论文部分内容阅读
一个物体究竟受几个力的作用？怎样才能保证分析的受力数既不多也不少？这样的问题其实是有规律可循的。本文和同学们谈谈如何分析物体的受力这方面的问题。
一、按照重力、弹力、摩擦力的产生条件顺次来进行分析
就目前的情况，我们分析物体的受力主要以重力、弹力、摩擦力为主。既然这样，我们就可以顺次依据它们的产生条件来加以分析。
1.重力
由于地面附近的一切物体都受到地球的吸引力，即会受到重力。所以对物体进行受力分析时，不管在什么情况下，首先就得考虑物体受重力，也就是说，在地球上，一切物体都必受重力作用。重力的作用点在物体的重心处，重力的方向总是竖直向下。
2.弹力
弹力是由于受力物体与施力物体之间发生了推、拉、提、压等的接触性作用，使施力物体发生了弹性形变而产生的力，一切推力、拉力、压力、支持力等都属于弹力。判断弹力的有无，关键看物体之间有无推、拉、提、压等的作用。即受力物体如果与一个物体接触就最多只可能受一个弹力，这样我们只要看一下受力物体与几个物体接触了，那么最多就是几个弹力，弹力的作用点必在接触处，弹力的方向与施加弹力的物体的形变方向相反。既凡是压力与支持力，其方向必与接触面垂直，凡是绳的拉力必沿绳的收缩方向。
【例1】如图1甲所示，有一小球被细绳斜拉于光滑墙面，作出小球的受力示意图。
【分析】本题研究对象为小球，小球在地球上，所以，首先应在图中作出小球重力示意图，即图中G；其次，因为小球与绳、墙壁两个物体接触，最多还有两个弹力，绳子对小球有“拉”的作用。墙壁对小球有“支持”的作用，所以，墙面对小球有垂直于墙面向外的支持力，即图中F支。
3.摩擦力
产生摩擦力的必要条件是接触，同弹力一样，受力物体与几个物体接触，最多可能受几个摩擦力，该物体是否给受力物体有摩擦力，得看受力物体相对于该物体是否有相对运动，如果有，则存在滑动摩擦力，如果有相对运动趋势，则存在的是静摩擦力。摩擦力的作用点在接触处。方向始终与相对运动（或者相对运动趋势）相反，且一定与接触面平行。
【例2】如图2甲，物体A静止于斜面上，试作出物体A的受力示意图。
【分析】首先，该物体在地球上，则必受重力，图中的G。其次，该物体与一个物体接触，则最多还受两个力——弹力与摩擦力，且该两力的施力物体为斜面。现在我们先来看弹力，因为斜面在支持着A，所以，斜面对A有弹力，如图乙中的F，最后我们来看摩擦力，相对于斜面，物体A有向下滑动的趋势，故物体A受到斜面施加的平行斜面向上的摩擦力，如图2乙。
看起来，按照重力、弹力、摩擦力的顺序来进行受力分析，似乎问题就解决了。然而，由于弹力中的弹性形变及摩擦力中的相对运动（或者相对运动趋势）在有的问题中并不是那么容易判断的，因此，我们往往需要结合下面的情况来加以分析。
二、根据物体所处的运动状态及其改变来进行分析
力是改变物体运动状态的原因，在分析物体受力时，这条理论往往是我们的有力武器。物体处于平衡状态（即匀速直线运动或静止状态）时要么不受力，受力只受平衡力；物体处于非平衡状态时，肯定受力，且受到的是非平衡力。
【例3】有一沿平直公路匀速行驶的汽车内放置了一木块，如图3，则该木块_______（选填有/没有）受到摩擦力的作用。
