探析高中物理中力的相互作用

（稻田中学 湖南长沙 410000）

摘要：高中物理课程的学习往往比较困难，其中力的知识是我们在做题解题过程中容易出现问题的。尤其在初次步入高中学习相关力的课程时，往往很难有效的将题目当中的所有力的分解、力的有关示意图完全的画出来，最终导致在做题的过程中漏掉关键内容，得不偿失。因此本文笔者希望能够通过总结高中物理当中力的相互作用来探寻有效的解题技巧等。

关键词：高中物理；相互运动；摩擦力

在高中物理力的相互作用学习过程中，学生们对于摩擦力的理解程度以及学习效果是最差的，平时我们在学习的过程中，往往很难理解为什么摩擦力会成为物体运动的推动力，为什么人们走路是依靠摩擦力来提供动力的呢？这些都是在初次接触到力的相互作用时，我们会遇到的问题。

一、摩擦力概念分析

摩擦力的概念主要是指两个相互接触的物体，当他们做相对运动的过程中，在接触表面会产生一种阻碍运动的力，这个力称之为摩擦力。在概念当中有几个关键点，相互接触、相对运动、阻碍运动的力。这几个关键点是我们在做题过程中理解摩擦力的作用的主要内容摩擦力的方向是与实际两个物体之间的相对运动或者相对运动趋势相反的方向，在这里需要注意的是相对运动而不是绝对运动。很多同学在进行力的分解过程中，往往会忽视并混淆这一点。

其次静摩擦以及动摩擦之间的关系以及区别。静摩擦主要是指物体在受到摩擦力的情况下，并没有运动起来，换言之静摩擦力的大小是根据物体所受力的大小而发生变化的，外力增大，静摩擦力就会增加；反之则会降低。但是当物体一旦运动起来之后，所产生的摩擦力称之为滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小只与物体的压力、接触面的粗糙程度以及摩擦系数相关了。在这里需要合理的区分摩擦力的关系。

二、题目解析

如图所示，两个完全相同的木块A和B在两种不同情况下受到拉力一起作匀速直线运动，最终问题为两个力的大小是否相同？

在这一道题目的解答过程中，很多学生往往忽视摩擦力的本质，对于滑动摩擦力以及静摩擦的概念了解不清楚，导致学生盲目的做力的分析，最终思维混乱做错题目，其实这道题目本质上A与B可以看作是一个整体，利用整体法，物体在表面上做匀速直线运动，已经运动起来了，并且匀速平衡状态，滑动摩擦力等于外力总和，而两个完全相同的木块、表面也是相同的，因此可以判断滑动摩擦力是相同的。

再例如，很多同学在求解多个力的相关问题的过程中，每次都会错，每次都会对于多个力的问题不懂如何求解。比如说如图，A、B均处于静止状态，则B的受力情况为

A 可能受三个力，可能受四个力

B 一定受四个力

C B物体受到地面静摩擦的作用

D B物体受到地面的支持力的作用

在这一题目的求解过程中学生之所以存在误区，主要的原因便是对力的相互作用了解程度不够，对于其中的概念混淆，最终限制了学生的做题速度以及正确率。此题目首先物体一定受到重力，其次从物体A开始分析，由于物体A平衡状态，自身受到重力和绳子的拉力，因此绳子是一个整体，对A产生拉力则一定会对B产生拉力来平衡自身的力并保持静止。因此对于B物体来说一定受到绳子的一个拉力，除此之外还有重力，与重力相平衡的支持力。但是物体B依然处于静止状态，在水平方向除了物体的拉力之外，还应当有一个力的作用，此时说明B物体一定会受到一个向右方向的静摩擦力与拉力相抵消。因此通过分析总结得到，物体主要受到四个力，并且受到地面静摩擦作用，受到地面支持力的作用。答案为BCD。[1]

在这一题目的求解过程中，如果学生能够充分的了解力的相互作用相关概念，将题目所给的内容进行充分的分析便能够得出最终的答案了。

再例如，如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和桌面的摩擦力作用，木块处于静止状态。其中F1=10N，F2=2N，方向如图所示现撤去力F1，则 （ ）

A 木块受摩擦力为8N，方向向左

B 木块受摩擦力为6N，方向向左

C木块受摩擦力为2N，方向向右

D木块所受合力为2N，方向向右

在这一道题目的分析过程中，充分的将静摩擦力以及动摩擦力结合起来，使得学生在做题的过程中熟练运用动摩擦力以及静摩擦力二者的关系。这一题目初始条件给出了物体在桌面上所受到的静摩擦力为8N，方向为左，当撤去F1这个力之后，需要学生来判断物体是否运动，如果判断错误那么必然会导致题目错误。而静摩擦力是会随着外力发生变化的，当外力降低，物体静摩擦力也会随之降低，因此可以判断此物体受力情况为摩擦力方向向右，并且大小为2N。

这一道题目如果学生能够清楚的了解滑动摩擦力以及静摩擦力的相互关系以及相互作用便能够迎刃而解了。[2]

总结：

综合上文所述，高中物理力的相互作用是后期课程学习的基础也是重点，需要学生能够在解题的过程中对各方面的概念有一个全面的了解，保证题目的正确率。[3]

参考文献：

[1]尚洪汉. 高中物理必修一第三章第一节：重力基本相互作用 第一课时：力的有关基本知识[A]. 河北省教师教育学会.河北省教师教育学会第一届教学设计创新论坛论文集[C].河北省教师教育学会：，2011：4.

[2]郑晴. 基于几何画板的《相互作用》单元教学设计研究[D].重庆师范大学，2015.

[3]刘卓然. 高中物理力学实验中常见的故障[J]. 科技风，2017，03：236.