漫谈物体的受力分析

1、1漫谈物体的受力分析山东省费县第一中学273400273400 孙广阔受力分析是解决各类力学问题的前提和关键之一，渗透于高中物理各重要章节之中，它往往是学生综合能力的一种体现。下面结合教学体会谈一下对物体进行受理分析时特别要注意的几个重要环节：一、 要明确研究对象，分清物体与“外界”就是要把进行受力分析的物体从周围物体中隔离出来，分清物体与“外界”。，受力分析时，只考虑外界给物体的作用力，而不考虑物体给外界其他物体的作用力；同时也 不要错误的认为：作用在其他物体上的力通过“力的传递”作用在研究对象上。例如：如图 1 1 所示，地面上放一斜面 A,A, A A 上在放一木块B,B, A A、B

2、B 都处于静止状态，试分析 B B 的受力。N分析：B B 物体受到地球对它的重力 mgmg、斜面对它的支持 f f力 N N、斜面对它的摩擦力 f f。而图中的 N N，是 B B 对斜面的压力；FF是地面对斜面的支持力，也不会再借助斜面传递到B上，I Img % NN N/、F F 都不能画到 B B 的受力分析图上。图1、二、 抓住力的本质，不盲目“添力”力是物体对物体的作用，力不能离开物体单独存在，所以物体所受的每个力都应该 有相应的施力物体，找不出施力物体的力是不存在的，是凭感觉分析的。像有些同学常 常会错误的把物体的惯性表现认为是物体在运动方向上的受力。例如，汽车刹车后还要继续运动

3、，是物体惯性的表现，并不存在向前的“冲击力”，假设存在，这个冲击力的施力物体是谁呢？类似的还有，分析从枪口射出的子弹的受力 时，容易误认为子弹除受重力和空气阻力外，还受到一个向前的推力！上升气球悬挂的 物体，当悬线断了时，物体将以线断时的速度做竖直上抛运动，也是惯性的表现，而不 是还受到“上抛力”的作用，,，。2三、抓住各种力的产生条件，判断力的有无力学中常见的力有三种，即重力、弹力、摩擦力。凡是在地球表面或地表附近空间 的物体，都要由于地球的吸引而受到竖直向下的重力，是最容易分析的。弹力和摩擦力 都是接触力，但不是说物体相互接触就一定存在，还必须具备其它各自的产生条件。弹 力的产生还要使接触

4、的两个物体间相互挤压且发生形变；摩擦力的产生条件是：接触面 粗糙，接触面间有相互挤压（弹力） ，接触面间有相对运动或相对运动趋势。例如：一梯子斜靠在光滑的竖直墙上，下端放在粗糙的水平地面上，如图 2 2 所示, 试分析梯子的受力情况：分析：地球上的物体总要受到地球对它的竖直向下的重力G;G;在重力作用下，梯子必和水平面发生相互挤压，使地面发生形变，从而对梯子产生一个垂直水平地面竖直向上的弹力（即支持力） NiNi；梯子与墙火N2不仅接触而且有相互挤压，所以有弹力 N N2产生，方向垂直于墙假设地面也是光滑的，则梯子将沿墙向下滑动，所以梯子下端有相对向右滑动的趋势，应受到向左的静摩擦力f f。梯

5、子的受力 示意图如图所示。四、把握力与运动的关系，从运动状态入手分析受力牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁，因此知道了物体的运动情况就可以推知物体的受力情况。具体说，当物体处于静止或匀速运动状态时，加速度a a = = 0 0 , ,则物体所受的合外力 F F =0=0 ; ;若物体处于变速状态（即非平衡状态）时，加速度 a a 尹 0 0 ,贝 U U 物体所受的 合外力 F F=ma,=ma,然后把合力的情况和物体所受的已知力结合起来推知作用在物体上的未 知力。例如：人站在自动扶梯上，随扶梯一起向上运动，试分析：当扶梯加速、匀速、减 速向上运动时，人的受力情况。NiG图2、3分析：当人随扶梯

6、加速上升时，首先能确定他受重力 G G 和扶梯对他竖直向上的支持力 N,N,这两个力的合力只能沿竖直方向，而此人的加速度(即合外力)方向沿扶梯向上，可见他一定受第三个力，只可能是扶梯给它的静摩擦力，方向水平向右，如图3(a)3(a)所示。同理，当扶梯匀速时，人受到的合外力为零，不可能再受到水平方向的摩擦力，受力如图 3(b)3(b)所示；当扶梯减速时，此人的加速度(合外力)方向沿扶梯向下，扶梯必给他水平向左的静摩擦力，如图 3(c)3(c)所示。五、分清合力与分力的等效替代关系，防止受力分析重复在处理具体的力学问题时，为了方便，往往要把一些力加以合成或分解，而力的合 成与分解只是力的等效替代，

7、如果考虑了原来的已知力，就不能同时考虑它的分力；反 之，如果考虑了分力，就不能同时考虑它们的合力。例如：放在光滑斜面加速下滑的物体受到的力是：A,A,重力和斜面的支持力B.B. 重力、下滑力和斜面的支持力C.C. 重力、斜面的支持力、下滑力和正压力分析：斜面上的物体受到的重力按效果可分解为：沿斜面使物体下滑的力和垂直于斜面使物体紧压斜面的力，这两个分力可等效替代重力，但实际并不存在，如果把这些4分力和重力都单独列为物体所受的力，那就重复了，因此答案为AoAo 类似的，很多同学在分析做圆周运动的物体的受力情况时，除重力、弹力、摩擦力等之外，也常多出一个 向心力，从而造成重复考虑的错误。最后，受力分析时还要注意分析的顺序：一重力；二看弹力；三看摩擦力