力能不能传递

刚上高中的学生学习力学时最头疼的问题是物体的受力分析，尤其是遇到多个物体在一起的时候要求对某一物体分析受力，心里知道用“隔离法”，但怎么想也隔不开。通过调查，我发现多数学生有这么一个观点——力是可以传递的；有的还形成了定论“液体可以大小不变的传递压强，固体可以大小不变的传递力。”那么，力是不是真的可以传递呢？答案是否定的。但既然该观点被广为接受，也一定有它正确的一面，所以教学时“一棍子打死”并不见得有效，需要逐步分析，让学生自己理解和接受。

首先可以构造如图1所示的物理模型，物体静止在光滑地面上，左连是墙，右边受到手的水平推力F，求木块对墙的压力。

分析：研究木块，墙对木块的支持力N与推力F平衡（如图2）根据牛顿第三定律，木块对墙的压力 与墙对木块的支持力N大小相等，方向相反。

结论：木块对墙的压力等于推力F。

从以上分析可以看出：好像就是推力F被木块传到了墙上。但能不能说这两个力是一回事呢？这要从力的产生来看：这两个力都是弹力，都是靠物体形变产生的，但推力F是手的形变产生的，压力 是木块的形变产生的，二者明显不是一回事。其实从弹力的产生条件也可以看出，手和墙根本没有接触，所以无论如何推力F作用不到墙上。因此我们不能说压力 就是推力F，更不能说墙同时受到压力 和推力F。墙只受压力 ，不过正好和推力F相等罢了。从以上分析可得：尽管没有推力F就不会有压力 ，但也不能说就是推力F被传递到墙上。同样的，在竖直方向上我们也不能说是木块的重力传递到地上，就是对地的压力了。

刚好那个例子有一定的迷惑性，因为毕竟这两个力是相等的，有些学生可能这样想：“我知道这两个力本质不同了，但可不可以认为力在效果上可以大小不变的传递呢？”为此，我们再构造一个物理模型，如图3所示，质量分别为 的A、B两物体静止在光滑水平面上，用水平推力F作用在A物体上使它们一起运动，求A对B的压力。

分析：先以整体为研究对象，设它们加速度为a，根据牛顿第二定律，得 。

再研究B，如图4， 。

结论： 。

以上为一个简单的连接体问题，从中可知外力F与A对B的压力N大小并不相等，此时再说F被A传递到B已经是完全说不过去了。

通过对以上两个物理模型的分析，绝大多数学生能够认为到力可以传递的观点是错误的，但由于该观点是学生在长时间内形成的，想把它完全从脑子里面除掉并不容易，有时会不自觉地犯错误，这时可以在错误中求得进步。我们看下面的例子。

如图5所示，质量为M的竖直杆静止在地面上，杆上套着一质量为m的环，环恰好能匀速下滑，试分析杆的受力。

分析：由于环匀速下滑，则杆对环有向上的摩擦力f，如图6，反之环对杆有向下的摩擦力 。

结论：杆应受重力G，支持力N和摩擦力 。

杆的受力多数学生可以分析到，但也发现了分歧点，就是这里的重力G是等于Mg还是等于(M+m)g。仔细一想，我们的研究对象是杆，当然只能受自身重力Mg，而认为“G=(M+m)g”的学生无形中犯了力可以传递的错误，他觉得既然环套在杆上，环的重力也该传给杆子，殊不知环与杆是靠摩擦力相互作用的。