初中物理中的“對態(tài)受力分析法”

吳　宇

所謂對態(tài)受力分析法，就是針對物體所處的狀態(tài)進行受力分析以確定物體受力情況及判斷力的大小和方向的一種方法.就初中物理涉及物體運動狀態(tài)的特殊性，即只掌握一種平衡狀態(tài)（物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)），教會學生領會這一狀態(tài)下的受力分析法很有必要.它可以幫助學生理清研究對象的受力分析思路，正確求解力的大小和方向.同時對銜接高中物理的力學學習也至關(guān)重要.下面結(jié)合實例談談怎樣讓學生領會和運用這一方法.

一、理清物體處于平衡狀態(tài)與受力的關(guān)系

牛頓第一定律告訴我們，物體不受任何外力必將處于平衡狀態(tài).然而這一生活事實是幾乎不存在的，更多時候的物體處于平衡狀態(tài)是受力作用的結(jié)果，這些力在構(gòu)成平衡力或它們的合力為零時，物體也必將處于平衡狀態(tài).這兩者的關(guān)系可概括為：物體處于平衡狀態(tài)要么不受任何外力要么受力就受平衡力.理清這一關(guān)系后，在對物體的受力情況分析時，要抓住物體所處的“態(tài)”.初中階段一般涉及的都是物體處于平衡狀態(tài)的問題.至于處于非平衡狀態(tài)的物體，它將受到一個不為零的合力產(chǎn)生加速度，這是學生在高中要學習的牛頓第二定律的內(nèi)容.

二、例題展示

例１ 如圖１，物體的重力為２０ Ｎ，在水平３０ Ｎ的壓力作用下緊貼在豎直墻壁上靜止不動，則物體將受到哪些力的作用，大小各為多大？方向如何？

解：物體所處于的“態(tài)”是靜止即處于平衡狀態(tài)，這是受外力作用的結(jié)果，而這些外力是構(gòu)成平衡力的．從水平和豎直方向上進行受力分析：水平方向上它受到一個壓力和墻對它的彈力它們一定要構(gòu)成一對平衡力，大小都為３０ Ｎ，方向是相反的；豎直方向上它受到一個重力和墻給它的靜摩擦力也是一對平衡力，大小都為２０ Ｎ，方向也是相反的.

評析：一要抓住從水平和豎直方向分析哪些力達成平衡力，如斜面上從平行于斜面和垂直于斜面方向分析平衡力.二要運用二力平衡的特點（等值、反向、共線、共物）來確定力的大小和方向.

例２ 如圖２，在光滑的水平面上重為２０ Ｎ的物體以５ ｍ／ｓ的速度作勻速直線運動，不計空氣阻力，試畫出該物體的受力示意圖.

解：物體所處的“態(tài)”是勻速直線運動即處于平衡狀態(tài)，不過在光滑水平面上不計摩擦力，就不存在一個向前的“拉力”（外力）.那么就只能在豎直方向上畫出一對平衡力的示意圖（重力與支持力），它們大小相等，方向相反.

評析：此題一要抓住光滑水平面上ｆ＝０，二不能看到有速度就認為是力的作用，要知曉力不是維持物體運動狀態(tài)的原因.

三、練習鞏固

１．一個學生用水平力推停在水平地面上的汽車，但始終沒能推動．下列說法正確的是（）.

Ａ．因為推力小于汽車的阻力，所以汽車未推動

Ｂ．因為推力小于汽車的重力，所以汽車未推動

Ｃ．雖然汽車未被推動，但推力等于汽車所受的阻力

Ｄ．雖然汽車未被推動，但推力一定等于汽車所受的重力

２．一木塊在水平面上做勻速直線運動，此時它受的水平拉力為０．５ Ｎ， 如把拉力增大到０．８ Ｎ，仍使木塊在該平面上運動，此時木塊受到的合力為（）．

Ａ．１．３ ＮＢ．０．８ Ｎ Ｃ．０．３ Ｎ Ｄ．０ Ｎ

３．如圖３，在光滑的水平墻角處有一重５０ Ｎ的物體靜止不動，則物體是否受到墻壁給它的彈力？請作出該物體的受力示意圖.