高中物理學(xué)主要分為，力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)、分子理論、熱學(xué)等方面的知識(shí)。在高考中，物理科目占有理科綜合分?jǐn)?shù)的40%，高達(dá)120分，而力學(xué)以及有關(guān)力學(xué)的題目占總分?jǐn)?shù)的60%，所以，對(duì)于力學(xué)的教學(xué)與解題技巧講解越來(lái)越受到教師的重視。

力學(xué)中的物體受力平衡是指一個(gè)物體至少兩個(gè)不同方向的力，使物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（相對(duì)參考系是就地面而言），達(dá)到力的相互抵消。對(duì)于物體受力平衡問題的最主要的一個(gè)判定條件就是：物體在多個(gè)互相不平行的力的作用下處于平衡時(shí)，那么這幾個(gè)力的作用線必然相交于一點(diǎn)。本文淺析了高考物理課程力學(xué)的受力平衡問題的分析過程，并列舉了幾個(gè)受力平衡問題的例題以及解題策略。

一、物體共點(diǎn)力受力分析的步驟

1.選取分析對(duì)象。在做一道物體受力平衡問題的題目時(shí)，首先要根據(jù)題意以及所問問題，明確物體的受力平衡是指單一物體的多力共點(diǎn)平衡還是多個(gè)物體的受力平衡還是物體在某一方向的受力平衡。這是解題的首要條件，必須要審清題意。

2.隔離物體。所謂隔離物體就是要把選取的對(duì)象，有針對(duì)性地從周圍環(huán)境中隔離出來(lái)，簡(jiǎn)化受力分析的過程，便于分析與研究對(duì)象向接觸的作用力的分析。在分析性質(zhì)力時(shí)，一般是按照先場(chǎng)力，后接觸力;先主動(dòng)力，后被動(dòng)力的順序進(jìn)行力的標(biāo)定。

3.描繪受力圖。當(dāng)我們確定好研究對(duì)象，并將物體分離出來(lái)以后，按照1.2.中力的分析順序，在草稿紙上畫出研究對(duì)象的受力分布圖，主要是將物體在平衡狀態(tài)下受到的所有性質(zhì)力的方向和力的符號(hào)標(biāo)出，以便選取合適的力分解法進(jìn)行初步將不在坐標(biāo)軸上的力分解。

4.確定坐標(biāo)系。在對(duì)受力圖建立坐標(biāo)系時(shí)，需要遵循一定的原則，一般將重力的方向確定為Y軸的負(fù)半軸，但在解決實(shí)際物體受力時(shí)，一般物體有非水平和垂直向上的力，這是就要求在確定力的坐標(biāo)系時(shí)，將盡可能多的力放在坐標(biāo)軸上，對(duì)不在坐標(biāo)軸上的力進(jìn)行分解運(yùn)算。

5.列方程。根據(jù)受力平衡的物體，各個(gè)方向的力是互相作用的等大反方向的原則，結(jié)合牛頓第二定律（物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同），列出受力平衡物體的力的方程式。

二、受力平衡例題以及解題策略

1.實(shí)例一。物體b（見圖1-1）在水平推力F作用下，將物體a擠壓在豎直的墻壁上。已知物體a和b處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)于物體a和b的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（）

A.物體a受到兩個(gè)摩擦力的作用B.物體a共受到四個(gè)力的作用

C.物體b共受到三個(gè)力的作用D.物體a受到墻壁的摩擦力的大小不隨F的增大而增大

解題策略：要使物體b處于平衡狀態(tài)，物體a必須對(duì)物體b產(chǎn)生一個(gè)豎直向上的靜摩擦力，則物體a受到物體b的靜摩擦力向下，物體a要處于平衡狀態(tài)，還要受到墻壁豎直向上的靜摩擦力，由整個(gè)受力狀態(tài)平衡可知此力大小不會(huì)改變。分析物體a和b分別受到5個(gè)和4個(gè)力的作用，由此可知上述選項(xiàng)AD正確。

在受力分析時(shí)，有些力的大小和方向不容易確定，必須將受力物體逐一進(jìn)行隔離分析，由確定的幾個(gè)力和物體靜止說(shuō)明處于受力平衡的角度，來(lái)判斷不確定力的方向和大小，這樣有利于確保受力分析的準(zhǔn)確性。

2.實(shí)例二。在墻角外的水平地面上，靜止放置一個(gè)質(zhì)量為4m、傾角為37o的三角形木塊，在木塊斜面與豎直墻壁間靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m的光滑的小球，則木塊對(duì)地面壓力的大小為多少？地面對(duì)木塊的靜摩擦力的大小為多少？

解題策略：采用隔離法對(duì)小球m進(jìn)行受力分析，對(duì)其進(jìn)行受力分析，對(duì)m有：

FN2cosθ=mg;FN2sinθ=FN1，得，F(xiàn)N1=mgtanθ

對(duì)于楔形和小球做整體分析有：

4mg+mg=FN，F(xiàn)N1=Ff1，解得：FN=5mg，F(xiàn)f1=3/4mg。

3.實(shí)例三。輕繩的A端固定在天花板上，B端系一個(gè)重力為G的小球，小球靜止在固定的光滑的大球球面上。已知AB繩長(zhǎng)為l，大球半徑為R，天花板到大球的頂點(diǎn)的豎直距離AC=d，∠ABO>90o。求繩對(duì)小球的拉力和大球?qū)π∏虻闹С至Φ拇笮?。（小球可視為質(zhì)點(diǎn)）

解題策略：選取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析可知：繩的拉力F、重力G、支持力FN三個(gè)共點(diǎn)力構(gòu)成了封閉的三角形，它與幾何三角形ABO相似，則可以根據(jù)相似比的關(guān)系得到：F/l=G/d+R=FN/R，由此可以解出：F=Gl/d+R，F(xiàn)N=GR/d+R

利用幾何三角形與矢量三角形相似的解題策略是本題重點(diǎn)需要向?qū)W生提出的新興解題方法，但需要注意的是，在運(yùn)用此法解決物體的受力平衡問題時(shí)，一般需要構(gòu)建出一個(gè)力的矢量三角形，從而得出結(jié)果，此法可解決力的復(fù)雜變化，如力的大小和方向變化的問題需要借助數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決。

在解決受力平衡問題時(shí)，按照本文提供的受力分析過程，對(duì)于研究對(duì)象的選取要明確，研究對(duì)象可以是小球、木塊、質(zhì)點(diǎn)和繩子結(jié)點(diǎn)等。采用隔離法或整體法或先整體后隔離的方法，可以有效解決對(duì)象力方向不明的問題，本文還提出了相似三角形法來(lái)簡(jiǎn)化一些問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]滕祖?zhèn)?有關(guān)物體力和運(yùn)動(dòng)的解題策略[期刊論文]《中學(xué)物理》2014（9）

[2李]長(zhǎng)峰.力與物體的平衡[期刊論文]《中學(xué)生數(shù)理化》2013（7）

（作者單位：甘肅省民勤縣第四中學(xué)）