受力分析确定物体运动状态所受力的方法

如何分析物体的受力作者：王德富来源：《文理导航》2012年第23期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。

受力分析方法受力分析是工程力学中的重要内容，它是研究物体受到外部力作用时的力学性质和运动规律的一门学科。

受力分析方法是为了解决物体受力情况而进行的一系列分析和计算过程，它可以帮助工程师和设计师更好地理解和预测物体的受力情况，从而指导工程设计和实际施工。

在工程实践中，受力分析方法具有非常重要的意义，下面将介绍几种常用的受力分析方法。

首先，静力学方法是最基本的受力分析方法之一。

静力学是研究物体在静止状态下受力平衡的学科，它通过平衡方程和力的平衡条件来分析物体受力情况。

静力学方法适用于解决物体受力平衡的问题，例如梁、柱、桁架等结构的受力分析。

在实际工程中，静力学方法可以帮助工程师计算物体受力的大小、方向和作用点位置，为工程设计提供重要参考。

其次，有限元分析方法是一种现代化的受力分析方法。

有限元分析是利用计算机对物体进行离散建模，通过数值计算方法求解物体受力情况的一种技术。

有限元分析方法适用于复杂结构和大变形情况下的受力分析，它可以模拟物体受到外部力作用后的变形和应力分布情况，为工程设计和结构优化提供科学依据。

另外，试验分析方法是一种重要的受力分析手段。

试验分析是通过对物体进行实验测试，获取物体受力情况的一种方法。

试验分析方法可以直接观测和测量物体在受力状态下的变形和应力情况，为工程师提供真实可靠的受力数据。

试验分析方法在工程实践中具有重要的应用，例如对材料的拉伸试验、结构的载荷试验等。

最后，有限差分法和有限体积法是一种数值分析方法，它们适用于求解物体受力情况的偏微分方程。

有限差分法和有限体积法通过离散化偏微分方程，将连续的受力问题转化为离散的代数方程，然后利用数值计算方法求解物体的受力情况。

这两种方法在流体力学、固体力学等领域有着广泛的应用，可以帮助工程师分析复杂的受力情况。

总之，受力分析方法是工程力学中的重要内容，它对工程设计和实际施工具有重要的指导作用。

不同的受力分析方法适用于不同的受力情况，工程师需要根据实际问题选择合适的受力分析方法，进行科学准确的受力分析。

受力分析【知识点】受力分析一：受力分析的一般步骤1、确定研究对象：可以是单个物体也可以是多个物体组成的系统：2、按顺序画力：按顺序分析物体所受的力：一重、二弹、三摩擦、四其他。

（注意：摩擦力的前提条件是接触面有弹力）3、验证：每个力都应找到对应的施力物体；物体受到的力应与物体的运动状态对应。

二：受力分析的基本依据1、条件判断根据各种性质力的产生条件，如弹力必须是相互接触且发生弹性形交；摩擦力必须是相互接触的物体间有挤压且相对运动或相对运动的趋势等。

2、效果判断根据各种力的作用效果进行判断，如拉或压、推动或阻碍、吸引或排斥等，对它们存在或不存在的假设，然后结合物体的运动状态判断该力是否存在。

3、相互作用判断根据力的作用的相互性，从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力的作用，即有力必有其反作用力。

三：受力分析的基本方法选用整体法和隔离法的策略①利用整体法可求外力，用隔离法可求内力②当各物体的运动状态相同时，宜选用整体法；当各物体的运动状态不同时，宜选用隔离法；③对较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象交替应用整法与隔离法才能求解四：受力分析的注意事项1、防止“漏力"和“添力’’．2、深刻理解“确定研究对象”的含义，若题目是要求分析A物体受力，那么A物体对其他物体的力就不是A所受的力．3、画受力图时，力的作用点可沿作用线一一移动．4、受力分析时，只能分析性质力，不能加入效果力。

5、若某个力的方向难以确定，可以先假设这个力不存在，分析物体会发生怎样的运动，然后确定其方向．6、分析弹力的方法：先看物体有几处与其他物体接触，再看这些接触处有没有相互挤压（即去掉支持物，看对物体的状态有无影响）。

有相互挤压时就有弹力作用，再确定弹力的方向7、摩擦力的分析：先看物体在哪几处有弹力作用，再看这些地方有没有相对运动或是相对运动趋势（对静摩擦常假设没有摩擦力，把相对运动趋势转化为相对运动再分析）。

