高中物理力學(xué)題受力分析探討

龍彥潮 湖南省懷化市湖天中學(xué)

高中階段的物理知識(shí)中，力學(xué)問(wèn)題是重點(diǎn)、難點(diǎn)。作為典型的理科學(xué)科，必須在理清解題思路的基礎(chǔ)上，才能更加靈活的調(diào)用知識(shí)內(nèi)容，解決各類題型中的受力分析問(wèn)題。所以，優(yōu)化解題方法，必須從基本的解題思想入手，達(dá)到優(yōu)化解題效果的作用。

一、物體受力分析的指導(dǎo)思想

明確研究對(duì)象是解析受力分析問(wèn)題的第一步，只有將具體的對(duì)象從問(wèn)題中抽離出來(lái)，才能更加精確的對(duì)研究對(duì)象中的物體集合、單個(gè)物體、結(jié)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)等不同層級(jí)的對(duì)象，產(chǎn)生更加系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在分析受力問(wèn)題時(shí)，需按照一定順序?qū)ξ锢硎芰l件進(jìn)行分析[1]。這里，可以嘗試通過(guò)口訣“重力一定有，彈力看四周、摩擦分動(dòng)靜、方向要確定”的內(nèi)容，優(yōu)化記憶效果。注意，在彈力與摩擦力中，都是典型的接觸力，必須對(duì)接觸面進(jìn)行分析。

高中知識(shí)結(jié)構(gòu)中的受力分析問(wèn)題，僅對(duì)研究對(duì)象受到的力進(jìn)行分析即可，無(wú)需對(duì)研究對(duì)象施加到其他物體上的力。例如，當(dāng)對(duì)研究物體A進(jìn)行受力分析時(shí)，就分析甲對(duì)A、乙對(duì)A、丙對(duì)A的作用力即可，無(wú)需對(duì)A對(duì)甲、A對(duì)乙、A對(duì)丙的力進(jìn)行分析，以免在分析中將問(wèn)題定義在“力傳遞”問(wèn)題上。

受力分析中，在對(duì)每一個(gè)受力條件進(jìn)行獨(dú)立分析的過(guò)程中，都需找到與這一力相對(duì)應(yīng)的施力物體。這種方法可以減少“多力”條件下的誤導(dǎo)影響，提高解題效果。另外，受力分析中，還需對(duì)物體所在的狀態(tài)進(jìn)行討論，以免忽視在受力條件上的變化內(nèi)容。例如，在水平傳送帶上的物體，也會(huì)隨傳送帶一同進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，如果此時(shí)的傳送帶處于加速或減速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，勢(shì)必會(huì)使物體受到摩擦力影響而發(fā)生運(yùn)動(dòng)變化，并產(chǎn)生向前或向后的不同狀態(tài)，如在勻速運(yùn)動(dòng)的條件下，該物體就不會(huì)受到摩擦力的影響。因此，對(duì)于物體狀態(tài)的分析，在解析高中物理受力分析問(wèn)題時(shí)十分重要。

二、高中物理力學(xué)常用分析法

(一)整體法與隔離法概念

整體法與隔離法是常見的高中物理分析方法，同樣適用在高中物理力學(xué)受力分析問(wèn)題中。首先，在整體法的思路下，可從局部的問(wèn)題入手，逐漸形成問(wèn)題中全局化的思考內(nèi)容，這種解題思路，可以作為整體原理在物理力學(xué)知識(shí)中的應(yīng)用。應(yīng)用此種方法進(jìn)行解題分析，可以更加清晰的理解物體的受力情況，并在整體的高度上，揭示出事物的本質(zhì)條件與變化規(guī)律。在宏觀的角度上，減少了繁瑣的推導(dǎo)內(nèi)容，并更加靈活的解決物理力學(xué)知識(shí)。解題過(guò)程中，整體法通常被應(yīng)用在某一整體對(duì)象與其它物體的受力分析中，在忽略整體內(nèi)部相互作用力的基礎(chǔ)上，更高效的完成問(wèn)題解析。

