受力分析

受力分析是整个高中物理解决问题的核心，物理的任何一个章节都是在研究各种各样的力的，及其做功情况。看看我们近几年北京的高考物理试题，尤其是压轴题部分，有多少学生是栽在受力分析上。因此，在学习受力分析的时候，大家一定要注意听讲，多作总结。

受力分析的概念

物理学把研究对象抽象出来，看作一个孤立的物体，并分析它所受各外力特性的过程称之为受力分析。受力分析又称画隔离体受力图，它是进行力学计算的基础。这是受力分析的基本概念，也叫狭义概念。广义上的受力分析，还包括建立直角坐标系或利用力的封闭三角形法则来分析、探究与列方程计算。

受力分析的步骤

受力分析的具体步骤如下

1，找出适合的研究对象；

在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。如何确定研究对象呢？一般来说我们遵循的原则是先大后小，能大不小（也就是先整体后部分的原则）；当然了，对谁进行受力分析，关键还是看解题的要求。

2，画受力图；

我们一般采取先画场力，后画接触力的顺序进行分析。王尚提醒大家：接触力中必须先找弹力，后找摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。

什么是场力呢？简单来说，就是借助于场的作用提供的力，最大特点就是不需要接触。比如重力场的重力，电场的库仑力，磁场的洛伦兹力等等。

画接触力时，一定不要忽略摩擦力。一般的题中，相互接触的两个物体，A给B的力包含压力与摩擦力两种。请注意，我说的并不是全部。

还需要提醒同学们的一点儿：斜面没有要求时，尽量画图时画成30°左右，不要画成45°，因为45°的sin和cos一样，在后续进行力的分解运算时不好辨别。

画图的目的是为了解题方便，把夹角画成45°，让自己都搞不清楚怎么投影运算，真是搬石头砸自己的脚。

3，进行力的分解；

一般是建立直角坐标系来进行分解，有的题目中需要用到力的封闭三角形三角形法则。关于力的封闭三角形法则，我们在下面有讲解。

提醒，笔者建议大家把坐标系画成虚线，因为在笔者的教学过程中发现很多学生往往因为把坐标系的x与y画成实线导致受力分析错误或者延误时间的问题。

此外，同学们还应注意，把x轴与y轴画的远一些，标记x、y这两个字母也要远一些，不要影响后续对受力图的分析。

在进行力的分解的时候，我们还应该注意不要在受力图中画分力（投影力）。力的投影是在后续列方程的时候进行的。

4，列方程，并求解；

大部分力学题目是需要建立直角坐标系来进行运算的，在x与y两个垂直的方向上进行分析，并列方程进行求解。

注意f=μN这个辅助公式，只对滑动摩擦的时候才能用。

力的合成与分解

一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。我们下面来研究力这一矢量。力的合成与分解是正确解决复杂的受力分析，研究力学综合问题的前提。

力的合成的定义

合力与分力：如果几个力共同作用在物体上产生的效果与一个力单独作用在物体上产生的效果相同，则把这个力叫做这几个力的合力，而那几个力叫做这一个力的分力。

几个力共同作用产生的的效果可以用一个力来代替，这个力就叫做那几个力的合力，求这几个力的合力的过程就叫做力的合成。

力的分解的定义

求一个已知力的分力的过程叫做力的分解。正如前文所述，往往是在正交的x、y轴方向上进行力的分解运算。从考题来看，高中物理大部分的问题都是进行力的分解运算。

平行四边形法则

所有矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则，力的合成与分解也不例外。如图a所示。F1与F2的合力的作用效果与其构建的平行四边形的对角线F的作用效果一致。在后面我们要讲到的运动的合成与分解中，也会温习这里的知识。平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。我们既可以用其来合成也可以用以分解，以前者的使用为主。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。各个矢量的大小和方向一定要画得合理。

在对一个物体进行受力分析时，合力和分力不能同时出现（使用）。也就是说，在分析物理问题时，考虑了合力就不能再考虑分力；考虑了分力就不能再考虑合力。力的合成分解，一定要认真作图，笔者个人建议在受力图中只画出原始力，而不要轻易进行分解。分解是建立直角坐标系后，在列方程的时候才用到的。

画受力分析图的一个小建议

在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，在题意没有要求的时候，不可随意将两个锐角都画成45º；

在一般不规定θ角度到底是多少，笔者建议学生们把锐角统一画成30度以便于后面的分析。

力的封闭三角形法则

三角形定则可以认为是平行四边形法则的一个推广。

当一个物体仅受三个力的作用处于平衡状态时，这三个力首尾顺次相连，构成一个封闭的三角形。

当然，力的封闭三角形法则也到多个力的合成。只要将表示各个分力的有向线段首尾相接成一折线（与先后顺序无关），那么从第一个有向线段的箭尾到最后一个有向线段的箭头的有向线段就表示它们的合力F。由此还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零，物体处于平衡状态。

三角形法则看似简单，其实这是受力分析比较难的地方，这里的很多问题涉及到了几何的知识，不好讲解。因此，在这里物理网王尚老师给大家留下一些作业，大家可以进行下练兵。下载力的封闭三角形法则练习题。相信大家如果能把这些问题都轻松处理掉了，那么你的力的封闭三角形法则就没有什么问题了。

力的封闭三角形法则应用的前提条件：1物体受力平衡，2物体只受到三个力的作用（或者可以简化为3个力）。

受力分析的重要性

受力分析是高中物理各个章节的基础，因为物理的任何一个章节都是在研究各种各样的力的。

这看似简单的四个字，当然也是被老师提了一万遍的四个字，并不是那么简单。

看看我们近几年北京的高考物理试题，尤其是压轴题部分，有多少学生是栽在受力分析上。因此，在学习受力分析的时候，大家一定要注意听讲，多作总结。

还是那句话，受力分析是最根基的解决物理问题的方法。

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