高中物理物體受力分析及解題思路

摘要：受力分析作為高中物理知識學習中的重點，不管是在期末考試還是在高考中都會涉及到一定數量的受力分析，正確的受力分析是解答問題的前提，一旦受力分析出錯，后續的計算自然也就不會正確。本文主要探討的是高中物理物體受力分析及解題思路。

關鍵詞：高中物理；受力分析；解題思路

高中學習在學生整個學習生涯中具有承上啟下的重要作用，在高中物理中力學作為一個重點，同時也是一個難點。力學難點在于對不同狀態下物體的受力分析，依靠受力分析對物體的運動狀態做出判斷。本文根據相關物理學知識，對高中物理物體受力分析及解題思路問題進行探討。

一、受力分析概述

根據物理學知識可知，力是物體對物體的作用，而力在產生過程中并不一定要求兩個物體進行接觸，常見的力多為接觸力。當物體受到外力作用后，物理的運動狀態會發生改變，當物體運動狀態發生過程中需要通過對物體所受到的力進行全面的分析。

在高中物理力學分析中，通常是按照一定的順序進行分析，通過一定的順序進行力學分析，能夠避免對部分受力的遺漏。比如：所有物體都會受到重力作用，因而在受力分析中，重力是首先需要考慮的；在重力作用下，物體還有彈力的存在，因而彈力也是受力分析中需要考慮的；彈力作用小，還需要進一步考慮摩擦力以及其它外界力。最終分析完成后的力學分析需要和物體的運動狀態保持一致。

力屬于一種矢量，不僅有大小，而且還有方向，因而在受力分析中應兼顧力的大小、方向，力的方向需要根據受力個數進行確定，這是因為力的作用是相互的。眾所周知，重力的方向總是豎直向下，重力大小和物體質量有關，對應的計算公式為：G=mg；在彈力分析中，彈力是由于物體接觸并發生形變后所產生的力，在彈力分析中需要考慮力的平衡以及接觸面形變情況等，通常情況下，彈力方向為垂直于接觸面，指向受力物體；在摩擦力方面則存在動摩擦和靜摩擦，而動摩擦又包含了滑動摩擦和滾動摩擦。具體的受力分析需要根據物體所處狀態對受力大小和方向做出判斷[1]。

當然在具體物理中受力分析中，還應掌握常用的受力分析方法，對于某個系統內部不同物體之間的受力狀態，一般需要確定出研究對象，采用隔離法進行受力分析；對于不涉及多個物體內部受力的，一般可采用整體法進行受力分析。在具體應用中可根據要求合理的選擇。

二、高中物理物體受力分析及解題思路

1、高中物理受力分析步驟以及解題思路

高中物理在物體受力分析過程中應掌握受力分析要點，具體的有以下幾點：（1）確定研究對象，在受力分析前，需要根據題目中的要求，明確需要進行受力分析的物體，避免對不相關物體的受力分析；（2）按照受力分析概述中的闡述，逐個確定出物體受力方向以及受力個數，合理地從隔離法或者整體法中選擇對應的方法進行受力分析；（3）繪制物體受力示意圖。根據研究對象受力情況，繪制出物體的受力力線，并使用對應的英文符號做出標注，如重力用G，彈力用FN，摩擦力為FF，對于受力個數較多的，還可以對不同受力情況進行編號，使用F1、F2等表示其它受力狀態；（4）通過正交分解法將物體的所有受力分解到兩個相互垂直的方向，并列出X軸以及Y軸的動力學方程，根據受力狀態進行求解，如果物體處于受力平衡狀態，則X軸和Y軸各自的受力之和為零。對于受力不平衡的則應結合物體的受力狀態確定出某一方向力的矢量和[2]。

2、受力分析解題中注意事項

在受力分析中還需要注意一些特殊情況下的受力情況，比如：同一繩放在光滑滑輪或光滑掛鉤上，此時滑輪兩側繩子的受力大小相等，但是當三段以上繩子存在相交，而且在交點打結，此時不同繩子的受力在大小方面存在差異；在受力過程中，桿件能夠同時提供拉力和壓力，但是繩子只能夠提供拉力，不能夠提供壓力。在部分題目題目中存在“輕繩”、“輕桿”的描述，這些通常不需要考慮桿件、繩子的重力作用；對于明確指出物體所接觸表面為“光滑平面”的，在受力分析中不需要考慮摩擦力作用；在具體解題中還應明確彈力的范疇，比如：物體在受力分析中產生的“張力”、“壓力”、“拉力”均屬于彈力作用，只有物體在接觸的基礎上才有可能存在彈力作用，但是物體在接觸后不一定都有彈力的存在；在彈力的基礎上，物體在接觸面上才有可能存在摩擦力，因而受力分析過程中不同受力之間有著一定的關聯，假如在受力分析后不存在彈力，那自然就不用考慮摩擦力，對于存在彈力的，還需要根據具體情況對摩擦力存在的可能進行分析，當然分析中需要同時確定出摩擦力大小、方向。相對運動或相對運動趨勢，畫出摩擦力，上述注意事項都是在解題過程中需要注意的。

三、實例分析

在明確受力分析步驟以及受力分析解題思路的基礎上，可對常見的各類受力問題進行分析。比如：將一物體放在粗糙斜面上，斜面傾角為θ，在斜面向上力F作用下，物體保持靜止狀態，此時物體受到幾個力的作用。在受力分析中按照受力分析順序進行分析，物體會受到重力G、拉力F以及斜面支持力N，此時摩擦力的分析需要結合物體的運動趨勢進行分析，因而摩擦力可能不存在，可能摩擦力沿斜面向下、也有可能沿斜面向上，所以受力分析過程中需要明確受力分析步驟，同時抓住題目中的關鍵詞。

結束語：

力學作為高中物理中的重點和難點，在受力分析中需要根據受力分析的順序、題目中強調的關鍵字以及物體的運動狀態等綜合性進行受力分析。

參考文獻：

[1]羅智仁.高中物理物體受力分析問題及思考[J].經貿實踐，2016（24）：213.

[2]王麗芳.淺談高中物理物體受力分析問題及思考[J].中國校外教育，2013（23）：172-175.

作者簡介：蘇詩淇（2000.04.05—）女，漢族，黑龍江省牡丹江市人，高中學歷，研究方向：物理方向。endprint