力学

高一力学的入口，不是牛顿定律，而是受力分析。只要受力图画错，后面的方程、加速度、能量关系基本都会错。所以这一章要把“研究对象、施力物体、方向判断、分解合成”训练成习惯。

学习目标

• 会规范确定研究对象并完成受力分析。
• 会判断重力、弹力、摩擦力等常见力的方向。
• 会在斜面、水平面、绳和杆模型中分解力。
• 会用平衡条件分析静止和平衡问题。

核心概念

1. 受力分析步骤

比较稳的顺序是：

1. 选研究对象；
2. 找重力；
3. 找接触力；
4. 找其他外力；
5. 建立坐标系；
6. 分解并列式。

2. 常见力

3. 力的分解

在斜面、斜拉、斜抛等问题中，常把力分解到：

• 运动方向；
• 垂直运动方向；
• 或平行 / 垂直接触面方向。

常用规律

重力：

胡克定律：

滑动摩擦力：

平衡条件：

典型例题

例 1：水平匀速拉动物体

若物体在水平面上匀速运动，拉力为 $6\,\mathrm{N}$。

分析：

• 加速度为零；
• 水平方向合力为零；
• 所以滑动摩擦力大小也为 $6\,\mathrm{N}$。

例 2：斜面静止

物块静止在斜面上时，沿斜面方向重力分力通常由静摩擦力平衡。

这类题关键不是先写公式，而是先看物体有没有沿斜面滑动趋势。

易错点

• 多画“惯性力”“向前的运动力”等不存在的力。
• 静摩擦力方向总画反。
• 弹力方向不垂直接触面。
• 分解方向选得混乱，导致列式复杂。

规则总结

• 每个力都必须有明确施力物体。
• 静摩擦力方向看相对运动趋势。
• 斜面题常优先沿斜面和垂直斜面方向分解。

练习题

1. 基础题：质量 $2\,\mathrm{kg}$ 的物体重力是多少？取 $g = 10\,\mathrm{m/s^2}$。
2. 提高题：物体在水平面上匀速运动，受水平拉力 $8\,\mathrm{N}$，滑动摩擦力是多少？
3. 提高题：为什么静摩擦力方向不能只看物体实际运动方向？
4. 综合题：说出规范受力分析时至少要做哪三步。

参考答案

1. $20\,\mathrm{N}$。
2. $8\,\mathrm{N}$。
3. 因为静摩擦力阻碍的是相对运动趋势，不一定对应实际运动方向。
4. 例如：选研究对象、找力、判方向、建坐标系、分解力、列关系。