徐高本

對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析，是解決力學(xué)問(wèn)題的前提，也是關(guān)鍵之一。同學(xué)們?cè)趯?duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)要掌握下面幾個(gè)問(wèn)題。

一、一個(gè)原則

受力分析的原則是只考慮別的物體對(duì)研究對(duì)象的作用，而不考慮研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用。不能把研究對(duì)象受到的作用力與該研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用力相混淆。如：放在桌面的物體受到的是桌面的支持力，而不能把它對(duì)桌面的壓力看成是物體所受的力。

二、兩種方法

1.研究對(duì)象的整體法與隔離法。

整體法：將幾個(gè)物體看作一個(gè)物體（即整體）來(lái)分析，分析整體外別的物體對(duì)整體的受力，即外力，不分析整體內(nèi)各物體間的相互作用力，即內(nèi)力。隔離法：將要研究的某個(gè)對(duì)象，從相關(guān)的物體系統(tǒng)中假想地“隔離”出來(lái)，再分析它的受力。

側(cè)，如圖1所示，三角形劈塊放在粗糙的水平面上，劈塊上放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，物塊和劈塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則粗糙水平面對(duì)三角形劈塊（）。

A. 有摩擦力作用，方向向左

B.有摩擦力作用，方向向右

C.沒(méi)有摩擦力作用

D.條件不足，無(wú)法判定

可用“整體法”分析。因?yàn)槲飰K和劈塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此把物塊和劈塊看作一個(gè)整體，由于劈塊對(duì)地面無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故沒(méi)有摩擦力存在。答案為C。

例2 如圖2所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ。質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，試分析AB整體和B球的受力情況并畫(huà)出受力圖。

選取A和B整體為研究對(duì)象，它受到重力（M+m）g、地面支持力N、墻壁的彈力F和地面的摩擦力廠的作用，如圖3所示。

再以B為研究對(duì)象，它受到重力mg、三棱柱對(duì)它的支持力NB和墻壁對(duì)它的彈力F的作用，如圖4所示。

2.是否受力的假設(shè)法。

當(dāng)某些力的存在與否及其方向難以確定時(shí)，可以運(yùn)用假設(shè)法，結(jié)合物體所處的狀態(tài)進(jìn)行分析。

例3 如圖5所示，物體6在水平推力F作用下，將物體a擠壓在豎直墻壁上。a、b處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)于a、b兩物體的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（）。

A. a受到兩個(gè)摩擦力的作用

B. a共受到四個(gè)力的作用

C. b共受到三個(gè)力的作用

D. a受到墻壁的摩擦力的大小不隨F的增大而增大

要使b處于平衡狀態(tài)，a須對(duì)b產(chǎn)生一個(gè)豎直向上的摩擦力，則a受到b的摩擦力向下（大小等于6的重力），a要處于平衡狀態(tài)，還要受到墻壁豎直向上的摩擦力，由整體受力平衡知此力大小不變。分析a、b的受力知它們分別受到五個(gè)力、四個(gè)力的作用。綜上所述可知A、D正確。

在受力分析時(shí)，有些力的大小和方向不能確定，必須根據(jù)已經(jīng)確定的幾個(gè)力的情況和物體所處的狀態(tài)判斷出未確定的力的情況，以確保受力分析時(shí)不漏力、不添力、不錯(cuò)力。

三、三個(gè)依據(jù)

物體是否受力有以下三個(gè)判斷依據(jù)：

1. 從力的概念判斷，尋找對(duì)應(yīng)的施力物體。

從力的基本概念人手，明確力是物體間的相互作用，不能無(wú)中生有地猜測(cè)力。如：誤認(rèn)為高速飛行的子彈還受到一個(gè)推力；誤認(rèn)為具有某一初速度沿斜面上滑的物體一定受到一個(gè)推力作用。造成這些錯(cuò)誤的原因是沒(méi)有根據(jù)力的概念去進(jìn)行受力分析，而是把物體的慣性當(dāng)成了力。同理，合力與分力是物體實(shí)際所受力的等效力，根據(jù)力的概念，它們都不是物體受到的真實(shí)力。

