【原】力学专题八大分析（二）状态分析

一.物理状态和过程的区分

物理状态：与某一时刻（位置）相对应；

物理过程：指某一时间段（空间）相对应；从一个状态到另一个状态就是一个过程。

物质、时刻、时间、空间。这些词汇好像耳熟能详，但细思极恐，恐到完全不知其详。思考一切，怀疑一切；怀疑一切，思考一切。

二.状态分析分析什么

力学问题的核心就是受力和运动两大项，再往直白了说就是合力和速度两项。分析出这两项核心要素，运用牛顿运动定律建立关系来解决问题。

三.状态分析的难点

状态分析的难点实质还是受力分析，力学问题的大坑就是受力，受力清楚，一清百清，受力不清，糊涂“一生”。多少学生就是在受力这个坑里跳不出来对物理产生了爱怨恨的交织心理。

四.力学问题中常见的状态分析

1.受力发生突变的状态：细绳、弹簧共同作用的受力系统

以下图为例说明一下：

图4-5   求解问题为剪断OA细线的瞬间，原来静止的A、B小球各自的加速度。

无脑解法很可能是直观地感觉剪断细线之后的瞬间两小球只受重力，所以两小球的加速度都为g；对应这样一个状态，思考的角度应从OA断与不断，A、B哪些受力发生变化来分析。此状态的受力，重力恒久远，地球在，重力在，首先把重力顺利分析出来，其次考虑接触力，与两小球接触的物体只有弹簧，再分析弹簧的弹力是否发生的变化，弹簧弹力据胡克定律推断，因为考虑的是瞬间状态，弹簧的形变量与静止时相比未发生变化，因此弹簧的弹力未变，根据牛顿第二定律即可求加速度。

2.圆周运动某位置的状态分析

图6.4-5   状态分析的经典场景。圆周运动的特殊点（最高点、最低点）。与速度垂直方向的合力为向心力，与速度平行方向的力为切向力。

图2.4-1   小球摆到两侧最高点时的受力，变速圆周运动的特殊位置，沿半径方向的合力为零，沿切线方向的速度为零，小球在两侧最高点时合力指向切线方向；在图中所示P点时，沿半径方向合力为向心力，沿切线方向合力为回复力，把牛顿第二定律分别沿指向圆心方向和切线方向分解应用，即可求解在此状态的问题。

3.天体中变轨时的状态分析

椭圆轨道和圆轨道的交接处引入曲率半径后依然用牛顿运动定律处理。

4.板块类的状态分析

难点是分析临界状态的摩擦力，加速度。静摩擦何时变动摩擦？相对静止何时变相对运动。从运动的角度看，加速度从相同变化为不同，对应的摩擦力就由静摩擦变为了动摩擦。临界状态恰好是静摩擦力到了最大值，加速度还相同，一突破这个状态，加速度不同，静摩擦变为动摩擦。

5.弹簧、托盘类的分离问题

分离前，形影不离，速度、加速度相同，相互之间有弹力；分离后，天各一方，速度、加速度各不相同，相互之间再无交集。分离时的受力、运动特点：速度、加速度相同，相互之间无弹力。

6.追及、相遇问题中的等速状态

速度相等是追及、相遇问题中的一个临界状态，以速度相等为临界点，找位移关系、时间关系，列方程求解。

总之，力学中的状态分析，核心还是准确应用牛顿第二定律，受力分析是难点，摩擦力是受力分析的难点，静摩擦力是分析摩擦力的难点。把难点一个个认真思考，全部攻克，也就通了！