一、物体受力图

在研究力学问题时，弄清被研究的物体的受力情况是十分重要的。在实际问题中，一个物体往往同时受几个物体的作用，因此，在分析物体的受力情况时，通常要把这一物体从周围物体中隔离出来，单独画出这个物体的简图，并把各个施力物体对它的作用力示意性地（即力的方向一定要正确，力的大小合适即可）表示在简图上。这样的图叫物体受力图。像这样把被研究物体从周围物体中隔离出来画受力图的方法叫隔离法。

二、物体受力分析实例

在实际问题中，每个力的作用点可能各不相同，但我们重点研究的是质点的运动，因此，在画物体受力图时，可以把所有力的作用点画在一点上（如重心）。

1.水平面上的物体的受力分析

（1）放在水平桌面上的粉笔盒的受力情况分析：粉笔盒在桌面上受两个力的作用，一个是竖直向下的重力G，另一个是桌面给它的垂直桌面向上的支持力FN，如图2-13所示。

图2-13 水平面上静止的物体

图2-14 水平面上匀速运动的汽车

（2）水平路面上匀速运动的汽车的受力情况分析：汽车在竖直方向上受两个力，一个是竖直向下的重力G，另一个是路面给它的垂直路面向上的支持力FN；汽车在水平方向上受三个力，一个是路面给它的向后的滑动摩擦力Ff，另一个是空气阻力Ff1，还有一个是向前（运动方向）的牵引力F。如图2-14所示。

2.斜面上的物体的受力情况分析

（1）静止在斜面上（或沿斜面向下滑动的物体）的受力情况分析：一个是竖直向下的重力G，另一个是斜面给它垂直斜面向上的支持力FN，第三个是斜面给它的沿斜面向上的静摩擦力Ff（或滑动摩擦力），如图2-15所示。

图2-15 斜面上静止或向下滑动的物体

图2-16 沿斜面向上拉物体

（2）沿斜面向上拉物体时，物体的受力情况分析：一个是竖直向下的重力G，另一个是斜面给它的垂直于斜面向上的支持力FN，第三个是斜面给它的沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，第四个是沿斜面向上的拉力F，如图2-16所示。

3.竖直方向运动的物体受力情况分析

水平桌面上的滑块A，用细绳跨过定滑轮和砝码B相连，如图2-17（a）所示，当滑块A向左（或向右）滑动时，试分析砝码B的受力情况。

图2-17 砝码B的受力分析(www.daowen.com)

当滑块向左（或向右）滑动时，砝码B受力情况如图2-17（c）所示，竖直向下的重力GB，绳子给它的竖直向上的拉力F。

三、画受力图的步骤

由上述各例可以看出，分析物体受力情况和画物体受力图时，一般可按下述思路进行：

1.用隔离法先把被研究物体看作物块从周围物体中隔离出来，并画出其示意图；

2.按重力、弹力、摩擦力的顺序逐步分析，将各个力按大小、方向示意性地画在物体上。

但要注意：（1）在受力图上只画被研究物体所受的作用力，它对周围物体的反作用力不能画在它的受力图上；（2）分析物体受力情况时，要根据力是物体间的相互作用去分析，不能多画一个力，也不能少画一个或错画一个力。

例题 在平直公路上向右行驶的汽车后面挂着一辆拖车，画出汽车、拖车的受力图。

汽车和拖车的受力情况如图2-18所示，请同学们说明图中各力的具体情况。

图2-18 汽车和拖车的受力图

习题2-5

1.竖直电线下面悬挂一盏电灯，电灯和哪些物体间有作用力？电灯本身受哪些力的作用？它为什么不动？画出电灯的受力图。

2.关闭了发动机的汽车，沿平直公路滑行时，汽车受到几个力的作用？画出汽车的受力图。

3.画出题图2-4、题图2-5和题图2-6中物体的受力图。

题图2-4 两根绳悬挂的物体

题图2-5 沿斜面向上滑动的物块

题图2-6 挂在墙上的球