【分析】木块与车的地面接触，这就有了使地面提供摩擦力的必要条件，那么，木块相对于车的地面是否有相对运动（或者相对运动趋势）呢？显然，我们是看不出来的，用上述1.3的方法，则我们就无法判断了。现在我们用“力与运动的关系”来加以分析：我们知道此时木块是随着车沿水平方向做匀速直线运动的，即木块在水平方向是处于运动状态不变的匀速直线运动状态，此时，木块在水平方向，要么不受力，受力只能是受平衡力，如果其在水平方向受到一个摩擦力的作用，就必须有一个力来与之平衡，显然不存在这个力，这就反过来说明了木块没有受到摩擦力的作用。
三、利用力的“物质性”，来进行检验
“力是物体对物体的作用”，任何一个力都同时存在施力物体和受力物体，我们称之为“力的物质性”。许多同学在进行受力分析时，经常会出现“多力、少力”的现象。在我们完成对研究对象的受力分析时可以利用“力的物质性”对我们所做的受力分析结果进行检验。
首先我们应检查有没有“少力”：如问题1所述，在仅分析重力、弹力、摩擦力时，如果一个物体不与任何其它物体接触，则只受一个力——重力；如果一个物体仅与另一个物体接触，则最多受三个力——重力、弹力、摩擦力；如果一个物体仅与另两个物体接触，则最多受五个力——一个重力、两个弹力、两个摩擦力的作用……其次是检查有没有“多力”：方法是确认我们分析出的每一个力是否都同时存在施力物体和受力物体。如有的同学认为放在斜面上的物体受到“下滑力”的作用。如果有“下滑力”，那么“下滑力”的施力物体是谁呢？是地球吗？地球施加给物体的是重力！之所以出现这样的情况，是因为我们仅注意到物体有沿斜面下滑的趋势这个现象，而忽视了“力的物质性”而造成的。再有推出去的铅球是否再受到手的“推力”？应该是没有，因为我们找不到这“推力的施力物体呀。
受力分析问题，初中阶段虽然不作重点要求，但如果我们能够在现有基础上学习一些受力分析的方法，适当的进行一些这方面的练习，不仅对我们目前物理学习有帮助，也降低了将来由初中物理向高中物理衔接时的台阶，可以有效地防止我们在高中物理的门槛上跌倒。
（作者单位：江苏省南京市江宁区龙都初级中学）
一、按照重力、弹力、摩擦力的产生条件顺次来进行分析
就目前的情况，我们分析物体的受力主要以重力、弹力、摩擦力为主。既然这样，我们就可以顺次依据它们的产生条件来加以分析。
1.重力
由于地面附近的一切物体都受到地球的吸引力，即会受到重力。所以对物体进行受力分析时，不管在什么情况下，首先就得考虑物体受重力，也就是说，在地球上，一切物体都必受重力作用。重力的作用点在物体的重心处，重力的方向总是竖直向下。
2.弹力
弹力是由于受力物体与施力物体之间发生了推、拉、提、压等的接触性作用，使施力物体发生了弹性形变而产生的力，一切推力、拉力、压力、支持力等都属于弹力。判断弹力的有无，关键看物体之间有无推、拉、提、压等的作用。即受力物体如果与一个物体接触就最多只可能受一个弹力，这样我们只要看一下受力物体与几个物体接触了，那么最多就是几个弹力，弹力的作用点必在接触处，弹力的方向与施加弹力的物体的形变方向相反。既凡是压力与支持力，其方向必与接触面垂直，凡是绳的拉力必沿绳的收缩方向。
【例1】如图1甲所示，有一小球被细绳斜拉于光滑墙面，作出小球的受力示意图。
【分析】本题研究对象为小球，小球在地球上，所以，首先应在图中作出小球重力示意图，即图中G；其次，因为小球与绳、墙壁两个物体接触，最多还有两个弹力，绳子对小球有“拉”的作用。墙壁对小球有“支持”的作用，所以，墙面对小球有垂直于墙面向外的支持力，即图中F支。
3.摩擦力
产生摩擦力的必要条件是接触，同弹力一样，受力物体与几个物体接触，最多可能受几个摩擦力，该物体是否给受力物体有摩擦力，得看受力物体相对于该物体是否有相对运动，如果有，则存在滑动摩擦力，如果有相对运动趋势，则存在的是静摩擦力。摩擦力的作用点在接触处。方向始终与相对运动（或者相对运动趋势）相反，且一定与接触面平行。
