高中物理受力分析在运动学中的运用研究

王品懿

（甘肃省兰州市兰州新区舟曲中学）

受力分析的原则是对物体受力分析全面而准确，尤其对于运动中的物体来说，受力分析是解决物体运动问题的杀手锏。首先应当搞清楚力产生的原因，其次力是否存在，避免对同一个作用力的反复研究，最后应用相关的受力分析方法对问题进行分解解答。受力分析的解题技巧主要分为整体法和隔离法，更多的时候是两种技巧的整合应用，本文从这两种方法展开对受力分析在运动学中的运用研究。

一、正确进行受力分析的方法

受力分析应把握全面与准确的原则，做到不重不漏、简洁明了。可采取的方法主要为从上到下、从左到右依次分析，判断重力、摩擦力、弹力是否存在，在研究对象上标出其受力情况，再由物体的运动状况判断各个力的大小。接下来，我们通过对简单例题的分析来把握这项原则。

对于ɑ图，物体A静止，通过观察其分别受重力、力F的压力，根据牛顿第二定理，墙壁对A的弹力与F相抵消，方向与力F方向相反；墙壁对A的摩擦力与重力相抵消，方向竖直向上。受力分析完毕。

对于b图，物体A匀速下滑，根据牛顿第二定律判断出物体A处于平衡状态，受力情况同图ɑ，有所区别的是物体A的起始运动状态不同。

对于c图，先将外力进行正交分解为水平力F1和竖直力F2，而后画出其受力分析图。如图所示。若地面光滑则无摩擦力作用，若地面粗糙，有摩擦力且其大小小于F1。

A沿水平面向右运动

二、运动学问题中的受力分析

（一）直观观察法

对于较为简单的运动类题目，学生在做题时通过直观的观察就可以判断出物体的运动情况，如这道题目：

例1：如图所示，小物块在静止的斜面上保持匀速状态向下滑落，试分析小物块的受力情况。解：已知斜面静止，小物块匀速向下滑落，小物块受自身重力作用，垂直斜面向上的支持力，所以一定有一个力与重力的分力——下滑力平衡，即斜面的摩擦力，方向与小物块运动方向相反。故小物块受三个力作用，分别是自身的重力、斜面对它的摩擦力以及支持力。

（二）运动学解题技巧之整体法

当我们在分析一道物理运动学题目时，遇到的研究对象往往是多个并且相互关联互相影响或制约。如果可以不去管它们内部的作用关系，只分析整体的受力状况便可得到答案，这种方法叫做整体法。整体法应用的宗旨即将相互独立的物体在彼此运动情况相同的情况下将其视为一个整体，在解题过程中只需分析整体的受力状况，从而避免了针对单个物体的分析，简化运算过程并且减少了学生在做题时出现失误分析的概率，接下来，我们通过一道例题来体会整体法的优越之处。

例2：由下图所示，有A、B、C这3个小物块，其质量相同，且均为m，三者在受拉力F作用做匀加速直线运动，地面摩擦力系数为u，重力加速度数值为g。问：A、B小物块间的绳索拉力为多大？

首先对A、B、C进行受力分析，三者共同受拉力F的作用，而后是其自身重力和地面对物块的摩擦力，在解题过程中可将三个小物块视为一个整体，计算其运动的加速度，而后将B、C视为一个整体计算A、B间绳索的拉力。

解：将A、B、C视为一个整体；

（1）（2）（3）（4）（5）式联立即可求得 T

计算过程与答案省略。

从上述题目中可以看出整体法在计算运动类问题的优越性，如果不使用整体法而单独对每一个物体进行分析，很容易造成思路混乱、数据重复或受力分析时出现错误。整体法不仅简化了解题步骤，使整个解题思路清晰明了，也较易掌握。

（三）运动学解题技巧之隔离法

介绍过整体法之后，我们来谈一谈隔离法在运动学中的应用。“隔离”即是将题目中的重点研究物体与整体相互分割开，进行“一分析二忽略”，“一分析”是指去分析被研究的物体在所处环境中的受力情况，“二忽略”是指忽略非研究物体的受力情况、忽略被研究物体自身内部力的作用，将重点研究分隔出来，是为了更好地研究其运动情况和受力状况。然而在物理题中，我们常常遇到相互关联的整体间的运动问题，在解题过程中可以先通过隔离的方法，将整体拆分，在整理清楚了物体的受力情况之后，再使用整体法来解题。事实上，在综合性较强的物理大题中，单独使用隔离的方法是很难得到理想的解题效果的，整体法和隔离法互补应用才是上上之选。