]物体受力分析的方法

7、物体受力分析的方法

一、画受力分析图的说明

1、要画出“隔离体”图。把物体与周围物体隔离开来画图。

2、只画出外力（物体周围的物体给该物体内各部分的所有作用力）,不画出内力（物体内各部分之间的作用力）；

3、只画出来受力（物体受到的周围物体的力），不画出来施力（物体对周围物体的作用力）；

4、只画出来实际的力（能找到具体施、受力物体的力），不画出来不存在的力（找不到施力物体的力）；

5、只画出来性质力，不画出来效果力（如向心力、恢复力），也不要把实际力的合力或者分力画出来；

6、开始受力分析时，要把各力的作用点画在实际作用处(力的作用点可沿作用线移动)；分析完毕，如果没有转动的可能，才可以当成质点而把各力作用点画在物体上同一点。

7、在图上要画箭头，并且在箭头旁边标上不同力的不同符合,。

二、受力分析的依据

1、各力产生条件:

例如：在两个物体接触面上，如果有了形变，就有了弹力；如果有了弹力、接触面粗糙并且有了相对运动或运动趋势就有了摩擦力。

2、平衡条件：

例如：（1）弹性铁片一端和一铁球焊在一起，另一端插入墙里固定而静止，求小球受弹性铁片的力。分析：因为小球只受重力和弹性铁片的力两个力，又物体静止处于平衡状态。根据二力平衡条件，弹性铁片的力和重力一定等大反向。所以，弹性铁片对球的大小为G，方向竖直向上。（2）用细线系一小球悬挂在天花板上，并且把小球放在光滑斜面上。此时绳子恰好竖直。试分析小球受力？显然小球受重力和绳子的弹力，关键是有没有斜面给球的弹力。我们假设斜面有支持力，小球在水平方向受力就不平衡了，所以，斜面对小球支持力不能存在；小球只受重力和绳子的拉力。

3、牛顿第二定律：

如果遇到有加速度的问题，可以用牛顿第二定律帮助分析受力。例如：（1）水平传送带上，质量为m的物体与传送带保持相对静止而一起向右加速运动，加速度大小是a．如下图中（5）所示。求物体受的摩擦力？分析：物体受支持力和重力在竖直方向不能产生水平方向加速度．水平方向只能有摩擦力，所以，根据牛顿第二定律摩擦力方向和加速度方向一致，为水平向右，摩擦力大小为ma （这里要注意，有些题中不是求摩擦力，而求传送带对物体作用力，那么，我们可以知道，该作用力既要在竖直方向和重力平衡，又要在水平方向产生加速度，所以该力一定沿水平向右斜向上）

4、牛顿第三定律:

有些问题直接取研究对象分析不好分析时,就用牛顿第三定律转移研究对象分析.如:求放在水平桌面上静止的书对桌面的压力,直接取桌面研究是得不到结果的,而我们取书研究,书受的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力,因此,桌面对书的支持力大小等于书的重力大小.然后根据牛顿第三定律求出书对桌面的压力大小等于书的重力大小.

三、受力分析的步骤

1、确定研究对象

2、把重力和题设的已知力画出来。

3、分析在重力和题设的已知力作用下，物体相对于周围接触的物体怎样运动；

4、在物体与周围物体接触处，通过物体相对于周围物体的接触面有沿法线方向的相对运动趋势分析出来弹力；通过物体相对于周围物体的接触面有沿切线方向的相对运动或者相对运动趋势分析出来摩擦力。

5、让上述所以分析出来的力都作用于物体上，判断物体的运动状态是否满足题设条件。如果满足题设条件，受力分析完毕。如果满足，就重复2、3、4步骤。直到满足为止。

例如：右下图(1)中木棒静止，试分析木棒受力。按照上面步骤：1、画出来重力G，2、木棒在重力作用下要竖直向下运动；3、在地面上有相对地面向下运动的趋势，从而使地面形变，对木棒产生竖直向上的支持力。而与绳子接触处向下拉绳子而受到绳子对木棒的沿绳子向上的拉力。4、假设木棒就只受上面三个力,木棒在拉力F的水平分力作用下会向右运动，不满足题设条件。所以还的重复2、木棒在三个力作用下要向右运动，3、就是对地有向右运动的趋势，从而受到地面对木棒的水平向左的静摩擦力。重复4、物体受上面四个力满足题设条件静止。受力分析完毕。木棒受力如谁图中（2 ）所示。

四、其他

在实际的受力分析中，我们可以应用所有学过的知识，全方位的分析受力和检验受力分析的正确性。例如：我们可以用“整体法”、“计算法”等等方法帮助我们受力分析。

1、整体法

在高中阶段，如果两个物体的加速度相等，就可以把两个物体当成整体研究，这样，少了这两物体之间的作用力（内力）就使分析变的简单了些。如上图中的（3），两个物体都静止，现在要分析 B的受力；地面有没有摩擦力是这问题的关键，用隔离法麻烦，而直接用整体法，对A、B整体研究很容易知道地面没有摩擦力。B共受4个力。

2、计算法

有些问题，要分析某一力有无比较麻烦；我们可以直假设改力存在，并且与正方向一致。然后通过计算，如果为正说明假设成立，如果为负，说明与假设方向相反，如果为零说明该力不存在。

例如：上图中（4）要分析A物体受力。我们取三物体整体研究，由竖直方向上受力平衡求出左墙壁对A物体摩擦力向上并且大小为1.5G。再假设A右边物体受A的摩擦力方向向上为f.那么由Ａ物体竖直方向受力平衡1.5G+f=G，求出f=-0.5G。负号表示A物体右边物体对A的摩擦力方向与假设方向相反。应该为竖直向下。

讨论。a.在（4）中，如果左边没有墙壁或者夹板，只有水平向右的外力时，A的左边就没有摩擦力了，此时，物体A静止，在右边一定受向上的摩擦力。b.若在（4）中，没有中间那块物体，那么物体A的左边受摩擦力用整体法计算出是G，再假设A的右边受摩擦力向上为f.那么由G=G+f计算出，f=0 就是说A物体右边不受摩擦力。

五、练习

画出A物体的受力图

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