周原

摘 要：力學(xué)是高中物理的重要組成部分，無論是知識學(xué)習(xí)，還是課后練習(xí)，力學(xué)都占據(jù)著較大比例，因而掌握科學(xué)的力學(xué)解題方法對學(xué)好高中物理具有重要意義，而整體法就是一種高效的解題手段。因此，本文基于整體法的概念，重點分析了高中物理力學(xué)解題中整體法的具體應(yīng)用，以期為相關(guān)學(xué)習(xí)者提供科學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：高中物理；力學(xué)解題；整體法

高中物理的內(nèi)容繁多，其中，力學(xué)所占的比重較大，而且解題思路也較為復(fù)雜。高中物理內(nèi)容與日常生活存在著緊密聯(lián)系，尤其是諸多力學(xué)知識都能在現(xiàn)實生活中得到應(yīng)用，因而學(xué)好力學(xué)解題方法對于解決實際問題具有重要的作用。因此，本文對高中物理力學(xué)解題中整體法運用的分析具有十分積極的現(xiàn)實意義。

一、整體法的概念

所謂的整體法，就是一種獨特的解題思路，與一般意義上的受力分析有較大不同。在解題過程中應(yīng)用整體法，并不是對每一個力的作用形式進行具體分析，而是基于一定的條件，將存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)的物體看作是一個整體，并以此基礎(chǔ)對這一整體的受力狀況進行研究。具體來說就是，首先對力學(xué)題目的題干進行分析，確定其是否符合整體法的運用條件，其適用條件就是可將多個物體之間的作用力看做是整體的內(nèi)力，其次，應(yīng)用整體法對問題進行解決[1]。通過運用整體法，可減少對不同物體之間的復(fù)雜受力狀況的探討，學(xué)生可快速找出題目的關(guān)鍵點，從而大大降低了題目的解決難度，有效提升了學(xué)生的解題效率。

二、高中物理力學(xué)解題中整體法的運用

（一）受力系統(tǒng)應(yīng)用

在高中物理的力學(xué)解題過程中，最為常見的力學(xué)情況就是數(shù)個物體在相互接觸的條件下同時受到力的作用，而這種情況下物體之間存在的作用力便可作為一個整體的內(nèi)力，這就符合了整體法的應(yīng)用條件。

例如，某一呈直角形的小車平穩(wěn)地?？吭谒降孛嫔?，已知其質(zhì)量是M=34kg，傾斜角α=30°。在小車隊額傾斜面上放置有滑塊A，借助小車頂部的滑輪實現(xiàn)與滑塊B的連接，其中，滑塊A的質(zhì)量是m=14kg，滑塊B的質(zhì)量是2kg。當(dāng)滑塊下滑時，其加速度為2.5m/s?，求小車所受的摩擦力和地面的支持力。

通過閱讀題干可知，在滑塊的整個下滑過程中，其一直位于小車的傾斜面之上，因而可將小車與滑塊之間的相互作用力看做是系統(tǒng)的內(nèi)力，因此，該題可將小車和滑塊看做是一個整體進行分析和解決。依據(jù)牛頓第二定律的相關(guān)原理知識可知，對于小車和滑塊構(gòu)成的整體來說，其所受到的來自水平方向的作用力是∑Fx=m1a1x+m2a2x+m3a3x，以此可得出f=mAacos30°=31N。而在豎直方向，小車和滑塊整體所受的作用力則為：∑Fy=m1a1y+m2a2y+m3a3y，其后進行具體計算可得：N-（M+mA+mg）g=mBa-mAasin30°，即N=487N。通過這個題目可知，將小車和滑塊看作是一個整體，只需對整體所受的水平方向作用力和豎直方向作用力進行的分析，便可快速求得小車所受的摩擦力以及水平地面的支持力。