【例2】如图2甲，物体A静止于斜面上，试作出物体A的受力示意图。
【分析】首先，该物体在地球上，则必受重力，图中的G。其次，该物体与一个物体接触，则最多还受两个力——弹力与摩擦力，且该两力的施力物体为斜面。现在我们先来看弹力，因为斜面在支持着A，所以，斜面对A有弹力，如图乙中的F，最后我们来看摩擦力，相对于斜面，物体A有向下滑动的趋势，故物体A受到斜面施加的平行斜面向上的摩擦力，如图2乙。
看起来，按照重力、弹力、摩擦力的顺序来进行受力分析，似乎问题就解决了。然而，由于弹力中的弹性形变及摩擦力中的相对运动（或者相对运动趋势）在有的问题中并不是那么容易判断的，因此，我们往往需要结合下面的情况来加以分析。
二、根据物体所处的运动状态及其改变来进行分析
力是改变物体运动状态的原因，在分析物体受力时，这条理论往往是我们的有力武器。物体处于平衡状态（即匀速直线运动或静止状态）时要么不受力，受力只受平衡力；物体处于非平衡状态时，肯定受力，且受到的是非平衡力。
【例3】有一沿平直公路匀速行驶的汽车内放置了一木块，如图3，则该木块_______（选填有/没有）受到摩擦力的作用。
【分析】木块与车的地面接触，这就有了使地面提供摩擦力的必要条件，那么，木块相对于车的地面是否有相对运动（或者相对运动趋势）呢？显然，我们是看不出来的，用上述1.3的方法，则我们就无法判断了。现在我们用“力与运动的关系”来加以分析：我们知道此时木块是随着车沿水平方向做匀速直线运动的，即木块在水平方向是处于运动状态不变的匀速直线运动状态，此时，木块在水平方向，要么不受力，受力只能是受平衡力，如果其在水平方向受到一个摩擦力的作用，就必须有一个力来与之平衡，显然不存在这个力，这就反过来说明了木块没有受到摩擦力的作用。
三、利用力的“物质性”，来进行检验
“力是物体对物体的作用”，任何一个力都同时存在施力物体和受力物体，我们称之为“力的物质性”。许多同学在进行受力分析时，经常会出现“多力、少力”的现象。在我们完成对研究对象的受力分析时可以利用“力的物质性”对我们所做的受力分析结果进行检验。
首先我们应检查有没有“少力”：如问题1所述，在仅分析重力、弹力、摩擦力时，如果一个物体不与任何其它物体接触，则只受一个力——重力；如果一个物体仅与另一个物体接触，则最多受三个力——重力、弹力、摩擦力；如果一个物体仅与另两个物体接触，则最多受五个力——一个重力、两个弹力、两个摩擦力的作用……其次是检查有没有“多力”：方法是确认我们分析出的每一个力是否都同时存在施力物体和受力物体。如有的同学认为放在斜面上的物体受到“下滑力”的作用。如果有“下滑力”，那么“下滑力”的施力物体是谁呢？是地球吗？地球施加给物体的是重力！之所以出现这样的情况，是因为我们仅注意到物体有沿斜面下滑的趋势这个现象，而忽视了“力的物质性”而造成的。再有推出去的铅球是否再受到手的“推力”？应该是没有，因为我们找不到这“推力的施力物体呀。
受力分析问题，初中阶段虽然不作重点要求，但如果我们能够在现有基础上学习一些受力分析的方法，适当的进行一些这方面的练习，不仅对我们目前物理学习有帮助，也降低了将来由初中物理向高中物理衔接时的台阶，可以有效地防止我们在高中物理的门槛上跌倒。
（作者单位：江苏省南京市江宁区龙都初级中学）