高中力学知识在生活中的应用分析

高中力学知识在生活中的应用分析

摘要：在社会的不断发展过程中，物理这门科学对我们生活的方方面面产生着重要的影响。不管是茹毛饮血的原始时代，还是在高度文明的现代社会，物理一直存在，并且随着人类对物理的探索，而使得人们从物质、精神上受益颇多。本文首先阐述了高中力学知识在我们日常生活中重要性，然后从重力、弹力、摩擦力三个方面分析高中力学知识在生活中的具体应用。 关键词：高中力学；生活；应用 前言

科学知识作为社会发展的重要推动力量，物理学中的力学知识在生活中的应用体现出物理知识的重要价值，尤其是高中物理力学中的重力、弹力、摩擦力等知识的运用，不仅提高了人们的生活质量与工作效率，而且也降低了人工力的投入，不断推动着现代生活水平的提高。本文针对高中力学知识在生活应用的研究分析，可以更为明确的了解到力学知识的重要理论意义。 一、高中力学知识在生活中的重要性

物理是一门实用性学科，物理知识在生活中无处不在。例如我们吃饭用的筷子、修理东西用的扳手等等都是运用的力学的杠杆原理发明的。力学是高中物理课程的重要核心内容之一，其对于电学等很多相关学科的发展也产生着重要的影响。高一所学习的牛顿三定律中，对力的概念、作用以及本质做出了明确的解释：第一定律中就阐明了力是改变物体运动状态的原因；第二定律指出：力的作用效果，力使物体获得加速度；第三定律揭示力的本质：力是物体间的相互作用。

我们学习力学知识，可以从中培养自己对力学的应用能力，创造更为便利、高效的生活方式。

二、高中力学知识在生活中的具体应用分析 （一）重力在生活中的应用分析

由地球产生的万有引力抵消自转向心力后的分力就是重力。物体的重力的计算式为G=mg,物体的质量m是恒定的,但g的取值与地理位置有关。随着物体所处的地理位置纬度的降低，g值将因为地球自转而减小。为了更详细地说明，在这里需引入一个概念：地轴。它贯穿南北两极，是地球自转所绕的轴。随着纬度的降低，我们脚踩的地面距离地轴逐渐变远，也可以说在垂直于地轴平面上的自转半径逐渐变大，从而导致向心力变大，需要更多的万有引力抵消，最终使得重力减小，重力加速度g也就减小。因此，我们在赤道发射火箭所消耗的燃料也就更少，这也是我们国家在海南建造卫星发射基地的原因之一。但地球自转所需的向心力远小于地球的万有引力，所以，我们在生活中通常直接把其万有引力看成重力。重力是我们日常生活感受最多的一种力，遍布在我们日常生活的各个方面，其应用非常广泛和重要。例如我们能够“脚踏实地”，就是因为有地球重力。可以说，如果没有重力，我们就不能很轻松的把水喝进嘴里，起跳以后将无法轻松地落回到地面上。充分利用重力知识，既是我们维持日常正常生活的必需，也是创造更便捷、更丰富生产生活方式的重要手段。 （二）弹力在生活中的应用分析

弹力是由于发生弹性形变的物体，发生恢复形变或有恢复形变趋势而产生的一种力，在弹性限度内有弹性形变的物体都会产生弹力。弹力在我们日常生活中非常常见，在很多体育运动中就运用到了弹力的知识，比如撑杆跳高这项运动。撑杆跳高所使用的是一种叫做撑杆的体育器材，运动员利用撑杆在发生形变时产生

