高中物理受力分析类型探讨

邢玮麟

本文简单介绍了受力分析的基本概述和两种状态下的物体受力分析，并详细地探讨了常见的力学分析方法，结合学生们的解题过程展开深入思考，希望能够帮助高中生们更好地掌握物理这门课程。

力学知识是高中物理学习中的重要内容，高中们在学习时需予以高度的重视。只有对物体的受力情况进行全面的了解和分析，才能够灵活运用力学知识来解决生活实际问题。掌握力学理论的关键在于准确分析物体在不同状态下的受力情况，利用课本上对应的公式概念来解题。物理是一门实践性极强的课程，与学生们的日常生活息息相关，因此，高中生在学习力学这部分的知识时可以适当地联系现实生活，利用生活中常见的物品或事件来替代课本上的力学模型，不仅能够显著提高物理学习的效率，还有助促进自身综合思维能力水平的提升。

受力分析概述

在高中物理学中，物体的运动状态如果发生改变必然是受到了外力的作用，我们在分析其受力情况前，首先应理清物体受到了哪些力的作用，具体的思考步骤如下：

按照一定的顺序来分析作用在物体上的力。一般来说，我们在分析生活中的受力情况时，主要考虑三种类型的力，分别为：重力、弹力和摩擦力。自然状态下，地球上的一切物体均受到重力作用，这一点毋庸置疑，因此，我们在分析物体受力情况时应当将重力放在第一位。由于摩擦力的产生前提是弹力，故而将弹力放在第二位，最后才考虑摩擦力，以上三种类型的作用力分别表示为： G、F N、F f。

确定受力方向和作用力的个数。已知力的作用是相互的，只要有受力物体，则必然有施力物体。因此，学生们在分析某个物体的受力情况时，不妨从施力物体的角度来着手进行分析。

第一，对重力的分析。重力的施力物体是地球，所以重力是唯一的。

第二，对弹力的分析。产生弹力的必要条件之一是两个物体相互接触，所以如果两个物体没有接触，是不存在弹力的，但相互接触的两个物体间也不一定弹力，由此引出弹力产生的另一个重要条件：物体发生形变或原本的平衡状态改变。一般情况下而言，弹力的方向垂直于接触面并指向受力物体。

第三，对摩擦力的分析。摩擦力的产生条件为：两物体接触且物体间存在压力，我们将这种组织物体发生相对运动的阻力称为摩擦力。学生们在分析物体间的摩擦力时，需满足以下四个条件：一是，物体间相互接触、挤压；二是，物体接触表面粗糙；三是，两物体之间存在弹力；四是，物体间有相对运动趋势或相对运动。高中物理力学部分内容涉及到的摩擦力主要有静摩擦、滚动摩擦以及滑动摩擦这三种类型。

对物体受力情况的分析

平衡状态的受力分析

当一个物体受到的合外力为零时，我们判定其处于平衡状态。在高中物理学习中，学生们可以使用以下几种方法来计算合力：

力的合成法。当物体在三个力的作用下保持平衡时，学生们可以先求解出其中两个力的合力，则第三个力必然与该合力的的大小相等，作用方向相反。

力的分解法。同样地，当物体受到三个力作用且处于平衡状态时，我们也可以先将其中某一个力沿着其他两个力的方向进行分解，则物体要想保持平衡，每个分力方向上的合力必然都为零。

力的正交分解法。当物体在多个力的共同作用下保持平衡状态时，学生们可通过正交分解的方法来计算合力。具体步骤为：先以力的作用点为原点来建立一个平面坐标系，然后将物体受到的所有力都分解到该坐标系的横轴和纵轴上，最后令这两个方向上的合力都为零。

非平衡状态的受力分析

当物体受到的作用力不平衡时，其运动状态便会发生改变，由于运动过程中会产生加速度，所以学生们在分析处于非平衡状态的物体受力情况时需结合牛顿第二定律的内容，即F-ma，找出各个力之间的相互关系。一般来说.在分析非平衡状态的物体受力情况时主要是运用正交分解法，取物体发生运动的方向为a方向，而垂直于这一方向的则为b方向。若物体做直线运动，则合力在a方向上，若物体做匀速圆周运动，则合力在b方向上，然后再利用力学公式来计算得出所需求解的力。

高中物理中常见的受力分析方法

高中生在求解力学题目时，首先需明确物体处于平衡状态还是非平衡状态，分析物体一共受到哪些作用力并画出相应的受力示意图；其次，要全面分析物体的受力情况；最后，应根据物体的受力情况来选择合适的分析方法，认真计算物体收到的合力。一般而言，高中物理学习中常见的受力分析法有整体法和隔离法两种。

整体分析法。所谓的整体分析法是指将物体所在的整个受力系统视为一个整体来进行分析。整体法的优势在于能够让学生们对物体的受力情况一目了然，从而在实际分析环节中有效避开繁琐的计算步骤，灵活运用力学理论来解决生活中的受力问题。整体分析法不涉及对系统内部作用力的分析，而是强调要对系统之外受到的力进行科学分析。

隔离分析法。隔离法是一种相对整体法而言的力学分析方法，高中生在应用隔离法来分析物体的受力情况时，首先需要将物体从系统中隔离出来，只考虑与其接触部分的物体所产生的作用力，而不考虑该物体自身对外界所形成的力。隔离法的优点在于，学生们可以较为方便地物体的受力情况进行分析，处理步骤简单，并且有利于加深学生们对高中物理力学知识的理解程度，使其能够熟练地运用力学理论来解决实际问题。相较于整体法而言，隔离分析法更适用于研究一些系统内部的相互作用力。

综上所述，力学内容在高中物理学习中占有十分重要的地位，高中在学习这部分内容时，一方面，要吃透课本教材，牢记书上的基本概念和重要力学公式，熟悉几种常见的力学分析题型；另一方面，还应适當地联系生活实际来求解问题，根据物体的运动状态和实际受力情况灵活选用合适的分析方法。相信学生们只要正确掌握了物体受力类型的分析，一定能够有效克服力学学习过程中遇到的难点问题，从而不断提高自身的物理综合能力水平。