鄺力元

【摘要】在高中物理中，力學(xué)占據(jù)著很重要的地位，要想全面學(xué)習(xí)好高中物理，學(xué)好力學(xué)是關(guān)鍵，而要學(xué)習(xí)好力學(xué)，關(guān)鍵就是對物體的受力情況進行準(zhǔn)確的分析。

【關(guān)鍵詞】高中物理;受力分析;整體法;隔離法

分析物體的受力情況，確定物體的運動狀態(tài)，從而找出物體在各種情況下滿足的關(guān)系式，是整個高中物理解決問題的一個重要思想方法。

一、受力分析的概念及在物理學(xué)中的地位

高中物理中“受力分析”是將研究對象看作為獨立的物體，將它從周圍的物體中隔離出來，根據(jù)力產(chǎn)生的條件，按照一定的順序，分析它所受到的外界的作用力。并畫出力的示意圖的過程。“受力分析”貫穿整個高中物理教學(xué)內(nèi)容。力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)等都涉及到受力分析，所以受力分析的地位及重要性不言而喻。

二、受力分析的基本步驟

（一）明確研究對象

在進行受力分析時，研究對象可以是質(zhì)點、結(jié)點、單個物體，也可以是保持相對靜止的若干個物體（整體）。靈活地選取研究對象可以使比較復(fù)雜的問題簡單地得到解決。

（二）受力分析的順序

先分析場力（重力、電場力或安培力等），再分析主動力（如已知拉力），然后是彈力（支持力或壓力），最后是摩擦力?！爸亓σ欢ㄓ?，彈力看四周，摩擦分動靜，方向要判準(zhǔn)”。彈力和摩擦力都是接觸力，先看研究對象與其他物體有幾個接觸面（點），每個接觸面對研究對象可能有兩個接觸力，應(yīng)根據(jù)彈力和摩擦力的產(chǎn)生條件逐一分析。

（三）注意事項

1.只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力，如重力、彈力、摩擦力，不分析根據(jù)效果命名的力，如下滑力、動力、阻力、向心力等。

2.只分析研究對象受到的力，不分析研究對象對其他物體所施的力。也不要把作用在其他物體上的力，錯誤地認(rèn)為通過“力的傳遞”而作用在研究對象上。

3.避免“多力”，每分析一個力，都應(yīng)能找出施力物體，找不出施力物體的力是不存在的。

4.分析物體受力時，還要考慮物體所處的狀態(tài)，物體所處的狀態(tài)不同，其受力情況一般也不同。

三、受力分析的常用方法

根據(jù)涉及的物體個數(shù)和解題需要，常用的受力分析方法可分為兩種：

（一）隔離法

隔離法就是把要分析的物體從相關(guān)的物體體系中隔離出來，作為研究對象，只分析該研究對象以外的物體對該對象的作用力，不考慮研究對象對其他物體的作用力。它的優(yōu)點是：容易看清單個物體的受力情況，問題處理起來比較方便、簡單，便于理解。在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體（或一個物體的各個部分）間的相互作用時用隔離法。

例1：如圖所示，A、B、C三木塊疊放在水平桌面上，對B木塊施加一個水平向右恒力F，三木塊共同向右勻速運動，三木塊的重力都是G，分別畫出三木塊受力示意圖。

分析：要對三木塊進行受力分析，隔離法是唯一的選擇。但隔離順序的選擇要講究一點技巧，通常按照受力個數(shù)從小到大的次序進行，“重力肯定有，彈力看四周”，整個處理過程會簡單一些。

解：隔離A木塊分析，周圍只有木塊B和A接觸，接觸處也有彈性形變，因此B對A有向上的彈力;分析摩擦力，結(jié)合受力分析的第二原則可知，A、B間不可能有靜摩擦力存在，否則A不可能向右勻速運動。

隔離B木塊分析，周圍除了拉力F的施力物體與B接觸外，還有木塊A、C分別與B接觸，且接觸處均有彈性形變，因此A對B有向下的彈力，C對B有向上的彈力;分析摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律，A對B沒有靜摩擦力，但B相對于C有向右滑動的趨勢，所以C對B產(chǎn)生水平向左的靜摩擦力。

隔離C木塊分析，木塊B、地面分別與C接觸，接觸處均存在彈性形變，因此B對C有向下的彈力，地面對B有向上的彈力;分析摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律，B對C有水平向右的靜摩擦力，而C相對于地面有向右滑動的趨勢，所以地面對C產(chǎn)生水平向左的靜摩擦力。

（二）整體法

整體法是從局部到全局的思維過程，是系統(tǒng)論中的整體原理在力學(xué)中的應(yīng)用。它的優(yōu)點是：能從整體上揭示事物的本質(zhì)和變化規(guī)律，從而避開了中間環(huán)節(jié)的繁瑣推算，能夠靈活地解決問題。通常在分析這一整體對象之外的物體對整體的作用力（外力），不考慮整體內(nèi)部之間的相互作用力（內(nèi)力）時，用整體法。

例2：如圖所示，A、B兩個長方形物體靜止地疊放在傾角為α的斜面體上，斜面也處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)A、B的重力大小分別為GA、GB，試斜面對B產(chǎn)生的摩擦力。

分析：按照常規(guī)思維，要想求斜面對B的摩擦力，必須先搞清A對B的壓力和靜摩擦力，這又需要先去分析A的受力，因此求解過程分兩步才能完成。但是換個角度看，既然A、B兩個物體運動狀態(tài)完全相同，何不將它們看成一個整體的兩個部分？任一部分和其它物體間的相互作用力，都可以看成整體和其它物體間的相互作用力，反之亦然。這就是整體法處理問題的基本原理。

解：將A、B組成一個整體，整體受力如圖。

斜面對整體產(chǎn)生的摩擦力屬靜摩擦力，不能使用Ff=μFN計算，此題只能利用平衡條件求解。將整體的重力按效果進行分解。

沿斜面方向Ff與（GA+GB）sinα相互平衡，所以Ff=（GA+GB）sinα方向沿斜面向上。

總之，高中物理學(xué)習(xí)的過程中，受力分析在各個環(huán)節(jié)中普遍的使用，具有重要的現(xiàn)實作用和意義，是學(xué)生學(xué)好高中物理的鑰匙！

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