高中物理與物體受力分析方法研究

宋思程

鄭州龍湖一中 河南鄭州 450000

力學(xué)是高中物理眾多知識(shí)點(diǎn)中較為復(fù)雜的部分，其涉及內(nèi)容較為廣泛，且生活化應(yīng)用較強(qiáng)，屬于高考物理中的必考內(nèi)容。在高中物理力學(xué)題目中，分析物體的受力最為關(guān)鍵，力學(xué)受力分析直接影響到解題效率與正確率。因此，在學(xué)習(xí)力學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，我們還需要通過(guò)大量的練習(xí)熟悉不同類(lèi)型的力學(xué)受力分析技巧。

1 物體受力分析概述

力的矢量特征具有大小、方向兩個(gè)要素。因此，在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，我們需要綜合考慮物體的實(shí)際受力情況，結(jié)合題目需要分解受力[1]。高中物理中的物體受力分析方法主要包括整體法、正交分解法等多種類(lèi)型，我們需要根據(jù)題目的具體情況選擇對(duì)應(yīng)的受力分析方法，以提高解題效率。

2 基于整體法的物體受力分析

整體法是物體受力分析中較為常見(jiàn)的一種方法，其優(yōu)點(diǎn)在于它能夠忽略系統(tǒng)中的內(nèi)力作用，尤其是對(duì)于一些無(wú)法明確的內(nèi)力作用，其可以通過(guò)整體進(jìn)行受力分析[2]。

例1：在水平面上放置一三角形斜面B，斜面上有一小木塊A，三角形斜面B的質(zhì)量為M，小木塊A的質(zhì)量為m，如圖1所示。與水平面相平行的力F朝相反方向推動(dòng)A和B，若A和B都未移動(dòng)，則以下兩種表述是否正確：

2.1 A、B之間的摩擦力無(wú)法確定

2.2 水平面受到的B的壓力為（M+m）g

圖1

解析：將A和B看作一個(gè)整體，其水平受力只有兩個(gè)大小相等、方向相反的力F。因此，在水平方向上可以看作沒(méi)有外力作用，由A、B組成的系統(tǒng)對(duì)水平面的壓力也就是（M+m）g，則可得出（2）的結(jié)論。

在（1）中，在不考慮B受力的情況下，如果直接施加A的力F在沿斜面向上的力分解后與mg沿斜面向下的分解力的大小相等，則A與斜面B之間不存在摩擦力。因此，A與B之間的摩擦力無(wú)法確定。

3 正交分解法在物體受力分析中的應(yīng)用

正交分解法多見(jiàn)于直角關(guān)系的物體受力分析中，通常情況下，涉及重力的物體受力分析題目適用于正交分解法。但是，正交分解法的使用不具有唯一性，需要結(jié)合物體受力的實(shí)際情況進(jìn)行判斷。

例2：如圖所示，在水平放置的斜面上有一小木塊A，已知斜面的傾角為，如果斜面相對(duì)于小木塊的動(dòng)摩擦因素為，若在保持斜面固定的情況下，對(duì)小木塊施加水平方向上的力F，試問(wèn)當(dāng)F為多少時(shí)，小木塊能夠在斜面上勻速向上運(yùn)動(dòng)？

圖2

圖3

4 結(jié)語(yǔ)

除了以上兩種類(lèi)型的物體受力分析方法，在一些題目中，由于其無(wú)法使用正交分解法，所以其可以利用力的矢量特性，通過(guò)矢量三角形法對(duì)物體進(jìn)行受力分析。物體受力分析的方法多種多樣，我們要在鞏固力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)大量的練習(xí)掌握物體受力分析的具體方法，以提高解答力學(xué)題目的效率。