如何进行受力分析

如何进行受力分析

湖北广水市一中白庆然432700

对物体进行正确的受力分析是解决物理问题的关键，在高中物理的学习过程中占据极其重要的地位。受力分析是分析、解决物理问题的一个重要环节，如果这一环节出现了问题，将导致解题错误。因此，养成良好的受力分析习惯变显得尤为重要。下面就受力分析的方法、步骤、以及应注意的问题等几方面来作说明。

一、受力分析的方法

1. 隔离法（隔离法是物理学中研究问题的最基本方法）：将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上。在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记支持力、压力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与相对运动（或相对运动趋势）方向相反。

2. 整体法：将两个或两个以上的物体组成的整体选为研究对象。整体法也是物理学中研究问题的一种重要方法，当隔离法解决某些问题较困难时，整体法便显示出它的优越性，如能将隔离法和整体法结合起来灵活运用会有很好的效果。

二、受力分析的步骤

1. 明确研究对象，即确定我们要分析哪个物体的受力情况。

2. 首先分析重力（或其他场力，如电场力、磁场力）。

3. 接着分析弹力：围绕研究对象一周，找出与它接触的物体，根据弹力产生条件（直接接触且有弹性形变），分析研究对象受到的弹力。

4. 然后根据摩擦力产生条件（粗糙接触面间有弹力且有相对运动或相对运动趋势），分析研究对象受到的摩擦力。

5. 再根据题意分析研究对象受到的其他力。

6. 最后画出研究对象的受力示意图。高中阶段，一般情况下研究对象可看作质点，画示意图时，可把所有力的作用点画在一点上。

例1 如图1所示，对静止在水平地面上的A、B两物体分别进行受力分析。

解析按受力分析的步骤与力的产生条件易知，A物体受到重力G

A 与支持力F

N1

两个

力的作用（如图2所示）。B物体受到重力G

B 、地面对它的支持力F

N2

、A物体对它的压

力F

N1

'三个力的作用（如图3所示）。

例2 如图4所示，A、B、C三个物体叠放在桌面上，在A的上面再加一个竖直向下的作用力F，则C物体除了受重力之外还受几个力：（）

A. 1个力

B. 2个力

C. 3个力

D. 4个力

解析因为作用力F竖直向下，所以各物体之间不存在摩擦力。把C物体作为研究对象并隔离出来，与C直接接触的物体是桌面和物体B，所以C物体受到重力之外还受到桌面对它向上的弹力（即支持力）和B对它竖直向下的弹力（即压力），因此选项B正确。

例3 如图5所示，A、B两物体叠放在粗糙的水平地面上，有一水平力F作用在B物体上，两物体均处于静止状态，试分别对A、B两物体进行受力分析。

解析A与B物体间有无摩擦力是本题的难点，可采用假设法判断，假设A物体受到B给它的摩擦力作用，根据力是改变物体运动状态的原因，则A物体不能保持静止状态，

与题中条件相矛盾，故A、B两物体间无摩擦力作用。那么A物体受到重力G

A 与支持力F

N1

两个力的作用（如图6所示）。由摩擦力的产生条件知地面对B物体有一水平向左的静摩

擦力的作用。则B物体受到重力G

B 、地面对它的支持力F

N2

、A物体对它的压力F

N1

'、拉

力F、地面对它的静摩擦力F

f

这五个力的作用（如图7所示）。

例4 （如图8所示）斜面体M与物块m均处于静止状态，地面、斜面均粗糙，试分别对M、m两物体进行受力分析。

解析摩擦力的分析是本题的难点，首先我们分析m，它压紧在斜面上，同时又有相对于粗糙斜面向下滑动的趋势，具备了产生静摩擦力的条件，故m受到沿斜面向上的静摩擦力作用。经分析可知物块m受到三个力，分别是重力、支持力和静摩擦力（如图9所示）。

对斜面体M，分析它与地面间的摩擦力时，不妨采用整体法，因为M、m均处于静止状态，可以把它们作为一个整体，整体放在水平地面上，相对于地面无运动趋势，则整体与地面间无摩擦力作用，也就是说地面对斜面体无摩擦力。由力的相互性可知，物块对斜面有

一沿斜面向下的静摩擦力。经分析可知，斜面体M受到重力G

M 、物块对它的压力F

3

、物

块对它的静摩擦力F

4、地面对它的支持力F

5

四个力的作用（如图10所示）。

斜面体与地面间无摩擦力，对于M用隔离法，也可以分析出来，需要用到共点力的平衡条件，同学们不妨自己分析一下。

三、受力分析应注意的问题

1. 不要把物体受的力和施加的力混淆。我们解题时是对研究对象进行受力分析，心里应树立研究对象的意识，有这种意识是很重要的。比如分析放在水平地面上的物体的受力情况，有的同学认为它受到重力、支持力、压力三个力的作用，错误的原因就在于对研究对象不清楚，压力是地面受的力，是物体施加给它的，不是物体受的力。

2. 不要把某个力和它的分力同时作为物体所受的力，也不要把某几个力与它们的合力同时作为物体受到的力。即合力与分力不要重复分析，应只保留物体实际受到的力。例如：静置于倾角为θ的斜面上的物体，如果已分析了重力G，就不能再同时分析它的平行于斜面向下的分力G sinθ和垂直于斜面向下的分力G cosθ。

3. 防止“漏力”和“多力”。要养成按照“重力——弹力——摩擦力、其它力”的顺序分析物体受力情况的习惯，避免漏掉某些力。每分析一个力，都应能找出该力的施力物体，以防止多分析出没有施力物体的并不存在的力。不要把物体惯性的表现，误认为物体在运动方向上受到的一种力的作用。例如抛出的物体，只受重力，不要误认为还受一个向前的冲力；又如滑冰者停止用力向前滑动的过程中，不要误认为受一向前的冲力作用。平时应注意，不要把“物体具有惯性”说成是“受惯性的作用”，从而误认为惯性是一种力。

总之，我们平时要重视受力分析习惯的培养，通过分析问题、解决问题不断提高自己受力分析的能力。