高雨辰

摘要：在物理学视域下，力学临界值一直都是限制物体所承受作用力的重要指标，关系着物体的存在形态及能量分布。任何物体都存在着力学临界值，当物体受力强度小于其力学临界值物体不会产生任何形态上的变化，但是物体的能量分布不再均匀，呈现变化趋势。当物体受力强度大于物体力学临界值时，物体会发生形变及断裂，其蕴含能量也会集中释放。鉴于此，本文就力学临界值问题展开详细探讨，并提出相应思路，以供广大读者借鉴。

关键词：力学临界值；物理形态；问题研究

一、力学临界值问题与临界条件

受力临界是物体受力时所普遍出现的现象，无论物体受力大小如何，从客观角度上人们总是要考虑到其受力临界问题。一般而言，物体受力的变化与物体具有的能量变化是密切相关的，物体受到力的作用，其所具有的能量都会增大，并且其能量分布会呈现出相应的变化趋势，而这种变化与物体的受力大小成正比。当物体受力超过物体的受力极限时，物体就会发生形变，而伴随着物体物理形态的变化，物体因受力所集聚的能量就会释放，以此来维持物体形变后的状态。对于物体的受力临界值探讨，首先就要明确什么是“临界条件''，简言之物体的临界条件就是物体从一种物理状态转换到另外一种与先前物理状态不同的物理状态时，中间物理变化发生过程中的转折点称之为“临界点''，而“临界条件''就是物体在发生物理形态变化之前趋于变化发生时所处的状态叫做''临界条件''。在高中物理视域下，其物理题一般出现诸如“刚好''、“恰好出现''、“恰好不出现”都可看做是物体受力的临界条件。临界条件不仅是高中物理解题的关键环节，也是现实物体受力发生物理形态变化的关键因素。从理论角度来看，物体如果进行物理变化首先要具备各种引导性因素，在各种因素条件的引导下物体才能达到临界调节，物体只有超过临界条件达到物理形态变化发生所允许的临界值物体才能过渡到另外一种物理状态，其变化过程是伴随着能量的曲线增长与递减而发生的，临界值可看做物体在发生变化蕴含能量的最大峰值，临界条件就是物体受力产生能量变化的状态，二者相互依存，不可分割。或许我们可以从分析的角度来看，物体“临界条件”是物体达到临界值的基础，而物體在临界值所产生的物理形态变化只有物体在具备临界条件后才能发生，所以说二者是相互依存，且不可相互转化和分割的，必须从客观分析的角度来看。

二、力学临界值的解析方法

一般而言，分析物体受力的临界值问题需要采用相应的分析方法，因为不同的物体受力大小是不同的，其受力所产生的物理形态变化也是多种多样的。对于单独受力的物体我们可以相对直观的进行受力分析，只需要建立相应的受力分析图即可。但是对于复杂的受力问题我们需要采用整体法和隔离法进行分析，因为很多物体在不同的受力条件下会形成相互作用的力学系统，面对这些受力力学系统我们就要辨明相应的分析对象，找到问题的关键点，进而进行分析。

比如在解决力学问题时，我们所面对的不是单一的受力物体，而是由许多物体共同组成的力学系统，这时我们就要采取隔离法进行分析。就是把各个物体隔离开来，对各个物体的受力情况分别加以分析，在根据各个物体的受力情况和运动情况应用牛顿定律和运动学公式，列出相应方程组，求出相应答案。但是面对复杂的力学系统问题，采用单一性的隔离方法很难达到预期的效果，解决的过程也是相对繁杂的，甚至面对一些非常态相的受力分析，使用隔离法也无从下手。这时就需要用整体法，即把整个力学系统当做一个整体，将力学系统作为研究对象进行受力分析，再通过列出相应的方程，求得答案。这样做是将整体性的思维带入到力学系统当中，将整体力学系统看作一个受理整体，找到相应的研究对象，从而让复杂的问题简单化。整体法是从局部到全局性的思维过程，是系统论经常运用到的方法，在力学中有着广泛的应用，它的优点在于通过整体法分析物理问题，可以弄清力学系统的整体受力情况，从整体上揭示事物的受力情况和运动变化规律，避开了中间反复的推算，能够灵活多变的解决问题。

整体法是将整个的力学系统作为研究对象，进行相应的受力分析。隔离法是把分析的物体从相关的力学系统中剥离出来，将单独的受力物体作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究物体对其他物体的作用力。这种方法的优点可快速弄清单个物体的受力情况，运算处理相对简单，易于理解，在分析力学系统的部分受力状况时，可采用隔离法，这样能够使复杂的问题简单化，快速地求得答案。

三、力学临界值问题的解决思路

一般力学中解决临界问题首先就要分析临界状态，均采用极端分析法进行相关问题分析，把问题中的物理量推向极致，就会暴露出物体受力变化的过程。比如说相对滑动，绳子绷直，与接触面脱离，这些都是相对临界问题，这些需要分析相应的临界状态。所谓临界状态一般是物体及将要发生质变时的状态，也就是未发生质变时的状态，此时物体所受的运动常见有比如；平衡状态，匀变速运动及圆周运动等，需要具体问题具体分析，找到物体的物理变化过程。其次要找出临界条件。例如；相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值，绳子松弛的临界条件是绳子拉力为零，相互接触两个物体将要脱离的临界条件是相互作用的弹力为零，这需要找到物体相应临界条件其受力变化所达到的极值，依据物体受力的极值变化列出相应的状态方程。

四、结语

对不同的力学临界问题，要采用不同的分析方法，即可按照一般性的思路探究不同物体的受力状态，通过“物体隔离”和“整体分析”找到物体的受力状态，找到物体的临界条件。对于简单的物体受力分析，采用一般性的隔离方法即可。对于复杂性的力学系统，要运用整体思维，对力学系统进行整体分析，直接跳过中间环节，找到力学系统的变化规律。

参考文献：

[1]浅谈高中力学的解题思路及技巧[J].刘鹏.亚太教育，2015（25）

[2]论高中物理教学中学生解题能力的培养[J].王宇华.中国校外教育，2014（S2）endprint