受力分析常用方法例析

刘小剑

[摘要]在高中物理中，力贯穿于其中，如重力、摩擦力、向心力、安培力、洛伦兹力。由于各类力常出现在不同的物理题中，因此在解题时，能否正确分析物体的受力情况，往往是解题的关键。

[关键词]高中物理受力分析

[中图分类号]G633.7

[文献标识码]A

[文章编号]1674-6058（2016）32-0083

在受力分析时，学生经常会出现“无中生有”“张冠李戴”“丢三落四”的现象，为了避免这些现象，在受力分析时，要注意其顺序和步骤。受力分析的顺序为：重力一弹力一摩擦力一其他力。其一般步骤为：1.明确研究对象；2.隔离物体分析；3.画出受力图示。

一、运用“假设法”进行受力分析

在受力分析时，如果遇到不知某力是否存在或不知该力的方向，此时可以采用“假设法”进行受力分析，即先假设该力存在并假设其方向，然后通过对物体的运动状态进行分析，最后判断其运动状态与假设的力是否一致，如若一致，则该力的方向和假设的方向相同，反之反向。

[例1]物体B在物体A上（地面光滑），外力F作用于物体A上，如图1所示，试分析A、B受到的静摩擦力。

解析：通过审题可知，本题如果直接分析摩擦力会感觉无从下手，此时可以运用“假设法”。假设没有摩擦力，当F使物体A向右加速时，物体B将保持静止，经一段时间后它们的相对位置将发生变化，所以物体B相对于A发生了向左的运动，即在有摩擦力存在的情况下，物体B有向左运动的趋向，所以A对B的静摩擦力向右，同理可知，B对A的静摩擦力向左，如图2所示。

通过例题可知，采用“假设法”进行受力分析，可以解决一些无法用常规方法进行受力分析的问题。但在审题时要注意一些细节，如不计摩擦力，这往往是能否正确分析出运动状态的关键。

二、运用“整体法”和“隔离法”進行受力分析

在受力分析时，如果需要对多个物体进行受力分析，此时可以用“整体法和隔离法”进行受力分析。

[例2]如图3所示，A、B、C三个体体叠放在水平面上，恒力F作用在物体B上，使A、B、C向右做匀速运动，已知mA=mB=mc=G，试分析A、B、C三个体体的受力情况。

解析：先从受力最简单的物体开始分析，物体A受力平衡，竖直方向受向下的重力G，B对A的支持力Fni=G，水平方向不受力，其受力图如图4所示。

通过例题可知，对多个物体的受力分析，可用“隔离法”，具体可先易后难，先从受力情况较简单的物体开始。因此，在研究一个系统，且涉及其内部力时，往往采用“隔离法”，而“整体法”则是不考虑物体系内部的力时常用。

三、运用“物体的运动状态”进行受力分析

在受力分析时，学生经常会漏掉摩擦力或是错误分析力的方向。由于力和物体的运动状态是保持一致的，因此，可以根据物体的运动状态，即加速度的方向，利用牛顿第二定律确定合力，分析出摩擦力。

[例3]A、B物体在F作用下以相同速度匀速运动（如图7所示），A所受摩擦力是（ ）。

A.A在两图中都有 f且与F同向

B.A在两图中都有f且与F反向

C.A在两图中都无f

D.A在甲图中无f，在乙图中有f，且与F同向

解析：在图7甲中，由于物体A做匀速运动，因此物体A受力平衡。因为其在水平方向没有外力作用，即得物体A不受摩擦力作用。在图7乙中，由于物体A做匀速运动，因此物体A受力平衡。通过受力分析可知，在力F的方向上，物体A上有一个重力的分力，且方向是向下的，此时物体A要想处于平衡状态，就必须满足f=mgsinθ。故本题的正确选项为D。