整體法 隔離法概念 將幾個物體作為一個整體來分析的方法將研究對象與周圍物體分隔開的方法選用原則 研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問題 分析整體周圍其他物體對整體的作用。而不畫整體內(nèi)部物體間的相互作用。分析它受到周圍其他物體對它的作用力

例：如圖1所示，物體A重10N，B重8N，大小為20N的力F水平向左壓在B上，使A、B兩物體靜止在墻面上。試分析A左、右兩側(cè)各受到的摩擦力多大？方向如何？

分析：在分析A左側(cè)受到墻對它的摩擦力時，可以把A、B兩物體看成一個整體。A和B靜止不動，所受合力應(yīng)為零。顯然水平方向上，壓力F和墻對它們的彈力是一對平衡力。而豎直方向上，A、B兩物體所受重力為GA+GB=18N，所以A的左側(cè)一定受到豎直向上、大小為18N的摩擦力與之平衡。

在分析A右側(cè)受到的摩擦力時，可以以B為研究對象，對B來說，它同樣處于靜止?fàn)顟B(tài)，在豎直方向上，B受豎直向下的重力，大小為8N，那么它一定受到A對它豎直向上的、大小為8N的摩擦力與之平衡。根據(jù)力的作用是相互的，所以，A的右側(cè)受到B對它豎直向下，大小也為8N的摩擦力。

（二）假設(shè)法

假設(shè)接觸物體撤去（假設(shè)存在摩擦力），判斷研究對象是否能維持現(xiàn)狀。

1.若維持現(xiàn)狀則接觸物體對研究對象沒有彈力（沒有摩擦力）；

2.若不能維持現(xiàn)狀則有彈力，因為接觸物撤去隨之撤去了應(yīng)該有的彈力，從而改變了研究對象的現(xiàn)狀。

例：作出下面圖2、圖3中A、B兩物體與傳送帶一起做勻速運動，作出它們的受力示意圖。

分析：圖2中物體A隨水平傳送帶一起向右做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，豎直方向上受重力G和皮帶對它的支持為N，二者是一對平衡力，水平方向上，如果A受到水平向左的摩擦力f，則一定還應(yīng)有一個水平向右的力與之平衡，而水平向右受什么力呢？施力物又是誰呢？所以它不受水平向右的力，故A不受摩擦力。受力示意圖如圖4所示。圖3中B物體是否受傳送帶給它的摩擦力呢？可以這樣分析：如果傳送帶是光滑的，B能維持原狀嗎？顯然不能，要下滑，故B應(yīng)受沿斜面向上的摩擦力f與重力G，傳送帶對它的支持力N共同作用下，合力為零。受力示意圖如圖5所示。

（三）根據(jù)物體的運動狀態(tài)確定物體的受力情況

1.處于平衡狀態(tài)是指物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，物體受平衡力即所受合力為零。

例：在水平地面上做勻速直線運動的汽車，受重力G和地面對它的支持力N，以及牽引力F，阻力f，汽車在這四個力的共同作用下作勻速直線運動，所以它所受合力為零，即水平方向上F=f，豎直方向上G=N，如圖6。

2.處于非平衡狀態(tài)的物體受非平衡力（即F合≠0）的作用。

如汽車在加速時，在水平方向牽引力大于阻力f，即F合≠0,汽車在這個合力的作用下，不斷改變其運動狀態(tài)；汽車在減速時，水平方向上牽引力F小于阻力f。

起重機(jī)在吊著貨物靜止不動、勻速上升、勻速下降時，貨物受到的拉力F和重力G是一對平衡力；而貨物在加速上升或加速下降時，拉力F不等于重力G。即加速上升時，拉力F>G，加速下降時，F(xiàn)＜G，不少學(xué)生認(rèn)為在勻速上升或勻速下落時F≠G，其實就是沒有真正理解牛頓第一定律。

二、物體受力分析時應(yīng)注意以下幾點

1.每分析出一個力，應(yīng)找出該力的的施力物體和該力對物體產(chǎn)生的效果，否則，該力的存在就值得考慮。

2.只分析研究對象所受的力，不分析研究對象施給其他物體的反作用力。

3.不要把物體的受力分析和力的合成與分解相混淆，“合力”是物體實際所受各力的“等效力”，“分力”是從一個力的作用效果“等效”出來。“合力”“分力”都不是物體受到的真實力，因此在分析受力時，不要畫出“合力”“分力”的圖示，即要保持其原滋原昧。

4.物體受到的多個力的作用點可以平移到同一點上，一般為重心處。

綜上所述，在分析物體受力情況時，必須先確定研究對象，然后根據(jù)物體的運動狀態(tài)來分析，也可以用“假設(shè)法”來分析。在初中階段，還要注意抓主要因素，忽約次要因素進(jìn)行分析。不要漏掉一個力，也不要多分析一個力，這樣才能正確對物體進(jìn)行受力分析，從而學(xué)好物理中的力學(xué)問題。初中階段的力學(xué)是學(xué)生最容易丟分的一個部分，做好了力學(xué)分析，物理的高分不再是夢！