隔離法是將物體從整體中抽離出來(lái)，通過(guò)設(shè)置獨(dú)立的研究對(duì)象，單獨(dú)分析目標(biāo)物體之外物體對(duì)其產(chǎn)生的作用力條件，省去了施力物體對(duì)其以外對(duì)象施力條件的分析。這種方法下，可以準(zhǔn)確且清晰的找出單個(gè)物體的受力條件，并簡(jiǎn)單、清晰、明確的完成物體受力條件解析。應(yīng)用上，可在對(duì)物體中各個(gè)物體之間作用分析的條件下，使用隔離法，對(duì)各個(gè)物體進(jìn)行逐一分析。

這兩種分析方法都是較為常見的分析手段，實(shí)際解題中，也可以進(jìn)行交叉使用，根據(jù)問(wèn)題的實(shí)際條件，對(duì)這兩種方法進(jìn)行交叉使用，在配合中更加全面的提升物理受力分析問(wèn)題的解題效果。

舉例分析，在高中物理常見題型中，經(jīng)常會(huì)遇到對(duì)相互關(guān)聯(lián)物體作出分析的題型，遇到此種問(wèn)題時(shí)，通常可先使用隔離法，分別對(duì)各個(gè)物體進(jìn)行獨(dú)立分析，再根據(jù)各自不同的受力條件，應(yīng)用定律與公式。但此種方法下，使用隔離法往往很難達(dá)到預(yù)期的運(yùn)算效果，由此，就可使用整體法的思路，將相互關(guān)聯(lián)的物體視作整體，使抽象的解題內(nèi)容得到簡(jiǎn)化，并解決分析結(jié)果計(jì)算較難的問(wèn)題。

(二)不同應(yīng)用中的分析技巧

受力分析中，如遇到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的分析問(wèn)題，可采用以下三種方案，針對(duì)性的完成解答。第一，當(dāng)受力系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)下，整體的運(yùn)動(dòng)大都會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)與勻速運(yùn)動(dòng)條件中，或是在靜止與勻速的平衡條件中。在此類條件下，由于所受合力為零，整體受到的合力也為零，可以將整體的平衡條件，作為確定其受力特點(diǎn)的有效方法。

其次，物體處在不平衡狀態(tài)中，且沒(méi)有產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)條件。這種情況下，由于整體內(nèi)部個(gè)物體間沒(méi)有發(fā)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，僅對(duì)整體的合理進(jìn)行計(jì)算就可完成受力分析[2]。所以，可以采用該整體法，對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算。例如，在光滑的平面上，設(shè)置一個(gè)斜交為A的光滑斜木，并將質(zhì)量為N的光滑物體防止在斜面上，如果想斜面施加力F，那么，為了保證斜木與物體的相對(duì)靜止，施加力F需要維持在多大。在對(duì)此問(wèn)題解析時(shí)，就可相對(duì)加速度進(jìn)行計(jì)算，并在應(yīng)用先隔離、后整體的綜合計(jì)算方法下，完成受力分析。

第三，系統(tǒng)內(nèi)部部分存在部分平衡，也有部分不平衡。由于物體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不同，通常會(huì)采用隔離法進(jìn)行計(jì)算。如果兩個(gè)物體中，一個(gè)屬于平衡狀態(tài)，而另一個(gè)屬于不平衡狀態(tài)，也可以根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)倪x用整體法進(jìn)行計(jì)算，以此得到簡(jiǎn)化的計(jì)算效果。使用此種方法，整體所受到的合理?xiàng)l件不為零，就可用不平衡物體所受到的合力，代表整體所受合力。

三、總結(jié)

方法與步驟的正確性，是解析高中物理受力分析問(wèn)題的關(guān)鍵。在此基礎(chǔ)上，才能使用整體性、靈活化的解題方法，使作為難點(diǎn)的受力分析問(wèn)題迎刃而解。而作為高中生的我們，需在不斷鍛煉與嘗試的過(guò)程中，逐漸形成理性化的解題思路，通過(guò)對(duì)思維能力的練習(xí)，更加深刻的理解力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，掌握運(yùn)動(dòng)與力的相互關(guān)系。