力和运动相关问题解题思路和难题例解

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力、力和运动两章知识是力学的基础，对同学们学习后面各章内容至关重要．力的概念、力的种类、二力合成、牛顿第一定律、惯性、二力平衡条件、摩擦力是中考中常见的考点．现从近年来各地中考试题中选出几道有一定难度的试题，帮大家分析解题思路和突破难点的关键．

一、受力分析

对物体进行受力分析的一般步骤和方法是：（1）确定研究对象；（2）按次序分析受力；（3）画出受力图或示意图．在通常情况下，首先，分析物体受到的重力作用. 除题中已特别指明某物体是“轻质”、“轻小”时可以忽略重力不计以外，其他情况均应考虑重力的作用．其次，分析有无摩擦作用．在一般情况下都要考虑摩擦的影响，如果题中已说明是“光滑平面”、“无阻力作用”等，可不计摩擦．再次，分析该物体与哪些物体接触，有无推、拉、压、支持等力的作用.这里要特别注意的是，没有直接接触的物体也可能有力的作用，如地球的吸引力（重力），磁体间、电荷间的作用而产生的引力或斥力等.进行受力分析要记住：“重力通常有，接触物体的力不要丢，摩擦分析不能漏．”

例1如图1所示，用水平力F将物体A和B压紧在竖直墙上，A、B两物体均保持静止．请画出物体B在竖直方向所受力的示意图，并写出这几个力间的关系．

解析：这是一道在初中阶段较为复杂的物体受力分析题．从题意可知，物体B在竖直方向共受到三个力：首先，可确定受到竖直向下的重力G；其次，分析B与墙接触而不向下滑落，故这时受到墙的摩擦力f2，方向向上；再次，分析B与A 接触有摩擦力f1，其方向不好直接确定，我们可以借助物体A受到的摩擦力来确定．物体A受到的摩擦力f与它的重力方向相反，即向上，而 f1与f是一对相互作用力，故可知f1方向向下．由此可画出力的示意图，如图2．根据平衡力的知识可写出关系式：f2=G+f1．

此题的难点在于确定A、B间有摩擦（A受重力而不向下滑落，必受B的摩擦力f，方向向上），并利用力的相互作用（B与A之间的摩擦力是相互的）由A所受B的摩擦力f的方向，确定B受到A的摩擦力f1的方向．

二、惯性现象

解答有关惯性现象问题应抓住两条规律：（1） 力是改变物体运动状态的原因；（2） 牛顿第一定律．解题步骤为：（1） 明确所研究的物体原来处在什么状态（是静止状态，还是运动状态）；（2） 指明某物体或物体的某一部分因受力而改变运动状态；（3） 指明另一物体或物体的另一部分由于惯性而保持原来的运动状态，并得出结论．

例2图3为运输液体货物的罐车，液体上方有气泡．当罐车向前开动时，气泡将向______运动；刹车时，气泡将向______运动，其原因是 _______具有惯性．

解析：由惯性定律可知，物体有保持原来运动状态的性质．当罐车向前开动时，罐内的液体因惯性保持原来的静止状态而相对集中于罐的后部，气泡被排挤向前移动．同理可分析，在刹车时，气泡将向后移动，故题中三空应分别填“前”、“后”、“液体”．

此题的难点在于除了要分析题中问到的气泡，还要分析液体，需要研究的是在同样条件下，哪个物体保持原来的运动状态，哪个物体较容易改变运动状态．两个物体比较，气泡较容易改变运动状态．所以，要将罐内的液体作为研究对象，由罐内液体的情况推断气泡的情况．

三、有关平衡力问题

解有关平衡力的问题应抓住两点：（1） 平衡力的定义；（2） 二力平衡的条件.解答步骤为：（1） 明确所研究的物体是在哪两个力的作用下保持静止状态或做匀速直线运动；（2）根据二力平衡的条件，得到结论．

例3如图4所示，在弹簧秤下挂一重物A和吊篮B，一人站在篮中，此时弹簧秤的读数为700N．当人用100N 的力竖直向下拉重物A时，弹簧秤的读数为（）．

A. 800N B. 600N

C. 700N D. 条件不足，无法判断

解析：弹簧秤的读数是作用在弹簧秤上的各力的总和，包括篮、篮中的人和重物A的重力．人向下拉重物A，使弹簧秤的读数增大；由力的相互作用，重物A也对人有向上的拉力，则人对篮压力减小，使弹簧秤的读数减小．两个作用相抵，弹簧秤的读数不变．这样分析比较复杂. 我们可以把这三个物体看做一个整体，并与弹簧秤隔离开来考虑．在这个整体中各物体之间的相互作用力，我们称之为内力，内力不改变物体对外的作用力的大小．根据二力平衡的条件可知，应选C．

此题的难点在于将一个整体中各物体间的作用力看做内力，内力的存在不影响外力的方向和大小．可以这样理解：物体由大量的分子组成，分子间存在相互作用力，这些力相当于物体这个整体的内力，对物体受到重力、拉力、摩擦力，都没有影响．

例4如图5所示，一质量为0.5kg的圆环沿竖直杆匀速下滑，圆环受到的滑动摩擦力为＿＿＿＿N，圆环所受的合力为＿＿＿＿N．（取g=10N/kg）

解析：圆环沿竖直杆匀速下滑，受到的滑动摩擦力和自身重力是一对平衡力，显然滑动摩擦力的大小等于重力的大小：

f=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，

圆环所受的合力为：F=G-f=0．

此题的难点在于将求合力与二力平衡问题联系起来，这是对课本知识的深化．物体受到平衡力作用时合力为零；反之，物体所受合力不为零，物体就不处于二力平衡状态，即运动状态要改变．这一推论是很重要的．

四、力和运动的关系

解答有关力和运动的关系问题，应当正确理解“力是改变物体运动状态的原因”，并能灵活运用，切不可片面理解或想当然．

例5 在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体，在水平方向只受到两个力的作用，则下列说法中正确的是（）．

A.这两个力一定是一对平衡力

B.如果撤消其中一个力，物体的运动状态会改变

C.如果两个力均撤消，物体的运动状态一定会改变

D.如果在水平方向上再加上一个力，物体的运动状态也可能不改变

解析：解答这道题要抓住两个条件，其一是发生在水平面上的，其二水平面是光滑的．当物体在水平面上做匀速直线运动时，受平衡力．因为只受两个力，所以这两个力肯定是平衡力．若撤去一个力，只剩下一个力，这个力就是合力．合力不为零，物体肯定要改变运动状态．若两个力同时撤去，物体在水平方向上就不受力，运动状态就不会改变．因为原来的两个力为平衡力，合力为零，若加上第三个力，这个力也就是合力．合力不为零，一定会改变物体的运动状态．综上分析，正确答案为A和B．

对于“力是改变物体运动状态的原因”这句话中的“力”，应当理解为“不为零的合力”．合力不为零，物体运动状态要改变；合力为零，物体运动状态不变．

（作者简介：李淑文，天津市新华中学高级教师，天津市教研室兼职教研员）