高中物理受力分析在運動學中的運用研究

李瀾鑫

【摘要】 高中物理課程中力學為一個最重要部分，而學好力學最關鍵的便是做好受力分析。力學是物理學中對事物運動規律進行研究的基礎，對物體做好受力分析是解決物理運動學問題的一個前提。斜面受力問題為高中物理所涉及的主要模型，本文在對物體受力分析方法進行總結基礎上，結合斜面受力實際例題，對受力分析在運動學中的運用進行具體分析。

【關鍵詞】高中物理 受力分析 運動學

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）08-0186-01

高中物理課程中力學為一個最重要部分，而學好力學最關鍵的便是做好受力分析，但在實際學習中很多人會出現出現多畫、少畫力，或者是對力的方向判斷錯誤。本文在對物體受力分析方法進行總結基礎上，結合實際例題，對受力分析在運動學中的運用進行具體分析。

1.物體受力的分析

高中物理學習中，對物體受力的分析主要有整體法及隔離法兩種方法。在面臨具體題目的時候，需要按照題目要求，對物體受力狀況進行詳細分析。分析過程中需要按照如下步驟進行： （1）找對研究對象：研究對象為物體個體或者是整個物體系統。

（2）畫力：①找出物體重心，從重心開始畫出豎直向下的重力；②按題目描述，畫出物體已知力；③畫出物體的摩擦力、彈力等接觸力。摩擦力以物體接觸面為作用點，力的作用方向同物體運動趨勢的方向相反[1]；彈力一物體為作用點，力的方向同引起物體彈性形變的方向是相反的。④參照題目要求畫出物體的其它力。

（3）分析驗證：對所畫的力進行驗證，確保物體的受力情況同運動狀態一一對應，確保每個力都存在受力物體及施力物體。

（4）運動學中的力學分析：對物體平衡狀態、加速、減速等不同運動狀態下的受力情況進行分析。

2.物理受力分析在運動學中的運用

物體A、B位于一個斜面物體上，A上表面水平，A同B處于相對靜止狀況，具體如圖1所示，對A的受力狀況進行分析，并對系統的對應狀態進行闡述。

分析：此題為斜面物體受力分析的一個典型模型，要分析A的受力狀況需要對斜面特征還有A/B這個系統狀態進行假設，通過假設法對系統不同運動狀態下的力學狀況進行分析。

（1）平衡狀態下物體A的受力分析

假設兩個物體A和B處于相對靜止狀態，斜面在水平地面固定，兩個物體會在斜面上靜止，或者沿斜面一起做勻速下滑運動。在此假設中A在同斜面垂直及平行方向上的受力是平衡的，B所受到的重力同A上所施加的支持力是處于平衡狀態的，因此A、B兩個物體水平方向上不存在摩擦力。所以A的受力應為斜面所給它的支持力及摩擦力，還有B所給它的正向壓力及自身的重力，具體如圖2所示。

（2）加速運動狀態下物體A的受力分析

假設兩個物體A和B處于相對靜止狀態，斜面在水平地面固定，兩個物體沿斜面一起做加速下滑運動。在此假設中A、B兩物體合力是不為零的，因此需結合運動特征來進行分析。分析中應將B當作受力分析切入點，A是同B接觸的唯一物體，B加速下滑過程中的運動合力需要通過A水平方向摩擦力及自身重力來提供。所以加速運動狀態下物體A的受力除了靜止狀態下的四種力之外，還增加了B物體所施加給它的水平方向的摩擦力作用。具體如圖3所示。

通過上面兩種假設分析可以得知要對研究對象進行受力分析需要對研究對象狀態進行正確判斷，只有對研究對象運動狀態進行正確分析，這樣才能夠在此種運動狀態下，通過牛頓定量對力進行科學分析，分析中要始終將力學的平衡條件當作是物體力學分析的目標，這樣才能做出正確的力學定性分析。

總之，高中物理課程中力學為一個最重要部分，而學好力學最關鍵的便是做好受力分析，從多角度進行全面分析，掌握物體力學分析的正確方法及步驟，這樣才能在力學分析中準確迅速得出答案。

參考文獻：

[1]鄭杰，姚向龍. 靜力學中幾個常見模型的剖析[J]. 中學物理教學參考， 2016（2）：31-32.