2.從力的性質(zhì)判斷，尋找產(chǎn)生力的條件。

每種力的產(chǎn)生都是條件的，只有條件都具備了，這種力才能產(chǎn)生。例如，摩擦力的產(chǎn)生條件是：①相互接觸并有彈力；②接觸面不光滑；③有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，只有這三個(gè)條件都具備了，方可產(chǎn)生摩擦力。如圖6所示，A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們靜靠在墻邊，然后釋放，它們同時(shí)沿豎直墻面自由下滑，由于A、B與豎直墻壁間沒(méi)有彈力，故它們不受摩擦力。

3.從力的效果判斷，尋找是否產(chǎn)生形變或改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（是靜止、勻速運(yùn)動(dòng)還是有加速度）。

物體的受力情況決定了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，反過(guò)來(lái)根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們也能夠確定物體的受力情況。鑒于此，對(duì)一些較復(fù)雜的問(wèn)題，很難正面斷定是否具備這個(gè)力的產(chǎn)生條件時(shí)，可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反觀其受力情況

四、四個(gè)步驟

（1） 明確研究對(duì)象，將它從周?chē)h(huán)境中隔離出來(lái)進(jìn)行分析，研究對(duì)象可以是質(zhì)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、某個(gè)物體、幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)等。

（2） 按順序分析物體所受的力，一般先分析場(chǎng)力（非接觸力），如重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等，再分析接觸力，如彈力、摩擦力等。分析物體的受力，經(jīng)常只分析性質(zhì)力，而不分析效果力。

（3） 正確畫(huà)出物體受力示意圖。畫(huà)每個(gè)力時(shí)不要求嚴(yán)格按比例畫(huà)出力的大小，但力的方向必須畫(huà)正確。

（4） 檢查畫(huà)完的受力示意圖，防止“添力”或“漏力”。檢查時(shí)可找每個(gè)力的施力物體，若不存在施力物體，則這個(gè)力是不存在的；熟悉各種性質(zhì)力的產(chǎn)生條件，結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及力的相互作用性質(zhì)，是防止“漏力”的有效依據(jù)。

例4 如圖7所示，在豎直雙繩吊著的斜木梁M上，放著物體m，分析斜梁受哪幾個(gè)力的作用。

以斜梁為研究對(duì)象，按順序分析：（1） 重力Mg作用在斜梁的中點(diǎn)；（2） 斜梁有三個(gè)接觸點(diǎn)（面），兩根繩與M接觸點(diǎn)只有拉力T1、T2，物體m與斜梁的接觸面有壓力N；（3） 物體m有下滑趨勢(shì)，故M受到m對(duì)它的斜向下的靜摩擦力廠。受力圖如圖8所示。

跟蹤練習(xí)：

1.如圖9所示，將一物塊分成質(zhì)量相等、形狀相同的A、B兩部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用繩子拴在天花板，繩子處于豎直伸直狀態(tài)，整個(gè)裝置靜止，則（）。

A. 繩子上拉力可能為零

B.地面受的壓力可能為零

C.地面與物體間可能存在摩擦力

D. A、B之間一定存在摩擦力

2.物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與水平面平行，如圖10所示，A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們靜靠在墻邊，然后釋放，它們同時(shí)沿豎直墻面自由下滑，則物體B受力情況是（）。

A. 只受重力

B.受到重力和一個(gè)摩擦力

C.受到重力、一個(gè)彈力和一個(gè)摩擦力

D.受到重力、一個(gè)摩擦力和兩個(gè)彈力

答案與提示：1.A 提示：繩子上的拉力可能為零，地面受到的壓力不可能為零，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；由于繩子處于豎直伸直狀態(tài)，繩子中拉力只可能堅(jiān)直向上，所以地面與物體間不可能存在摩擦力，A、B之間可能存在摩擦力，所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。

2. A