受力分析方法受力分析是工程学和物理学中的重要概念，它可以帮助我们理解物体受到的外部力作用下的运动和变形规律。

在工程设计、结构分析和材料研究中，受力分析方法的应用十分广泛。

本文将介绍几种常见的受力分析方法，帮助读者更好地理解和应用这些方法。

首先，我们来介绍静力学方法。

静力学是研究物体受力平衡状态的学科，它主要应用于静态情况下的受力分析。

在静力学方法中，我们可以通过平衡方程和力的合成原理来分析物体受力的情况。

例如，对于一个悬挂在绳子上的物体，我们可以利用平衡方程来求解绳子受力的大小和方向，从而确定物体的平衡状态。

静力学方法在工程结构设计和静态力学分析中有着重要的应用，它可以帮助工程师和设计师确定结构的受力情况，保证结构的安全性和稳定性。

其次，动力学方法也是一种常见的受力分析方法。

动力学是研究物体在外力作用下的运动规律的学科，它主要应用于动态情况下的受力分析。

在动力学方法中，我们需要考虑物体的加速度、惯性力和动量等因素，从而分析物体在外力作用下的运动状态。

例如，对于一个自由落体运动的物体，我们可以利用动力学方法来分析物体的速度、加速度和受力情况。

动力学方法在工程动力学、机械运动学和飞行器动力学等领域有着重要的应用，它可以帮助工程师和科学家理解和预测物体在外力作用下的运动规律。

此外，有限元分析方法也是一种常用的受力分析方法。

有限元分析是一种数值计算方法，它通过将物体分割成有限个小单元，利用数值计算技术来模拟物体受力的情况。

在有限元分析方法中，我们可以利用有限元软件来建立物体的有限元模型，然后通过数值计算来分析物体受力的情况。

有限元分析方法在工程结构分析、材料力学和流体力学等领域有着重要的应用，它可以帮助工程师和科学家分析复杂结构和材料的受力情况，预测结构的破坏和变形情况。

综上所述，受力分析方法在工程学和物理学中有着重要的应用，它可以帮助我们理解和预测物体受力的情况。

静力学方法主要应用于静态情况下的受力分析，动力学方法主要应用于动态情况下的受力分析，有限元分析方法主要应用于复杂结构和材料的受力分析。

总结一下对物体受力分析的8个步骤：
（一）、受力分析要点：
1、明确研究对象
2、分析物体或结点受力的个数和方向，如果是连结体或重叠体，则用“隔离法”
3、作图时力较大的力线亦相应长些
4、每个力标出相应的符号（有力必有名），用英文字母表示
5、物体或结点：
6、用正交分解法解题列动力学方程
①受力平衡时
②受力不平衡时
7、一些物体的受力特征：
8、同一绳放在光滑滑轮或光滑挂钩上，两侧绳子受力大小相等，当三段以上绳子在交点打结时，各段绳受力大小一般不相等。

（二）、受力分析步骤：
1、判断物体的个数并作图：①重力；②接触力（弹力和摩擦力）；③场力（电场力、磁场力）
2、判断力的方向：
①根据力的性质和产生的原因去判；
②根据物体的运动状态去判；
a由牛顿第三定律去判；
b由牛顿第二定律去判（有加速度的方向物体必受力）。

物理知识点受力分析技巧力学是物理学科中的重要内容之一，其中受力分析是解答力学题目中关键的一步。

但是很多在做受力分析时由于缺乏耐心以及对知识掌握不牢固等原因，经常会出现这样那样的错误，甚至有的同学根本不会做受力分析。

了一份受力分析的技巧，同学们可以参考一下。

物体受力分析的根本步骤（1）首先要确定研究对象，可以把它从周围物体中隔离出来，只分析它所受的力，不考虑研究对象对周围物体的作用力；（2）一般应先分析场力（重力、电场力、磁场力等）。

再分析弹力。

绕研究对象周，找出研究对象跟其它物体有几个接触面（点），由几个接触面（点）就有可能受几个弹力。

然后在分析这些接触面（点）与研究对象之间是否有挤压，假设有，那么画出弹力。

最后再分析摩擦力。

根据摩擦力的产生条件，有弹力的地方就有可能受摩擦力。

然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否有相对运动或相对运动趋势，画出摩擦力（3）根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况，分析待定力，并画出研究对象的受力图；（4）根据力的概念、平动方程和转动方程（其特例为平动平衡方程和转动平衡方程）来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。

