淺談高中物理力學學習中的受力分解

葉天喻 湖北省武漢中學

受力分解在高中物理中有著十分重要的作用，但是在實際的學習過程中，大部分高中生都會覺得受力分解十分難以理解掌握。更有甚者，逐漸喪失了學習高中物理的興趣，更進一步對高中物理產生了厭惡的情緒。

1 受力分解在高中物理力學中的作用

受力分解一直以來就是高中物理力學學習重點，也是學習的難點，其直接關系著高中力學問題的解決。物體運動狀態改變的主要原因就是力，也因此，各種力之間的關系主要就是通過物體運動狀態來反映的，因此高中物理力學就很難離開受力分解這一問題。高中物理力學中的受力分解主要指的是，某一指定物體或系統（研究對象）受到哪些力的作用。在具體進行分解過程的時候，就要先將物體所受的力找完，再畫出相應的示意圖并進行分解。在進行分解這一步驟的時候，要根據力的概念、產生條件和性質來進行。即要首先分析重力，再分析彈力、摩擦力。最后，根據物體場力的產生的條件來分析其所受的其它如電場力、安培力之類的場力。其中彈力和摩擦力的主要分析方法為：先將受力物體順時針繞一周并進行觀察，其與其它物體的接觸點（面）之間若存在擠壓現象，那么相應地就會產生彈力。而如果同時存在相對運動的趨勢或者相對運動，這也就代表其還受摩擦力的作用。

2 高中物理力學學習中如何進行受力分解

高中物理力學學習中正確的受力分解方法通常有以下六個步驟。以下一一詳細說明。

2.1 隔離物體

首先需要找出需要進行受力分解的那個物體，并將其單獨畫出來。其中需要注意的是，在畫的時候，只畫出所需分析的物體就好，不必牽涉其周圍或與其相關的各種物體。

2.2 畫出已知物體受力圖

將所需分析的物體隔離并畫出來后，就要將物體所受的重力和其它物體所受的已知力在圖上畫出來。其中重力作為最常見的已知力，同時考慮到其特殊性，在畫的時候，其作用點就應當在物體的重心上。同時考慮到物體與其它物體之間所產生的種種如擠壓、拉伸等類的運動直接受到重力的影響而產生，因此在畫出重力后，就要重點畫出彈力、摩擦力等，并進行相應的分析。

2.3 查找接觸點（面）

在進行了上一步驟之后，就要進入到查找分析物體與其它物體接觸點（面）這一步驟。彈力和摩擦力從根本上來說還是屬于接觸力，而其它物體對所分析體所作用的彈力和摩擦力主要是借助接觸點和接觸面來進行的。因此，要想找到所分析物體所受到的種種彈力、摩擦力，就需要先找到所分析物體和其它物體之間的接觸點（面）。其中需要注意的是，每一個接觸點（面）上最多有彈力、摩擦力兩個力。

2.4 分析彈力

首先要確定彈力是否存在，如果所分析的物體與其它物體之間的接觸點（面）之間存在擠壓、拉伸等彈性形變的情況，則其處就有彈力，反之則無。接下來就要確定彈力的方想，從總體上來說，彈力的方向多與接觸面垂直，并指向受力物體，但其具體還存在三種情況的差別。其一，所分析物體與其它物體的接觸面重合時，彈力的方向與這兩個平面垂直并指向受力物體。其二，當所分析物體和其它物體都是比較堅硬的物體的時候，同時滿足一個物體的突出點與另一物體的面進行接觸的條件，那么彈力的方向則通常是跟接觸面所垂直的，且過接觸點。其中如果另一物體的接觸面為曲面，彈力的方向則不僅與曲面相垂直，同時也與過接觸點的曲面法線方向一致。其三，當所分析物體和其它物體中有一處比較柔軟，并且柔軟的物體借助一個點連接到了另一物體的表面的時候，彈力方向就應該與彈性形變方向相反，與繩或彈簧的軸線保持一致。

2.5 分析摩擦力

依據相對滑動、相對滑動趨勢的不同，摩擦力通常可分為滑動摩擦力和靜摩擦力兩種類型。在對其進行分析的時候，就要首先對接觸面進行分析，是否光滑，再分析接觸面上是否有彈力，只有滿足不光滑和有彈力兩個條件的時候，接觸面才有摩擦力的存在。其中滑動摩擦力的大小為f=μN，物體相對運動方向相反的方向就是其方向。而靜摩擦力在大小上與使物體產生相對滑動趨勢的外力等大，在方向上則與其相反。

2.6 畫出物體受力分解圖并進行計算

在得出了所有力之后，就要將其分別詳細畫在前面畫好的物體之上，這樣物體的受力分解圖就畫好了。然后就要結合正交分解、圖像法等來進行分解計算，并最終得出結果。

3 結束語

受力分解不僅是高中物理力學的學習難點和重點，也是整個高中物理的學習重點，其在高中物理中有著比較廣泛的運用。因此，掌握正確的受力分解方法，對于高中生的物理力學學習來說，就十分重要。具體來說，首先，高中生要找出所分析的物體，再找到并標注基本的、已知的各種力，然后找出接觸面，再具體分析所分析物體和其它物體之間的彈力和摩擦力，最后畫出物體的受力分解圖，并進行計算。

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