浅谈受力分析在初中的理解和应用

◎陈再泽

初中二年级学生开始学习认识力的知识，并初步接触到如何对物体进行受力分析，但受力分析对学生来说绝对是个难点，如何教会学生正确进行受力分析，让学生学到受力分析的技巧，对于学生学习物理能力的提升至关重要。以下谈谈个人的心得：

正确受力分析的关键之一：理解各种力

1、重力，方向竖直向下（注意与垂直向下的区别）

2、弹力，产生条件有二：直接接触和发生形变，2个条件缺一不可，有直接接触，但没有发生形变，并不产生弹力。弹力的方向：与受力体形变的方向相同。弹力的分为压力，拉力，支持力。

3、摩擦力，产生条件有四个：接触面粗糙、直接接触、发生形变，物体间发生相对运动或相对运动趋势。有摩擦力必定有弹力，有弹力未必有摩擦力。摩擦力分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。摩擦力的分析也是受力分析的难点之一，在分析时首先要分清是滑动摩擦力还是静摩擦力，技巧在于，分清受力体与其他直接接触的物体是处于相对运动（各物体的速度不同）还是相对静止（各物体的速度相同）的状态。如果是相对运动，有摩擦力一定是滑动摩擦力，如果是相对静止，且有相对运动趋势，有摩擦力一定是静摩擦力。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。

4、浮力：液体和气体对浸入其中的物体有竖直向上的托力。

正确受力分析的关键之二：理解弹力和摩擦力是接触力

如何分析接触力的关键是确定去受力体，受力体与N个物体直接接触就可能有N个弹力（物体间有接触及发生形变），最少有0个弹力（有接触但没有发生形变）。受力体与N个物体直接接触，最多有N个摩擦力，最少有0个摩擦力。

正确受力分析的关键之三：理解力与运动的关系

力与运动的关系，可以作为检验受力分析是否正确的依据之一。一切物体在不受外力的时候，总保持或匀速直线运动状态或静止状态。当F合=0时，物体静止或匀速直线运动状态，即为平衡态。反过来得出，F合不为0的时候，物体将变速。

正确受力分析的关键之四：掌握受力分析的口诀。

掌握受力分析的口诀，并在分析中严格要求按顺序作图。没有浮力的情况下，按照1重2弹3摩擦的口诀顺序。有浮力的情况下，按照1重2浮3其他的口诀顺序。

正确受力分析的关键之五：隔离法与整体法。

隔离法是最基本的受力分析法，即在分析被研究对象时，将它从周围物体中独立出来，分清哪些物体对有力的作用，并画在受力图上。在初中一般采用“隔离法”。“整体法”是指把几个物体看成一个整体作为被研究对象，只分析这整体之外的物体对整体施加的力，不考虑整体内部间的相互作用力。

进行受力分析时的一般步骤：

1.正确选取研究对象。

2.利用隔离法或整体法按照分析口诀，没有浮力的情况下，按照1重2弹3摩擦的口诀顺序。有浮力的情况下，按照1重2浮3其他力的口诀顺序进行分析。

3.画出物体受力图，标出各力的符号。

4.利用力与运动的关系进行验证判断，匀速或静止时，合力为0.

下面以几道题为例简要说明下受力分析的过程。

例1、如图所示，轻细弹簧，原长均为L0=20cm，图中长方体木块被弹簧拉着浸没在水中，木块静止时弹簧长度为L=30cm.已知，木块重力G木=10N，水和木块密度关系ρ水=2ρ木，ρ水=1×103kg/m3（忽略弹簧所受浮力）.

（1）求甲图中木块所受浮力；

（2）若弹簧的弹力满足规律：F=k（L-L0），求k值（包括数值和单位）；

分析：本题的关键是如何进行有效的处理，图中以木块为研究对象，运用隔离法，按照受力分析的口诀顺序，1重2浮3其他的顺序进行，木块受到重力，浮力，拉力的作用，在无其他力存在。如图所示，由于木块静止可得

F拉+G木=F浮

G木=m木g

ρ木=m木/V木

F浮=F浮=ρ水gV排

浸没时V排=V木

联立以上式子解得F浮=20NF拉=10N

在根据 F=k（L-L0）解得，k=1N/cm；

例2、如图所示，某同学在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m，已知物体A重为800N，动滑轮重30N，物体受到的摩擦力为60N，不考虑绳子与滑轮间的摩擦力，则该同学所用拉力为N。

分析：本题的关键是如何对物体进行受力分析，根据定滑轮和动滑轮的特点可知，动滑轮和物体一起向左运动，故采用“整体法”，将动滑轮和A视为一个整体进行受力分析。竖直方向上，物体受到重力和支持力的作用，水平方向上，整体向左受到3个拉力的作用，即F+F+F，整体相对当面向左运动，受到地面给的向右的摩擦力f，由于整理匀速运动，根据力与运动的关系，得F+F+F=f，即3F=f，带入数据得 F=20N.

受力分析是物理力学中最基本的，熟练掌握了受力分析的基本思路，学习起其他知识将会更简单些，多动脑，自己动手去做，难题将不再是难题了。