假设不满足，那么一定有遗漏或多添了的力等毛病，必须重新进行分析。

物体受力分析时应注意的几个问题1．有时为了使问题简化，出现一些暗示的提法，如轻绳、轻杆表示不考虑绳与杆的重力；如光滑面示意不考虑摩擦力．2．弹力表现出的形式是多种多样的，平常说的压力、支持力、拉力、推力、张力等实际上都是弹力．两个物体相接触是产生弹力的必要条件，但不是充分条件，也就是相接触不一定都产生弹力．接触而无弹力的情况是存在的．3．两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力．如果接触面是粗糙的，到底有没有摩擦力？如果有摩擦力，方向又如何？这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定．例如，放在倾角为的粗糙斜面上的物体A，当用一个沿着斜面向上的力F作用时，物体A处于静止状态，问物体A受几个力？从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F，但静摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是零，这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定．4．对连接体的受力分析能突出隔离法的优点，隔离法能使某些内力转化为外力处理，以便应用牛顿第二定律．但在选择研究对象时一定要根据需要，它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体，也可以是整体，千万不要盲目隔离以免使问题复杂化．5．受力分析时要注意质点与物体的差异．一个物体由于运动情况的不同或研究的重点不同，有时可以把物体看作质点，有时不可以看作质点，如果不考虑物体的转动而只考虑平动，那就可以把物体看作质点．在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体认为是质点，物体受到的是共点力．6.注意每分析个力，都应找出它的施力物体，以防止多分析出某些不存在的力．例如汽车刹车时还要继续向前运动，是物体惯性的表现，并不存在向前的冲力．又如把物体沿水平方向抛出去，物体做平抛运动，只受重力，并不存在向水平方向抛出的力。

详解动力学中力的作用方向的确定方法力是物理学中非常重要的概念，它描述了物体之间相互作用的属性。

在动力学中，力的作用方向对于研究物体的运动和力学性质至关重要。

本文将详解动力学中力的作用方向的确定方法。

一、受力分析法受力分析法是动力学中常用的确定力作用方向的方法之一。

它通过分析物体所受到的各个力的性质来判断力的作用方向。

受力分析法可以分为静态平衡和动态平衡两种情况。

在静态平衡的情况下，物体处于静止状态，所有受力之和为零。

通过观察受力的大小和方向，可以确定力的作用方向。

例如，当一个物体受到重力和支持力作用时，重力向下，支持力向上，力的作用方向可以确定为竖直向上。

在动态平衡的情况下，物体处于匀速直线运动状态，所有受力之和为零。

同样，通过观察受力的大小和方向，我们可以确定力的作用方向。

例如，当一个物体受到摩擦力和推力作用时，摩擦力与推力大小上相等且方向相反，力的作用方向可以确定为与推力方向相反。

二、牛顿第三定律牛顿第三定律指出，任何两个物体之间的相互作用力具有大小相等、方向相反的特性。

根据这个定律，我们可以使用另一个物体所受到的力来确定力的作用方向。

例如，当一个物体在水中游泳，它对水施加一个向后的推力，根据牛顿第三定律，水对物体产生一个向前的作用力，力的作用方向可以确定为向前。

三、实验确定法除了受力分析法和牛顿第三定律，我们还可以通过实验来确定力的作用方向。

实验方法可以更加直观地展示力的作用效果。

通过实验，我们可以利用各种测量工具，如力传感器、弹簧测力计等，来测量物体所受到的力的大小和方向。

例如，在测量弹簧的伸长量时，我们可以根据弹簧的弹性特性和所受到的外力，确定力的作用方向。

实验方法不仅可以帮助我们确定力的作用方向，还可以验证理论分析的结果，提高研究的准确性和可靠性。

综上所述，动力学中力的作用方向的确定方法主要包括受力分析法、牛顿第三定律和实验确定法。

受力分析法通过对物体受力的性质进行分析来判断力的作用方向；牛顿第三定律则利用相互作用力的大小和方向的对称性来确定力的作用方向；实验确定法通过实验测试来测量力的大小和方向，从而确定力的作用方向。