的弹力，来跳过很高的标杆。撑杆利用弹力知识的原理是：由高复合材料制作而成的撑杆，具有较小的密度和适中的弹力系数，运动员在起跳压杆的一瞬间，撑杆发生了弯曲，此时产生的弹性形变改变了撑杆的形状，然后运动员在跳跃过程中，弹性势能转化为动能。从撑杆跳这项运动中，可以看出，撑杆因弹性形变而产生的弹力，使得撑杆的弹性势能转变为动能和重力势能，从而带动运动员的身体越过标杆，进而达到预期的目的。弹力的计算公式为F=kx，K指的是弹力系数，X则指的是发生弹性形变的长度。此公式在高中课本中只适用于弹性限度内的弹簧，但通过类比，我们也可知道撑杆在弹性限度内弯曲程度越大，弹力越大，弹性势能也越大。运动员需要在比赛中将撑杆弯曲至恰到好处，并以合适的弹跳力度与跨跃姿势完成越过标杆的动作。由此能够得知，弹力在这类体育运动中的重要利用价值和应用方式。

除了在体育运动中，弹力知识有着广泛运用之外，在我们日常生活中，弹力的应用也非常多。比如为了能够让房门可以自动关上，我们会在门的门的内侧到门把手之间挂一根弹力适中的弹簧，这样我们在推拉门时，由于弹力方向与物体发生弹性形变的方向是相反的，利用这一原理就可以使得门在被推开以后，可以自动关上。

（三）摩擦力在生活中的应用分析

摩擦力是高中物理中一个重要的知识点，一个物体在另外一个物体表面发生相对运动或者相对运动趋势时，其间所产生的阻碍物体相对运动的力就叫做摩擦力。摩擦力产生的条件有三个：一是两个物体之间有压力；二是运动面是粗糙的；三是两个物体之间有相对运动的趋势。摩擦力在生活中的应用非常广泛，比如我们在行走过程当中，或者左脚在前，或者右脚在前。向前的脚在抬起的过程中，人体的重心就会向前移动，而后面的脚则会用力的蹬地，此时后面的这只脚就会因为地面对人的向前的静摩擦力的作用，而推动着人向前走。这是重力与摩擦力共同作用的结果。我们知道，在冰面上是难以行走的，因为冰面很滑导致我们双脚难以站立容易摔倒。我们所认知的“滑”在物理学上表现为摩擦因数小，这会使在较平滑面上的物体在相同压力下受最大静摩擦力较小，容易在其他力的扰动下滑动。而当我们的脚可以轻易滑动时，我们便会难以寻找平衡而摔倒。由此可知，人们能够行走的条件是双脚必须与地面（或其它接触面）有足够大的最大静摩擦力，以保证当脚与地面接触时不会轻易发生相对运动。

由于摩擦力的作用方向与相对运动或者相对运动趋势是相反的，所以我们在行走中的两只脚在不断的交替中，受到摩擦力的影响，就能够持续的往前走，这个过程就是鞋面与地面静摩擦力的作用下实现的。又比如在汽车车轮的设计上，车轮一般都会被设计成各种各样的花纹，这样汽车在行驶过程当中，由于车轮和地面接触面积所使用了大量花纹，从而使得车轮和地面有了更多的摩擦面尽量增加动摩擦因数，这样就可以让汽车在行驶中和汽车动力之间形成了平衡，以此达到汽车可以平稳运行、避免汽车运行失灵问题的发生。除此之外，除了上述案例之外，比如利用皮带提拉重物等生活中的常见现象，也都是利用摩擦力来实现的。利用摩擦力以达到移动效果的方式，不论是人的行走还是车的移动，亦或是其它还未发现或发明的方式，我们都希望其与运动面接触时接触部分是相对静止的，即从相对静止中谋求相对运动。 三、结论

通过对高中物理力学知识中的重力、弹力以及摩擦力这三个重要知识点的生活应用分析后得出，力学知识与人们的生产生活有着密切的联系，不管是利用重力

测量墙面是否垂直，还是利用摩擦力设计可以让汽车平稳行驶的车轮，力学在生活中利用的例子不胜枚举。作为一名高中生，应该更加认真的学习物理学知识，更为熟练的掌握力学知识，同时多观察周边的生活现象，将物理与生活相结合，将会发现物理是一门非常有趣的学科。 参考文献

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