1、一、受力分析1概念所谓物体受力分析，是指把研究的对象在特定的物理环境中所受的所有外力找出来，并画出受力示意图2物体受力分析的一般思路(1)明确研究对象，并将它从周围的环境中隔离出来，以避免混淆由于解题的需要，研究的对象可以是质点、结点、单个物体或物体系统(2)按顺序分析物体所受的力一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序比较好，要养成按顺序分析力的习惯，就不容易漏掉某个力(3)正确画出物体受力示意图画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小，但方向必须画准确一般要采用隔离法分别画出每一个研究对象的受力示意图，以避免发生混乱(4)检查防止错画力、多画力和漏画力3分析受力时应注意以下几点(1)只分
2、析根据性质命名的力，不用分析根据效果命名的力，如动力、阻力、下滑力等(2)每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多分析某些不存在的力(3)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的力(4)一般情况下，可将力画在物体的质心上(5)合力和分力不能同时作为物体所受的力，例如重为G的物体静止在倾角为的斜面上时，受到重力G，支持力N，摩擦力f三个力作用，不能误认为受G、N、f、Gsin、Gcos 等五个力作用如图甲所示，在倾角为 的斜面上，放一质量为 m的小球，小球被竖直的木板挡住而处于平衡状态，不计摩擦画出小球的受力图 甲 乙【解析】小球受重力mg，竖直木板的支持力N1，斜面的支持力N2，
3、如图乙所示二、共点力作用下物体的平衡1平衡条件物体所受共点力的合力为零，即F合0或Fx合0、Fy合02由平衡条件得出的结论(1)物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力必定等大反向共线，是一对平衡力(2)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三个力等大反向共线(3)物体受N个共点力作用处于平衡状态时，其中任意一个力与剩余(N1)个力的合力一定等大反向共线(4)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中，如右图所示，已知绳 ac和bc与竖直方向的夹角分别为 30和 60，则 ac 和 bc 绳中的拉力分别为()A.32 mg
4、，12mg B.12mg，32 mgC.34 mg，12mgD.12mg，34 mg【解析】解法一：(力的分解)竖直段绳的拉力 F 等于物体的重力，即 Fmg.它产生两个效果：一沿bc 方向拉绳 bc；二沿 ac 方向拉绳ac.将力 F 沿 bc 和 ac 方向分解如右图所示，则由几何关系知 T1Fcos60，T2Fsin 60.即 T112mg，T2 32 mg.故 A 正确解法二：(力的合成)以结点 c 为研究对象，对它进行受力分析如右图，因此 F1 与 F2 的合力与 F 等大反向由几何关系有 T1Fcos 6012mg，T2Fsin 60 32 mg.解法三：(正交分解)对结点 c 进
5、行受力分析，并建立如右图所示的直角坐标系因此T1cos 60T2cos 30F，T1sin 60T2sin 30.而 Fmg.联立可得 T112mg，T2 32 mg.三、整体法、隔离法的应用1整体法当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力时，一般以这几个物体为一个整体为研究对象，对整体受力分析，这种选研究对象的方法叫整体法2隔离法为了弄清系统(几个物体)内某个物体的受力情况，需要把这个物体从其他物体中隔离出来为研究对象，对它受力分析，这种选研究对象的方法叫隔离法当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体法分析，这时不必考虑内力的作用；当所涉及的物理问题是物体间的作用时，应用隔离法分析
6、，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法，像欧洲古罗马的万神庙、我国古代的赵州桥(如图甲)都是拱券结构的典型建筑拱券结构的特点是利用石块的楔形结构，将受到的重力和压力分解为向两边的压力，最后由拱券两端的基石来承受现有六块大小、形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券，如图乙所示如果每个楔块质量m3 kg，则：(1)六块楔块组成的拱券对一边支撑物的压力是多大？(2)如果在中间两个楔块上加一个向下的50 N的压力F，那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持弹力是多大？(g取9.8 N/kg)【解析】(1)六块楔块受到的总重力 G6mg176.4
7、 N由二力平衡条件知拱券对一边支撑物的压力为G2，即 88.2 N(2)以中间两楔块为研究对象，其受力如图所示N1 和 N2 间夹角为 120，由对称性可知 N1N2由互成 120角二力合成的特点知 N1N22mgN108.8 N【答案】(1)88.2 N(2)108.8 N四、相似法求解共点力的平衡问题利用三角形相似、线段成比例的方法，可以灵活地解决某些共点力平衡问题此法应用不多，但却有效光滑半球形物体固定在水平面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，放在半球的 A 点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如右图所示，现缓慢地拉绳，使小球沿球面由 A 到 B 的过程中，半球对小球的支持力 N 和绳对小球的拉力T 的大小变化情况是()【解析】以小球为研究对象，它受到重力 G、绳的拉力 T 和大球面支持力 N 的作用小球缓慢移动，在任一时刻均处于平衡状态(是动态平衡)作受力如右图所示设滑轮悬于 C 点，且 ACL，BCd，大球半径为 R，小球半径为 r.作平行四边形得，T与 N 的合力 F 合与 G 大小相等、方向相反，T、F合、N 三力组成的三角形与AOC 相似TGACOC LRd即 T LRdG又因为NGAOOCRrRd所以 NRrRdG由知：T 随 L 减小而减小，N 不变【答案】D练规范、练技能、练速度
