受力分析图（自由体图）生成器
描述题目情境，就能得到一张物理上正确的受力分析图：物体画成一个点或方块，每个力都画成从物体出发的箭头，标上 G、F_N、F_f、F_T 等符号，斜面问题的坐标轴沿斜面倾斜。也可以在下方免费查看标注版和空白版。
或从示例开始
斜面上木块的受力分析图（答案）
木块被沿粗糙斜面向上拉，画出重力、支持力、滑动摩擦力和拉力，坐标轴沿斜面倾斜。可以作为答案打印，也可以当作范例发给学生。
空白受力分析图（供学生填写）
同一张图，每个力的符号都换成了空白答题线，可直接用于练习、小测或考试题。
什么是受力分析图？
受力分析图（又称自由体图、隔离体图）把研究对象从周围环境中隔离出来，画成一个点或简单的方块，再把它受到的每个外力画成从物体出发、指向力的方向的箭头。每个箭头都标上符号，例如重力 G、支持力 F_N、摩擦力 F_f、绳的拉力 F_T。列牛顿第二定律方程之前，第一步就是画这张图。
要点
- 图上只画力。速度、加速度和合力都不是物体受到的力，不画在图上；合力是根据这张图算出来的。
- 每个力都有施力物体。重力来自地球，支持力和摩擦力来自接触面，拉力来自绳子。找不到施力物体，就不该有这个箭头，所以在惯性参考系里不画“离心力”。
- 支持力垂直于接触面。在水平地面上竖直向上；在倾角为 θ 的斜面上随斜面倾斜，没有其他力把木块压向斜面时，大小是 mg cos θ，而不是 mg。
- 摩擦力平行于接触面。滑动摩擦力与相对滑动方向相反，静摩擦力与相对运动趋势方向相反。
- 斜面问题要把坐标轴转过来。x 轴沿斜面、y 轴垂直斜面，只需要分解重力：沿斜面向下的分力 mg sin θ，垂直斜面的分力 mg cos θ。
受力分析图生成器怎么用？
描述情境
说明研究对象、与它接触的物体和运动情况：在地面上被推动的箱子、沿斜面下滑的木块、用两根绳子吊着的灯。想让角度、质量或课本用的符号出现在图上，也一并写上。
选择风格
默认是干净的教科书画风，白底、黑色箭头、标准符号。也可以换成墨线、黑板、3D 等其他风格。
调整并导出
结果会进入你的工作区，可以移动箭头、在画布上直接改符号、放大并高清导出。
受力分析图中的常见力及画法
力学题里最常出现的力、它们常用的符号，以及箭头必须指向的方向。除非你另有要求，每张图都按这些约定来画。
| 力 | 符号 | 画法 |
|---|---|---|
| 重力 | G（G = mg） | 竖直向下，所有有质量的物体都受重力 |
| 支持力（弹力） | F_N | 垂直于接触面，指向被支持的物体 |
| 滑动摩擦力 | F_f（大小 μF_N） | 沿接触面，与相对滑动方向相反 |
| 静摩擦力 | F_f | 沿接触面，与相对运动趋势方向相反 |
| 绳的拉力 | F_T（也写作 T） | 沿绳子，指向绳子收缩的方向 |
| 推力或拉力 | F | 沿推或拉的方向 |
| 空气阻力 | F_阻 | 与物体运动方向相反 |
| 弹簧弹力 | F = kx | 沿弹簧，指向恢复原长的方向 |
不同教材的符号不完全一样。国内高中教材常用 G、F_N、F_f、F_T，英文教材写作 W、N、f、T；初中则多画“力的示意图”，只要求方向和作用点。告诉生成器你课本用的符号，图上就只用这些。
受力分析图和力的图示有什么区别？
受力分析图（力的示意图）要把物体受到的每个力都画出来，只要求方向和作用点正确；力的图示则要先选定标度，用线段长度准确表示某个力的大小。做力学题先画受力分析图，需要按比例作图求合力时才用力的图示。
| 受力分析图 | 力的图示 | |
|---|---|---|
| 画什么 | 物体受到的全部力 | 一个或几个力，按比例画 |
| 箭头长度 | 大致反映大小即可 | 按标度严格画，例如 1 cm 表示 10 N |
| 是否要标度 | 不需要 | 必须画出标度 |
| 作用点 | 画在物体上（质点可画在同一点） | 画在力的作用点上 |
