浅谈高中物理力学题的受力分析

舒牧葳

摘 要：力学是高中物理教学的重要内容之一，而力学题在高考中所占的比重也比较高，而作为力学学习的难点，受力分析问题自然也就成为高中物理课程中的重点。结合相关例题，对高中物理力学题中的受力分析进行了与探究，希望能够对高中物理力学教学有所帮助。

关键词：受力分析；高中物理；力学题

受力分析的相关题目由于概念上较为笼统，题目类型又比较复杂，在近年来经常作为考试中的重点题目出现，因此，掌握受力分析相关题目的具体解题规律与解题方法是十分重要的。

一、高中物理力学题受力分析的基础知识

（一）受力种类的分析

受力分析也就是对物体受力情况的解析，而在这一分析过程中，首先需要分析出物体的受力种类，这需要解题者对各种力的特点及解题条件有着清晰、准确的记忆和掌握。在物理力学题中常见的力有重力、弹力、摩擦力等几种，其中重力的公式为mg，作用方向为垂直向下，其大小与物体运动状态无关。弹力是指物体在相互接触或发生形变时所产生的力，其作用方向垂直于作用面且与形变方向相反。此外还有摩擦力，摩擦力同样产生于物体的接触或挤压过程中，但物体存在着相对静止或相对运动的状态，摩擦力的作用方向与接触面平行但与相对运动的趋势相反[1]。

（二）正交分解

受力分析不仅需要对力的种类进行分析，还需要根据力的大小与方向进行正交分解法的分析，以求出合力，这一过程则需要学生对正交分解法有足够的了解。正交分解首先需要建立正交坐标系，以共力点的作用点为原点，并将水平方向或物体运动方向设为x轴，垂直方向设为y轴，之后分别利用三角函数正余弦关系，将各种力投影在正交的坐标轴上，分别求出坐标轴上的合力。

二、高中物理力学题受力分析的常用解题方法

（一）物体受力分析的整体法

整体分析法一般用于对某一系统外作用力的分析，在分析过程中，解题者需要将系统内几个物体视为一个整体，从整体上将物体的变化规律与具体属性展现出来。这种受力分析方法的应用较为灵活，也不需要进行繁琐的中间运算，在无需考虑内部相互作用力时能够起到很好的效果。例如，在求图一（略）三个木块的受力情况时，可以将三个木块视为一个整体，通过观察发现，这组木块与地面处于静止状态，因此可以分析出相对于地面这组木块并没有产生摩擦力，通过这一信息，就可以对题目正确答案进行判断。

（二）物体受力分析的隔离法

相比于整体分析法，隔离分析法更适合于对系统内各部分间相互作用力的分析，它需要解题者将系统内具有相同运动状态的物体构成的物体系及物体系内的各单位作为研究对象，分别进行分析。这种方法虽然对受力的分析比较细致、具体，理解上也更为容易，但运算过程同样也较为繁琐。例如，在进行图二（略）中题目的解答时，就可以将木板与人分别作为分析对象，并根据勾股定理与作用力、反作用力原理，求木板向上的摩擦力，之后再由人受到的木板向下的摩擦力来求出人所受到的合力，这样，就可以利用牛顿第二定律求出人的加速度，而运动方向则可通过摩擦力方向得出[2]。

三、高中物理力学题受力分析的具体解题流程

（一）确定施力物体

在进行受力分析时，首先需要确定研究对象所受的力以及施力物体。解题者根据上文中提到的知识对所研究物体受到的各种力进行分析，确定力的类型，并根据解题需要将各种力的方向、大小确定。此外，在解题时還要将研究对象从周围环境中隔离出来，找到质点、节点、受力系统内物体与受力系统范围等解题可能用到的基本要点，以便于利用不同方法进行受力分析。需要注意的是，力学题一般不会考虑力的传递这一因素，因此在解题时不可将对其他物体产生的力与对研究对象产生的混淆在一起。

（二）受力分析步骤

在确定了施力物体与其他解题基本要点后，解题者需要根据力学题目中给出的图画出受力图，首先，应找出图中的研究对象所受的重力以及力的作用方向，之后根据研究对象的重心确定好力的作用点。其次，要画出图中的接触力，在画接触力的受力图时，需要以研究对象为中心进行全方位的观察，找出图中其他物体与研究对象所有的接触点，之后根据接触点的挤压、相对运动等情况，对弹力或摩擦力进行具体区分，在区分时应对所有接触点进行依次分析。需要注意的是，除摩擦力、弹力、重力等常见力外，力学题中还有可能出现电场力、安培力、洛伦兹力等其他不常出现的力，解题者需要根据题目进行具体判断，如出现其他类的力，也要根据具体情况画出受力图。

（三）对施力物体的检查

在画完受力图，解题者应按照各种力的施力物体进行检查，以免受力图出现错误或疏漏，影响解题思路与结果。首先，需要将画出的受力图与施力物体进行对照，如某一受力图没有施力物体，则可以确定这一力不存在，并对受力图进行修改。其次，还可根据研究对象的周围物体与受力图进行比较，观察是否有施力物体未出现在受力图中，如出现这种状况，则可对受力图进行补充。

物理力学题中的受力分析虽然问题变化多样，解题方法也比较复杂，但只要通过习题分析，找到其中的一些可循规律，拓展解题思路，就一定可以在解题过程中达到事半功倍的效果。

参考文献：

[1]李一璠.谈高中物理力学三大解题技巧构建[J].科学大众（科学教育），2016（3）：24.

[2]李鸿哲.高中物理力学题受力分析解题反思[A].新教育时代（2015年10月总第1辑）[C]，2015：1.

编辑 赵飞飞