§1.1物体受力分析的基本方法受力分析是解决力学问题的关键，对物体所受的力进行正确的分析，是必须掌握的基本功，是解决静力学和动力学问题的基础，所以同学们必须熟练掌握受力分析。

【例1】如图1.1-1所示，三个木块A 、B 、C ，其中B 与C 放在A 上，木块C 受到恒力F 作用，而使三木块一起在水平面上做匀速运动，则木块A 受到力的个数是 个。

【解析】先确定以A 为研究对象，再根据各力的概念和物体处于平衡状态，全面分析物体的受力情况，首先分析木块A 受到的重力，然后分析木块A 受到的弹力，有三个弹力：木块B 、C 对A 的压力和地面对A 的支持力，最后分析木块A 受到的摩擦力：木块C 对A 有向右的摩擦力，地面对A 有向左的摩擦力。

【答案】6个【小结】分析物体受力情况时，首先应明确研究对象A ，然后按重力、弹力、摩擦力的顺序逐个进行分析，每分析一个力都要依据力产生的条件进行判定，对于弹力和摩擦力还要根据物体的运动状态进行分析。

【例2】如图1.1-2所示，在水平桌面上放置一物体A ，此时弹簧秤有读数，则A 受到力的作用的个数可能是 （ ）A.一个B.二个C.三个D.四个【解析】先确定研究对象A ，按受力分析的顺序，首先分析A 受到的重力，然后分析弹力，由题意知，弹簧秤有读数，但不知其大小，若其读数恰为A 的重力，则A 受到重力的弹簧秤的拉力两个力作用；若弹簧秤读数小于A 的重力，则地面对物体A 还有支持力作用，此时物体A 受到重力、弹簧秤的拉力和地面的支持力三个力的作用。

【答案】BC【例3】试分析如图1.1-3（a ）中沿粗糙斜面向上滑动的物体A 的受力情况．【解析】物体A 受到地球对它的重力A G 、斜面对它垂直于接触面向上的弹力N ，由于A 向上滑动，受到斜面对它与相对滑动方向相反的摩擦力f ．【答案】受力情况如图（b ）所示． 图1.1-1图1.1-2图1.1-3【例４】如图1.1-4所示，斜面小车M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁。

受力分析的方法受力分析是工程学、物理学和其他领域中非常重要的一个概念，它可以帮助我们理解物体受到外部力作用时的行为和状态。

在工程设计、结构分析、材料力学等领域，受力分析更是至关重要。

本文将介绍受力分析的一些常用方法，希望能够帮助读者更好地理解和运用这一概念。

首先，我们来介绍一下静力学的受力分析方法。

静力学是研究物体在静止状态下受力情况的学科，它的基本原理是力的平衡。

在静力学中，我们可以利用平衡方程来分析物体受力的情况，其中包括力的合成、力的分解、力的平衡等内容。

通过平衡方程，我们可以求解物体受力的大小、方向和作用点等信息，从而更好地理解物体的受力情况。

其次，动力学也是受力分析的重要方法之一。

动力学是研究物体在运动状态下受力情况的学科，它的基本原理是牛顿运动定律。

在动力学中，我们可以利用牛顿第二定律来分析物体受力的情况，根据物体的加速度和受力情况，求解物体所受的合外力。

通过动力学的分析，我们可以更好地理解物体在运动过程中所受的各种力，从而预测物体的运动状态和轨迹。

另外，有限元分析也是现代工程中常用的受力分析方法之一。

有限元分析是一种数值计算方法，它通过将连续介质离散为有限个单元，利用数值计算的方法来求解物体的受力情况。

有限元分析可以应用于各种复杂的结构和材料，通过计算机模拟来分析物体受力的情况，得出应力、应变等重要参数。

有限元分析在工程设计、结构分析、材料力学等领域发挥着重要作用，为工程师和科研人员提供了强大的分析工具。

最后，还有一些其他的受力分析方法，比如力矩分析、应力分析、变形分析等。

这些方法在不同的领域和情况下都有着重要的应用，可以帮助我们更全面地理解物体受力的情况。

总的来说，受力分析是工程学、物理学等领域中非常重要的一个概念，它可以帮助我们理解物体受力的情况，为工程设计、结构分析、材料力学等领域提供重要的理论基础和分析工具。

通过静力学、动力学、有限元分析等方法，我们可以更全面地分析和理解物体受力的情况，为工程实践和科学研究提供有力支持。