【浅谈物体受力的隔离分析方法】多个物体如何进行整体隔离

时间：2019-05-17 03:29:29　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　我们知道，力是改变物体运动状态的原因，所以物体运动状态的改变是由于它所受各种力作用的结果，而这些力间的相互关系也正由物体的运动状态来反映。因此许多力学问题的研究，都离不开物体的受力分析。正确地对研究对象进行受力分析，相当于成功解决问题的一半，若受力分析出错，则“满盘皆输”，因此掌握正确的物体受力分析方法和步骤显得尤其重要。
　　物体的受力分析主要是分析某一指定物体或系统（研究对象）受到哪些力的作用，分析时要逐个找全，正确画出力的示意图，做到准确无误。下面我就四个方面简要谈谈如何对物体进行受力分析。
　　一、物体受力分析的基础知识
　　1. 力的图示是用一根带箭头的线段直观地表示一个力，线段的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭头或箭尾通常用来表示力的作用点，一般将物体所受各力都看作是作用在物体上的共点力。画出力的“三要素”大小、方向和作用点。
　　 2. 物体受力分析重在画图分析物体受力情况时，只需画出力的示意图就可以了，即不需要精确画出力的大小，只要把力的方向画正确，作用点画出（共点力）并大概画出力的大小即可。特别要注意同一个物体只能画出一个作用点，这个作用点一般就画在物体的重心上，这样便于力的分析。
　　二、物体受力分析的常用方法
　　 1. 在物体受力分析时，我们常采用“隔离法”。隔离法：指在分析被研究对象的受力情况时，要把它从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加力的作用，各力是什么性质的力，力的大小，方向怎样，并将它们一一画在受力图上，这种分析的方法叫隔离法。这是常用的物体受力分析的方法，除此还有“整体法”和“假设法”，这里不再详述。
　　2. 在分析物体受力的顺序上，因为力比较多，一般按照这样的顺序分析力：一重力、二弹力（弹力包括压力、支持力、拉力等）、三摩擦力（动摩擦力和静摩擦力）、四其他力（如：磁场力，电场力、分子力等）。地面上的一切物体，都要受到重力作用，且方向竖直向下，故先分析重力。然后去接触处找弹力，找出研究对象与其他物体的每一个接触处，若接触处有形变，则有弹力。若接触处除有形变外，还有相对运动或相对运动的趋势，则有摩擦力。“再到接触处去找力”是防止漏力的秘密武器，这样才不会漏掉力，逐一找全，做到正确无误。
　　3．例题解析（1）：图示物体A、B处于静止状态，要求分别画出A和B的受力图（接触面不光滑）。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　分析：对于A物体，按照物体受力的顺序，它首先受到重力作用，方向竖直向下；其次是斜面给它的支持力，方向垂直于斜面竖直向上；B物体通过滑轮对它的拉力，方向沿斜面向上；最后由于它有一个向上运动的趋势，所以还有一个方向沿斜面向下的静摩擦力。
　　对于B物体，同样的受力顺序，它受到竖直向下的重力，和绳子对它的竖直向上的拉力，除此之外它不与其他物体接触。因此，B物体只受这两个力的作用。
　　三、物体受力分析的一般步骤
　　1. 明确研究对象。即据题意弄清我们需要对哪个物体进行受力分析。
　　2. 采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。即这个研究对象所受到的力有哪些。
　　3. 按照分析力的一般顺序找力。一重力、二弹力（弹力包括压力、支持力、拉力等）、三摩擦力（动摩擦力和静摩擦力）、四其他力（如：磁场力，电场力、分子力等）。
　　4. 画物体受力图，没有特殊要求，则画示意图即可，要注意各个力的符号。
　　5．例题解析（2）：如下图左示，重力为G的长木板AB，A端靠在光滑墙壁上，AB上又放置一木板m，整个系统处于静止状态，请画出木板AB的受力图。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　分析：严格按受力分析的步骤进行分析，养成一种好习惯。
　　①明确研究对象是木板AB，把AB木板从图中隔离出来，单独画在图中。
　　②画出物体AB的重力示意图G。
　　③环绕AB一周，找出其他物体与AB的接触处：木板与墙在A处相接触、与地面在B 处相接触、与物体m在C处相接触。一共有三处与外界接触。
　　④在A处，由于墙面是光滑的，那么木板AB在A处只受向右的（支持力）弹力F1作用；在B处，受地面竖直向上的弹力F2（支持力）；假设地面光滑，木板AB可向右滑动，所以地面给木板B端一个向左的摩擦力F3作用；在C处，m对木板有一个垂直木板向下的（压力）弹力F4，又因为m静止在木板AB上，m要受到木板AB向上的静摩擦力作用，所以木板受到m施加向下的静摩擦力F5的作用。AB的受力如上图右示。
　　四、物体受力分析时应注意以下几点
　　1. 每分析出一个力，应找出该力的的施力物体和该力对物体产生的效果，否则，该力的存在就值得考虑。
　　 2. 只分析研究对象所受的力，不分析研究对象施给其他物体的反作用力。
　　3. 不要把物体的受力分析和力的合成与分解相混淆，“合力”是物体实际所受各力的“等效力”，“分力”是从一个力的作用效果“等效”出来。“合力”、“分力”都不是物体受到的真实力，因此在分析受力时，不要画出“合力”、“分力”的图示,即要保持其原滋原味。
　　4. 为使问题简化，常要忽略某些次要的力，如物体运动速度不大时的空气阻力及水的阻力，轻杆、轻绳、轻滑轮等轻质物体的重力可以不考虑等等。
　　5. 当解决问题先后要对几个物体进行受力析时，通常会先分析受力个数较少的物体的受力。
　　6. 物体受到的多个力的作用点可以平移到同一点上，一般为重心处。
　　综上所述，要正确进行物体受力分析，应认准对象，看清环境，从力的本质出发，结合物体运动情况去周密分析，逐一找全，以免漏掉一个力，如例题解析（1）中A物体所受的静摩擦力f千万不能漏；而每找一个力（在惯性系中），都要问一问施力物体是什么，是否存在这个力，有无重复多算，以免凭空多加一个力，如例题解析（1）中B物体只受重力G和拉力T这两个力的作用，千万不能画蛇添足多分析出其他的力。
　　总之，同学们一定要铭记：分析过程中，认准研究对象，找出其他物体施与研究对象的力，只分析物体受到的力，而研究对象施给其他物体的力不能分析进去，也就是关键要体现出“受”字。只有首先学好物体的受力分析才能为以后学好物理课打下坚实的基础，同时也只有在实际例题分析过程中，不断的归纳总结，培养科学的思维方法，才能不断提高学习物理的能力。
　　

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