受力分析的一般步骤和方法

施林

受力分析是把指定物体（研究对象）在特定物理情景中所受的所有外力找出来，并画出受力示意图.

一、一般顺序

先分析场力（重力、电场力、磁场力），再分析接触力（弹力、摩擦力），最后分析其他力.

二、一般步骤

1.选取研究对象：即确定受力分析的物体.研究对象可以是单个的物体，也可以是物体的系统组合.

2.隔离物体分析：将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析物体受到的重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等，检查周围有哪些物体对它施加了力的作用.

3.画出受力示意图：按照一定顺序进行受力分析.一般先分析重力，然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析弹力和摩擦力，最后再分析其它场力.在受力分析的过程中，要边分析边画受力图（养成画受力图的好习惯），只画性质力，不画效果力.

4.检查受力分析是否有误：受力分析完后，检查面出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态，否则就会发生了漏力、多力或错力现象.

三、一般方法

1.明确研究对象

进行受力分析前，要先弄清受力的对象.我们常说的“隔离法”、“整体法”，指的是受力的对象是单个物体，还是由多个物体组成的整体.对于连接体，在进行受力分析时，往往要变换几次研究对象之后才能解决问题.

有时候，选取所求力的受力物体为研究对象，却很难求出这个力，这时可以转移对象，选取这个力的施力物体为研究对象，求出它的反作用力，再根据牛顿第三定律，求出所求力.

2.有序地分析受力

同学们要养成按一定的步骤进行受力分析的习惯，这样可以避免漏力或添力.一般分三步走：先分析重力，然后找出跟研究对象接触的物体，分析接触力，如弹力、摩擦力等，最后分析电场力、磁场力等.

3.确定物体是否受到力的作用，有以下常用的方法：

（1）假设法；

（2）根据运动状态判断受力情况.

例1 如图1所示，光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态，试分析小球的受力情况，并画出受力示意图.

分析考察小球的运动状态：静止，满足合外力为零.用假设方法：如果小球除重力、水平面的竖直支持力之外，假设还受到台阶的弹力作用，这三个力合力就不为零，不能满足平衡条件，所以一定不存在台阶弹力作用，小球与台阶接触但不挤压.或假设将台阶去掉，看小球的运动状态是否变化.

例2 如图2所示，物体A放在水平传送带上，且A与水平传送带保持相对静止.若传送带向右匀速运动，试分析A的受力.

分析需要注意的是传送带对A物体没有静摩擦力，这一点可以借助受力分析的假设法来进行检查.假如认为传送带对A物体有静摩擦力，那么，A物体共受三个外力作用，其中重力、弹力在竖直方向，而静摩擦力在水平方向，三者不可能相互平衡.初步分析的结果与实际运动状态发生了矛盾，矛盾产生的原因就是静摩擦力其实并不存在.A物体仅受两个力的作用：重力和传送带对A产生的弹力.

变式若传送带向右匀速运动，如图2，物块A轻轻放上传送带，分析A所受的力.

分析刚开始时，A的速度小于传送带的速度，相对于传送带向左运动，所以受到阻碍它相对运动的水平向有的滑动摩擦力.A物体受三个力的作用：重力、传送带对A产生的弹力和水平向右的摩擦力.

4.认真地检查

完成受力分析后还要认真地检查，看看所画出的每个力能否都找出施力物体，能否都找出反作用力，能否使研究对象处于题中所给的运动状态.

四、注意事项

1.只分析研究对象受到的根据性质命名的实际力（如重力、弹力、摩擦力等），不画它对别的物体的作用力，比如静止在斜面上的物体，会受到斜面对它的支持力，而它对斜面的压力不可以加到对物体的受力分析中.

2.合力和分力不能同时作为物体所受的力，比如浸在水中的物体会受到浮力，是因为物体各个面都会受到水的压力，浮力正是水的压力的合力，不可以同时把浮力和压力画在受力分析图中.

3.每一个力都应找到施力物体，防止“漏力”和“添力”.如以一定初速度冲上斜坡的小球，有同学认为会受到推力，但是这个推力并不能找到施力物体，故不存在推力.

4.对可看成质点的物体，力的作用点可画在重心上.如在空中下落的小球.对有转动效果的物体，则力应画在实际位置上.如推一个圆筒上台阶，推力是作用在手与筒的接触位置的.

5.为了使问题简化，题设条件中常会说明忽略某些次要的力.如物体速度不大时的空气阻力.但如果没有明确说明，不要白作主张地舍去.

6.分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况（平衡状态、加速或减速），当物体的运动情况不同时，其情况也不同，如下落的小球受到的空气摩擦力是向上的，而上抛的小球受到的空气摩擦力是向下的.

总之，受力分析是把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏、一个不多地找出来，并画冉定性的受力示意图.理解力的概念、掌握力的特点是正确分析受力的基础和依据.要想熟练掌握，还需要通过一定量的练习，不断加深对物体运动规律的认识，反复体会方法，总结技巧才能达到.endprint