高中物理力学是以牛顿力学为基础，牛顿第二定律是力学问题的核心，也是力学和运动学联系的纽带。无论是已知力求运动；还是已知运动求力，都离不开牛顿第二定律。因此要学好力学，我就多年来高考教学总结归纳了高中物理力学的有效学习方法：先做出正确的受力分析图，再用三角形法和力的正交分解法处理力的关系，解决问题就足够了。
一、对物体做出正确的受力分析图
应该从两个方面去考虑：1.对分析之后的受力分析图做认真的审查，看每个力的施力物体是否存在，若存在则看该物体对受力物体施加了什么样的作用力。若某个力的施力物体找不到，或某物体对该受力物体没有任何作用，如放置在斜面上的木块受到沿斜面向下的下滑力，是不存在施力物体的，因此该力也是不存在的，但学生往往会错误地画出了这个力。在水平地面的墙角处放置一个篮球，竖直墙壁对篮球接触但没有作用，因此也就没有作用力。2.根据物体所处的状态对受力分析图做一个正确的审查，看受力物体在这几个力的作用下能否处于静止状态或匀速直线运动状态，或处于某一加速度的运动状态等。
二、处理各个力的关系
在这个问题面前许多学生常常是无从下手，像无头的苍蝇，一般都是从力的合成、力的分解、正交分解中去乱碰，心中没有谱，从而导致破不了题，或者题目都做完了，正确性没有保障。我认为，有了正确的受力分析图，应用好三角形法和力的正交分解法就足够了。
1.三角形法求解力学问题。在求解三个力作用下物体的动态平衡问题时，如一个重物被两根细绳悬挂起来，一根绳子的固定点不动而另一根绳子的固定点不断缓慢移动，求两根绳子中拉力大小的变化情况。这显然是一个三力作用下的力学动态平衡问题，对受力物体做出正确的受力分析图，即重力、两根绳子的拉力，三个力的作用，然后通过力的平移法把这三个力平移到一个三角形内，就会形成一个以三力箭头首尾相接的封闭三角形。理论研究知道，以三个力为边长箭头首尾相接的封闭三角形其合力等于零。在这个问题中，重力的大小和方向是不变的，当让其中一个拉力的方向改变，仍然保持以三力箭头首尾相接的封闭三角形，就很容易看出两根绳子的拉力大小变化情况并求出问题。所以三角形法求解三力作用下的动态平衡问题，方法灵活新颖，需要教师对学生加强训练、精心指导，让学生做到得心应手，这样就能有效地解决三力作用下动态平衡的力学问题。
2.正交分解法求解力学问题。当一个物体受到三个或三个以上的共点力作用时，求出合力应用牛顿第二定律解决问题；随着物体受力个数的增多，应用力的正交分解法求解就会变得十分简单。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是如何灵活多样地应用好力的正交分解法，是许多学者十分迷茫的事，究其原因是把力学问题没有进行分类。我对许多问题作了分析，归纳为：首先阅读题目把问题分类，即把问题分为平衡态和非平衡态两大类。如何判断问题属于平衡态还是非平衡态呢？这需要在审题时注意题目中的几个关键词语，如“静止状态”或“匀速直线运动状态”，这类问题就属于平衡态问题，否则就按非平衡态去处理。
确定了问题的类型，接下来就是建立正交坐标系。正交坐标系的合理建立，会让解题过程大大简化，也不容易让问题出错。平衡态就是合力为零，正交坐标系建立的原则是任意的，但为了简化问题，我们一般是让更多的力落在坐标轴上，让分解的力的个数尽可能减少，然后在x轴上求合力∑Fx=0，在y轴上求合力∑Fy=0，联立求解方程，就可以求出某个未知力的大小，并能确定出力的方向。而对于非平衡态，就是合力不为零，产生加速度，建立坐标系的原则是：要让x坐标轴沿着加速度或者合力的方向建立。这样应用牛顿第二定律就会有∑Fx=ma、∑Fy=0，联立求解方程是很方便的。但在非平衡态问题中，常有一些问题是加速度的方向或合力的方向不容易看出。比如有一小球被一水平细绳向左拉着，且被另一细绳斜悬挂于天花板上，小球偏离竖直位置处于静止状态，当突然剪断水平细绳的瞬间，求悬于天花板的斜细绳所受到的张力的大小。很显然，小球在斜悬挂细绳、水平细绳拉力和重力的共同作用下处于静止状态，属于平衡态；当水平细绳突然剪断的瞬间，水平拉力消失了，小球只受到重力和斜悬挂绳子的拉力共同作用，而这两个力的方向不在同一条直线上，合力必定不为零，由牛顿第二定律可知，必定会产生加速度，属于非平衡状态。那么正交坐标系如何建立呢？这主要是水平细绳剪断的瞬间，小球的位置还没有动，合力的方向和加速度的方向还不清楚，正交坐标系就不好建立。我仔细观察了小球的运动后发现，水平细绳剪断的瞬间，小球的位置虽然还没有动，但这时小球已经产生了加速度，我们知道有了加速度，在加速度的方向上小球的速度就要增加，必然会动起来，即给小球一个很短的时间，就会发现小球沿着圆弧做圆周运动。因此我明白了，水平细绳剪断的瞬间，小球就会有一个沿着圆弧切线方向的加速度，即让x轴沿着小球的圆弧切线方向建立，y轴就沿着半径方向建立。这样斜悬绳的拉力落在y坐标轴上，只需要把重力分解为mgsinθ、mgcosθ，在y坐标抽上有F-mgcosθ=0，在x坐标抽上有mgsinθ=ma，联立解方程，就会得到F=mgcosθ，问题很快就得到了解决。
把问题分为平衡态和非平衡态，掌握好这两类问题下正交坐标系的合理建立，教师多指导，让学生多练习、多理解，使学生的力学学习方法得到巩固和优化，思维方式不断形成，学生学习物理力学知识就会变得得心应手、轻松愉快，进而学好高中物理就不再是一件头疼的事了。所以在高一引导学生掌握了正确的受力方法，灵活应用三角形法和正交分解法是学好高中力学乃至整个物理学的关键所在。
论文作者:郭小强
论文发表刊物:《教育学文摘》2014年1月总第108期供稿
论文发表时间:2014-3-4
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