| 用来做什么 | 列方程 F合 = ma、正交分解 | 用平行四边形定则作图求合力 |
| 先后顺序 | 总是先画 | 在受力分析之后 |
力的图示里的每个力都应当来自受力分析图。静止的物体按比例作图后合力不为零，说明受力分析时漏了力，或者某个力的方向画错了。
受力分析图用在哪些地方？
凡是需要把力加起来的地方都会用到：中学物理课和考试、大学力学、工程静力学和生物力学，因为只有把研究对象受到的力全部画出来，牛顿运动定律才能用上。变化的是研究对象：中学里是一个质点，之后是力画在真实作用点上的梁或关节。
初高中与大学物理
练习、实验报告、月考、高考答题，以及大学一年级的力学课。力学大题里，受力分析图往往是第一个得分点。
作业与考前复习
斜面上的木块、滑轮、电梯、悬挂的重物，这些经典题每道都正确画一次，后面列出的方程才能对。
工程静力学
梁、桁架、刚架用隔离法取出来，画上支座反力，每个力画在作用点上，才能对某点列力矩平衡方程。
生物力学与运动科学
四肢、关节或运动员身上的肌肉力、关节反力、地面反作用力，用于课程讲义、报告和论文。
关于受力分析图的常见问题
受力分析图要画哪些内容？
只画研究对象（一个点或简单的方块）、它受到的每个外力的箭头（各自带符号）和坐标轴。别的都不画：不画周围物体，不画速度或加速度箭头，也不画合力。这是默认画法；如果需要把斜面或绳子简单画出来，说明一下就会加上。
能拿到空白的受力分析图做练习吗？
可以。直接免费查看本页的空白版，或者提出要空白版，每个力的符号都会换成空白答题线。标注版就是配套答案，两张可以一起打印。
受力分析图怎么一步步画？
先用隔离法取出研究对象，找齐它受到的所有力，再把每个力画成从物体出发的箭头并标上符号。一般按“一重、二弹、三摩擦、四其他”的顺序：先画重力，再对每个接触面画支持力和摩擦力，对每根绳画拉力，最后加上推力或拉力。然后建立坐标系（斜面上沿斜面和垂直斜面），检查每个箭头都有施力物体。
斜面上的支持力为什么不是竖直向上？
因为支持力总是垂直于施力的接触面，而斜面是倾斜的。把它画成竖直向上，是受力分析中最常见的错误。大小也会变：没有其他力把木块压向斜面时，F_N = mg cos θ，小于重力。
圆周运动要不要画离心力？
不要。在惯性参考系里没有物体施加离心力，所以没有这个箭头。向心力也不是额外的一个箭头，它是已画出的各个力沿半径指向圆心的合力：用绳甩动的小球靠拉力，转弯的汽车靠静摩擦力，卫星靠万有引力。
速度和加速度要画在受力分析图上吗？
不要，图上只画力。向右运动的物体不一定受向右的力；匀速滑动的箱子受力平衡。想标出运动方向，可以写在图旁边，不要画成图上的箭头。
摩擦力的方向怎么判断？
沿接触面，与相对滑动（或相对运动趋势）的方向相反。滑动摩擦力与物体相对接触面的运动方向相反；静摩擦力与相对运动趋势相反，所以静止在斜面上的木块受到的静摩擦力沿斜面向上。
力的箭头从哪里画起？
从物体上画起，指向力的方向。把物体看成质点时，所有箭头都从这个点或方块中心画出，推力也一样。需要考虑转动效果时，比如梁或梯子，要把每个力画在它的作用点上。
它能算出各个力的大小吗？
它负责画图，列式计算还是你的。给出质量、倾角、动摩擦因数等数值，会写在图上，但不会求解未知力。使用前请核对每个数值。
和普通的AI绘图工具有什么不同？
内置了学科层面的要求。每张图都被要求按教科书的标准画法绘制：每个力画在真实方向上并标注标准符号，不是力的东西一律不画。打印前请对照题目核对箭头，在画布上可以就地修改任何一个。
生成的图可以用于教学或发表吗？
可以，生成的图归你所有，可用于练习册、演示文稿、实验报告、学位论文和期刊论文。视模型不同，最高可导出 4K 高分辨率位图。
生成后还能修改标注吗？
可以。结果会在画布工作区打开，图上的标注是可识别的，改符号、翻译、移动箭头旁的标注、局部重画或换色都不需要重新生成整张图。
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