高中物理受力分析专题

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高中物理受力分析专题

顺口溜：分析对象先隔离，已知各力画上面。接触点、面要找全，推拉挤压弹力显。糙面滑动动摩擦，欲动未动静摩现。隔离体上力画全，不多不少展笑颜。 （一）受力分析

1．确定所研究的物体，然后找出周围有哪些物体对它产生作用．

采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力，不要找该物体施于其它物体的力，譬如所研究的物体叫A，那么就应该找出“甲对A”和“乙对A”及“丙对A”的力……而“A对甲”或“A对乙”等的力就不是A所受的力．也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上． 2．要养成按步骤分析的习惯．

先画重力：作用点画在物体的重心．

次画接触力(弹力和摩擦力)：绕研究对象逆时针(或顺时针)观察一周，看对象跟其他物体有几个接触点(面)，对每个接触点(面)若有挤压，则画出弹力，若还有相对运动或趋势，则画出摩擦力．要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反。分析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面)．

再画其他场力：看是否有电、磁场力作用，如有则画出场力． 顺口溜：一重、二弹、三摩擦、再其它。 3．受力分析的注意事项：

初学者对物体进行受力分析时，往往不是“少力”就是“多力”，因此在进行受力分析时应注意以下几点：

(1) 只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施加的力。

(2) 每分析一个力，都应找到施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在．这是防止“多力”的有效措施之一。检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体，特别是检查一下分析的结果，能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致，否则，必然发生了多力或漏力现象．

(3) 合力和分力不能同时作为物体受到的力。

(4)只分析根据力的性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力），不分析根据效果命名的力（如下滑力、上升力等）。

弹力方向的判定方法及应用

1. 根据物体形变的方向判定。

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物体受到的弹力的方向与施力物体的形变方向相反。 例1. 如图1所示，分析物块所受弹簧弹力F的方向。

图1

2. 根据使物体发生形变的外力方向判定。

弹力的方向与作用在施力物体上，使物体发生形变的外力方向相反。 3. 根据物体的运动情况，利用物体的平衡条件（或动力学规律）判定。 例3. 如图2所示，一轻质杆架固定在水平地面上，一端固定一重力为G的球，并处于平衡状态。分析球受到的杆的拉力。

4. 判定弹力方向时常见的几种典型情况：

（1）轻质弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向。

（2）轻绳对物体的弹力（即绳对物体的拉力）方向，总是沿着绳指向绳收缩的方向。

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（3）轻质杆对物体的拉力或支持力的方向，不一定沿着杆的方向。 注：例3就能说明这个问题。

（4）面与面接触的弹力方向，垂直于接触面指向受力物体。如图3所示。

图3

（5）点与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面的切线），指向受力物体。如图4甲、乙所示。

图4

（6）球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面（即在接触点与球心的连线上），而指向受力物体。如图5所示。

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图5

（7）球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面（即在两球心的连线上），而指向受力物体。如图6所示。

如何确定杆的弹力方向

例1、如图所示，重力是20N的物体，由轻绳悬在水平轻质横梁BC的端点C上，横梁的B端通过铰链固定在竖直墙上，横梁上的C点由轻绳AC拉住，AC与BC夹角为300，求悬绳AC所受到的拉力为多大？

分析：要想求AC绳所受的拉力有多大，要选C点受力分析，AC、CD两段绳的拉力一定沿绳的方向，而横杆对C点作用力的方向不好确定。这就要先看横杆

BC的受力情况了，而轻质横梁的B端是可自由转动，故要想BC杆能ATA在水平位置处于平衡状态，两段绳对杆的作用力必沿杆方向。因为对杆

以B为转轴，轻杆不受重力，绳对杆的作用力只有经过转轴时力矩为零，

30杆才不会转动。然后再研究C点，AC和CD两绳拉力的合力必沿杆的CF合BTD方向，由力的合成可求出AC受到的拉力。因TD=mg 则

DTA=TD/sin300=2mg=40N

G这种情况可由杆的状态来决定，在对C点受力分析，即可。而下面这道题就不能只看杆的状态了，要根据实际情况判断杆的作用力。

例2、水平横梁的一端插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量M=10kg的重物，∠CAB=300 ,如图所示，则滑轮受到绳子的作用力的大小

分析：此题与例1看起来好像没什么区别，但仔细看看会发现区别

C很大。杆的左端是插在墙壁内的，且另一端多了一个滑轮，这种情况下TC杆就不能转动了，绳对杆的作用力不沿杆的方向，杆也可以保持水平不动。而一根绳子跨过定滑轮时绳子的拉力是大小相等的，且两力夹角是AB0

F合120，则它们的合力必定在这两个力的角平分线上，且与绳拉力大小相

Tm等，这时杆的作用力可以不沿杆的方向。受力如图所示。因TM=TC=Mg m则F合=Mg

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