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受力分析典型例题深度解析
高中物理中的受力分析普遍比较难，我们为同学们整理了一些典型例题，配有较为详细的解析，希望同学们好好利用这些例题把受力分析这部分掌握牢。
受力分析是解决物理力学问题的基础，也是电磁学等内容的解题基础。
受力分析例题如下：
例题1：如左图所示，滑轮固定在天花板上，物块A、B用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接，物块B静止在水平地面上。如用f和FN分别表示水平地面对物块B的摩擦力和支持力，则关于物体B的受力分析正确的是（ ）
B．一定受四个力：重力、弹力、拉力、静摩擦力
C．可能受三个力：重力、拉力、静摩擦力
D．一定受三个力：重力、拉力、静摩擦力
解答：
研究对象：物体。
考查状态：处于静止状态，满足平衡条件——合外力为零
受力分析如右图所示：
表面看四个力和三个力都可能满足合外力为零。
深入分析，如果物体只受三个力而合外力为零，则物体与地面之间的弹力为零，即物体与地面之间不互相挤压。
如果物体与地面之间不互相挤压，则物体与地面之间就失去了摩擦力存在的前提条件。而摩擦力如果不存在则物体的平衡条件将不能满足。所以，物体B一定受四个力作用，B正确。
答案：B
例题2：如左图所示，一个光滑金属球，受到在同一个水平面上的直角钢架P、Q点的作用，处于静止状态。O点是球心，C点是球的重心。分析球的受力情况，画出力的图示。
解答：常常有两种受力分析结果，如右图所示。
本题属于点与点接触并挤压的情况，确定弹力方向首先应过接触点作切面，弹力方向应过接触点垂直于切面。正确结果如图（2）所示。
本题重力不在球心是一个干扰因素，确定弹力的方向，不能以重心为判断依据。
有人认为，球还受压力，方向垂直于切面向下，你认为正确吗？
注意，受力分析不要把反作用力画在受力物体上。不要以为接触就一定存在弹力作用，例如，如左图图所示，光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态，分析小球的受力情况。
考察小球的运动状态：静止，满足合外力为0。用假设方法：如果小球除重力、水平面的竖直支持力之外，还受到台阶弹力作用，如右图所示，此三个力合力不为0，不能满足平衡条件，所以一定不存在支持力，小球与台阶接触但不挤压。或假设将台阶去掉，看小球的运动状态是否变化。
小结：当相互接触的物体之间是否形变不能明查时，应根据力与运动的关系来分析是否存在弹力及其方向。
例题3：如左图所示，小木块以初速度V0 沿三角形木块a的粗糙斜面向上滑动，至速度为零后又沿斜面加速返回斜面底端，三角形木块a始终相对水平面保持静止，则水平面对三角形木块a的摩擦力方向是：（）A．始终向左B．始终向右C．先向左后向右D．先向右后向左
分析：先考虑简单情况，如果小木块与三角形木块相对静止，并相对于水平面静止。分析三角形木块相对于水平面有没有运动趋势？
解法一.使用隔离法进行受力分析
问题：斜面对小木块作用力的合力大小、方向如何？
答：合力数值上等于木块的重力，方向竖直向上。如左图所示
问题：那么小木块对斜面的作用力的合力又怎样？
答：竖直向下，大小也为木块的重力，如右图图所示
解法二.使用整体法进行受力分析
将两木块看成一个整体，它们处于平衡状态，合外力为0，只可能在竖直方向受到重力和弹力，不会受水平的作用力。如果存在水平方向的作用力，整体将在水平方向改变运动状态小。物体沿斜面匀速运动情况与此相同。
本题，小木块的加速度方向始终沿斜面向下，即其所受合力方向始终沿斜面向下。三角形木块受小木块作用力的合力斜向右下，如左图所示，地面对三角形木块的摩擦力，水平向左。或三角形木块a平衡，系统具有水平向左的加速度，必然受水平向左的外力——地面对三角形木块的摩擦力，水平向左。
答案：A
小结：由以上讨论，可知当物体之间有没有运动趋势不明朗时，可以根据力与运动的关系，如平衡条件分析判断。
综上所述：受力分析的基本方法是隔离法：明确研究对象，把它从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加力的作用，各是什么性质的力，力的大小、方向怎样，并将它们一一画在受力图上。某些力是否存在必须考察物体的运动情况后才能确定，所以研究物体运动状态和运动过程也是受力分析的重要环节。
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