■吴 勇

自然界中不同物体间多种多样的相互作用造就了物体的形状、运动状态等发生变化。物体的受力情况与运动情况密切相关,要想研究物体运动状态的变化情况就必须清楚物体的受力情况,如何正确分析物体的受力情况呢? 概括地说,可以从相互作用的角度、运动与力关系的角度两条思路入手。下面举例说明,供同学们参考。

思路一:从相互作用的角度入手进行受力分析

根据各种力的特点,从相互作用的角度入手进行受力分析的步骤:(1)确定研究对象,即明确要分析的物体,可以选质点或结点为研究对象,也可以选单个物体或由多个物体组成的系统为研究对象;(2)遵循一定的顺序分析研究对象的受力情况,并画出力的示意图,一般情况下按照重力、弹力、摩擦力等的顺序进行分析;(3)检查受力分析是否存在多力或少力现象,确保画在力的示意图中的各个力都能够找得到施力物体。

例1 如图1 所示,一个三角形木块与倾斜天花板表面接触,木块被一竖直圆柱体顶住而静止。

图1

(1)若天花板表面光滑,则木块受到哪几个力的作用?

(2)若天花板表面粗糙,则木块受到哪几个力的作用?

(1)当天花板表面光滑时,木块要想保持静止状态,则一定不受天花板对它的摩擦力和弹力作用,而只受重力G(施力物体为地球)、圆柱体对它的弹力F(施力物体为圆柱体)两个力的作用,如图2甲所示。

图2

(2)当天花板表面粗糙时,若木块与天花板刚好接触而无挤压,则木块依然只受重力G、圆柱体对它的弹力F两个力的作用,如图2甲所示;若木块与天花板之间有挤压,则木块受到重力G、圆柱体对它的弹力F、天花板对它的弹力N和摩擦力f四个力的作用,如图2乙所示。……