（二）受力過程應(yīng)用

對于高中物理的力學(xué)問題而言，即可依據(jù)作用力結(jié)果進行分析，也可對作用力過程進行分析。而對于部分力學(xué)題目來說，解題的核心就是分析受力過程，學(xué)生無需對物體受力的初始和最終狀態(tài)進行分析。針對這一類題目，同樣可運用整體法進行解決，當(dāng)然，若是物體的受力過程不明晰，整體法也可依據(jù)物體的初始和最終狀態(tài)或者是題干中的特征量進行解答[2]。

例如，在距離地面1.8m的位置，讓一個質(zhì)量為0.1kg的球體自由下落，在完全落地后，其所反彈的最大高度為0.8m，其中，小球從下落到反彈到最高位置所用的時間為1.1s。求在接觸地面的全過程中，小球給予地面的平均作用力。

通過閱讀題干可知，小球無論是在距離地面1.8m的位置，還是在反彈最大值的位置，其都為靜止?fàn)顟B(tài)而且只存在自身重力的作用，也就是說小球的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是一致的，因而可應(yīng)用整體法對這一問題進行解答。依據(jù)小球的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)列出等式，即mgt總=Ft地、t地=1.1-t下-t上，其中，t下指的是小球的下落時間，而t上則指的是小球的上彈時間，t下==0.6s，t上==0.4s，其后可求得t地=0.1s，從而可得出F=mgt總/t總=11N。通過這個題目可知，小球的整個受力過程可分為三個環(huán)節(jié)，分別是下落、落地以及反彈，但由于小球的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是一致的，因而可應(yīng)用整體法進行解決，從而可快速求得小球在接觸地面的全過程中給予地面的平均作用力。

（三）隔離法結(jié)合應(yīng)用

除了上述兩種情況之外，還有部分力學(xué)題目單單應(yīng)用整體法無法進行切實解決，因而必須與其他方法結(jié)合應(yīng)用，以此來實現(xiàn)對題目的有效解決。其中，隔離法就是一種極為高效的解題方法，實現(xiàn)其與整體法的有機結(jié)合，可大大提升解題效果，其解題關(guān)鍵就是將隔離部分當(dāng)做是一個整體，其后仍是運用整體法進行解決，因此可以說，將隔離法和整體法進行結(jié)合應(yīng)用，其也可稱為局部整體法。

例如，已知某一硬性輕桿上串接有三個質(zhì)量相同的A、B、C小球，其中，鄰近A的一側(cè)為O，OA=AB=BC，輕桿以O(shè)為中心進行圓周運動。若A小球受到的來自O(shè)A部分的拉力為T1，B小球受到的AB部分的拉力為T2，C小球受到的BC部分的拉力為T3，求三個拉力的比值。

通過閱讀題干可知，該題可應(yīng)用局部整體法進行解決，由此可得：T1=maA+maB+maC=6mw?l，T2=maB+maC=5mw?l，T3=3mw?l，從而可得到三者的比值為6：5：3。通過這個題目可知，實現(xiàn)整體法與其它解題方法的有機結(jié)合，可有效解決較為復(fù)雜的力學(xué)問題，從而大大提升學(xué)生的解題效率。

三、結(jié)論

總而言之，熟練掌握整體法的方法對于解決物理力學(xué)題目、學(xué)好高中物理以及提升實踐能力等方面都具有至關(guān)重要的作用。在實際的解題過程中，學(xué)生應(yīng)在掌握整體法的運用方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合題目的具體條件，判斷整體法是否適用，若適用則對解題策略進行下一步的深入研究，以此來提升學(xué)生的力學(xué)解題效率。

參考文獻：

[1]石磊.試討論高中物理力學(xué)解題中整體法的應(yīng)用[A].北京中外軟信息技術(shù)研究院.第二屆世紀(jì)之星創(chuàng)新教育論壇論文集[C].北京中外軟信息技術(shù)研究院：，2015：1.

[2]賴豐亮.試析高中物理力學(xué)解題中對整體法的運用[J].中學(xué)物理，2015，3319：76-77.