Question

物理知识：力的受力分析解题技巧

Answer 1

一、物体受力分析的基本思路和方法

物体的受力情况不同，物体可处于不同的运动状态，要研究物体的运动，必须分析物体的受力情况，正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。分析物体的受力情况，主要是根据力的概念，从物体的运动状态及其与周围物体的接触情况来考虑。具体的方法是：

1.确定研究对象，找出所有施力物体

确定所研究的物体，
找出周围对它施力的物体，
得出研究对象的受力情况。
　　
（1）如果所研究的物体为A，与A接触的物体有B、C、D……就应该找出“B对A”、“C对A”、“D对A”、的作用力等，不能把“A对B”、“A对C”等的作用力也作为A的受力；
　　
（2）不能把作用在其它物体上的力，错误的认为可通过“力的传递”而作用在研究的对象上；
　　
（3）物体受到的每个力的作用，都要找到施力物体；
　　
（4）分析出物体的受力情况后，要检查能否使研究对象处于题目所给出的运动状态（静止或加速等），否则会发生多力或漏力现象。

2.按步骤分析物体受力

为了防止出现多力或漏力现象，
分析物体受力情况通常按如下步骤进行：
　
（1）先分析物体受重力。
（2）其研究对象与周围物体有接触，则分析弹力或摩擦力，依次对每个接触面（点）分析，若有挤压则有弹力，若还有相对运动或相对运动趋势，则有摩擦力。
（3）其它外力，如是否有牵引力、电场力、磁场力等。

3.画出物体力的示意图

　
（1）在作物体受力示意图时，物体所受的某个力和这个力的分力，不能重复的列为物体的受力，力的合成与分解过程是合力与分力的等效替代过程，合力和分力不能同时认为是物体所受的力。
　　
（2）作物体是力的示意图时，要用字母代号标出物体所受的每一个力。
　　

二、力的正交分解法

在处理力的合成和分解的复杂问题上的一种简便的方法：正交分解法。
　　
　　
正交分解法：是把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。
　　

力的正交分解法步骤如下：

　　
（1）正确选定直角坐标系。通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴方向的选择则应根据实际情况来确定，原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向两坐标轴分解的力尽可能少。

（2）分别将各个力投影到坐标轴上。分别求x轴和y轴上各力的投影合力Fx和Fy，其中：Fx＝F1x＋F2x＋F3x＋……；Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋……
　　
注意：如果F合＝0，可推出Fx＝0，Fy＝0，这是处理多个作用下物体平衡物体的好办法，以后会常常用到。对物体进行受力分析是解决力学问题的基础，是研究力学的重要方法.
　　

受力分析的程序是：

1根据题意选取适当的研究对象.
选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便，研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。

2.把研究对象从周围的环境中隔离出来.
按照先场力，再接触力的顺序对物体进行受力分析，并画出物体的受力示意图，这种方法常称为隔离法。

3.对物体受力分析时，应注意一下几点：
（1）不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。
（2）对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源，不能无中生有。
（3）分析的是物体受哪些“性质力”，不要把“效果力”与“性质力”重复分析。

4.求几个共点力的合力，叫做力的合成。
　　
（1）力是矢量，其合成与分解都遵循平行四边形定则。
　　
（2）一条直线上两力合成，在规定正方向后，可利用代数运算。
　　
（3）互成角度共点力互成的分析
　　
①两个力合力的取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2
　　
②共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零。
　　
③同时作用在同一物体上的共点力才能合成（同时性和同体性）。
　
④合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力。
　　
　　
5.求一个已知力的分力叫做力的分解。

（1）力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。
　　
（2）已知两分力求合力有解，而求一个力的两个分力，如不限制条件有无数组解。
　　
要得到确定的解应附加一些条件：
　　
①已知合力和两分力的方向，可求得两分力的大小。
②已知合力和一个分力的大小、方向，可求得另一分力的大小和方向。
③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小：
　　
　　若F1＝Fsinθ或F1≥F有一组解
　　
　　若F＞F1＞Fsinθ有两组解
　　
　　若F＜Fsinθ无解

（3）在实际问题中，一般根据力的作用效果或处理问题的方便需要进行分解。