聚焦受力分析 探究高中物理解题难点

魏 强

(安徽省滁州市天长中学 239300)

受力分析是提高学生高中物理解题能力的基础，物体受力情况的不同会导致其在运动过程中出现不同状态，这意味着在研究物体状态的过程中，应该聚焦受力分析，并不断增强受力分析的准确性.需要注意的是，高中物理习题的解决，最为关键的一环在于选取研究对象，一旦多分析或者少分析相关力，都会导致结果错误.因此对于物理教师而言，应充分把握高中物理课程标准的内涵，应重点引入整体法以及隔离法对物体进行受力分析，促使学生在理解物体受力状况时，能够明确把握思考的切入点，避免在受力分析中缺少条理性和盲目性，这样才能掌握更加高效的高中物理解题思路.

一、整体法和隔离法的内涵

在高中物理受力分析中，整体法以及隔离法的应用极为广泛，掌握整体法以及隔离法的应用场景以及策略能够提高受力分析的准确性，需要注意的是，由于力作用的方式不同，可将其分为两大类型，分别为实物对研究对象的作用以及物体借助场对研究对象产生的作用.具体而言，整体法指的是将多个物体视为一个整体，整体法注重培养学生由局部向全局过渡的思维路径，体现的是整体原理在力学问题中的应用，其最大特点在于能够明确整个物体或者系统的受力情况，如果不考虑系统内部各个物体模块之间的作用力，此时可以借助整体法来分析受力情况.相比之下，隔离法主要应用在需要分析内部物体作用力的情形，其最大特点在于能够将各个子部分或者物体的受力情形进行分析，主要应用于分析系统内部或者各个物体受到其他物体作用的情形.

二、聚焦受力分析，探究高中物理解题难点的有效路径

受力情况的分析和确认是高中学生解决力学难点的重要切入点，需要注意的是，当研究对象不限于单一物体，而是由多个关联物体构成的系统，可优先选择隔离法求解，分别对各个物体开展受力分析，随后由牛顿运动定理得出结论，当隔离法无法准确求得结论，可改用整体法进行受力分析.

当只求外力，可优先使用整体法，整体法的应用条件一般为系统内各物体加速度相同.如果求系统内部物体之间相互作用，那么一般顺序应用整体法以及隔离法.

图1

例1如图1所示，三角形木块A质量为M，静止放在水平面上，质量为m的物体B沿着A的斜面匀速下滑，已知下滑的初速度为v0，那么以下说法成立的是( ).

A.A与B对地面的压力小于(M+m)g

B.A与B对地面的压力等于(M+m)g

C.水平面对A的静摩擦力向左

D.水平面对A的静摩擦力为0

解析在分析受力情况时，应该按一般顺序对物体的受力情况展开分析，即首先分析重力、随后弹力，最后对摩擦力进行分析，通过对题干信息的分析采取整体法进行分析和解决.结合本题，由题干可知，物体B沿着斜面下滑，A静止，两者的加速度均为0，可将两物体系统作为一个整体进行受力分析，这个物体只受竖直向下的重力和地面对其竖直向上的支持力.因此，答案BD正确.

另外，在高中物理力学受力分析试题中，还会涉及对物体内部受力状况的分析，此时相对于整体法而言，隔离法的应用能够更好的解决问题.

例2如图2所示，假设A、B两个物体质量相同，紧靠在一起，同时受到方向相反的水平作用力，即FA、FB，并且FA>FB，那么请问物体A施加给物体B的力的大小为多少？

图2

解析由题干信息，先借助整体法求得FA和FB的之差，即FA-FB=2ma，随后利用隔离法求得Fn-FB=ma(设物体A施加给物体B的作用力大小为Fn)，两式联立，可得：

Fn=(FA+FB)/2

图3

例3如图3所示，A、B、C三个带电小球质量均相等，在光滑的水平面上保持静止状态，假如只将A球释放，此时A球会获得方向向右的加速度，即aA=1m/s2；假如只将B球释放，此时B球会获得方向向右的加速度，即aB=3m/s2，根据题干信息，假如只将C释放，该球将出现什么情况？

解析假如分析单个球体的作用力，会让分析和计算过程复杂化，所以本题适用于整体法，将三个球体视为一个整体和单独分析三个球的受力情况是等效的，那么在解决该问题是将三个球看成一个整体，根据“三个小球整体合力为0”并结合牛顿运动定律建立方程式：

m*aA+m*aB+m*aC=0

通过代入题干已知信息，可知

aA=-4m/s2，并且方向向左

综上所述，作为高中物理教学以及高考重点板块，受力分析是学习高中物理各个知识点的基础和前提，一旦学生没有熟练掌握受力分析方法，则会影响高中物理的后续学习，甚至还会降低学生学习物理的兴趣.由此可见，在高中物理教学中应重点培养学生受力分析意识以及思维，这是增强学生解题能力的关键和基础，需要注意的是，在受力分析的过程中，应引导学生按正确的步骤和方法逐步推进，充分理解整体法以及隔离法在受力分析中的应用场景，这样才能更好地利用整体法和隔离法突破解题难点.因此才能增强学生的分析物体运动状态的能力.