羅晨彧

(山東省平度市第九中學(xué)高三19班 266700)

高中物理學(xué)習(xí)中，力學(xué)問(wèn)題一直是我們大多數(shù)高中生覺(jué)得相對(duì)困難的題目.主要原因是即使熟記了力學(xué)相關(guān)物理知識(shí)，然而在實(shí)際的物理力學(xué)解題時(shí)仍然會(huì)覺(jué)得束手無(wú)策.針對(duì)這一情況，我們應(yīng)不斷的拓展鍛煉自己的解題思維和解題能力，探尋簡(jiǎn)捷高效的物理力學(xué)解題，才能有效提升自己的物理學(xué)習(xí)成績(jī).下文對(duì)物理力學(xué)解題中運(yùn)用的簡(jiǎn)捷方法進(jìn)行了闡述.

一、整體法在力學(xué)中的應(yīng)用

若把系統(tǒng)多個(gè)物體或者將不同性質(zhì)特點(diǎn)的物理過(guò)程作為一個(gè)單獨(dú)研究的對(duì)象或者物理過(guò)程進(jìn)行分析，這種解題方法即為整體法.

圖1

例1 如圖1所示，深水槽中放置了質(zhì)量為m的木塊和質(zhì)量為M的鐵塊，兩者之間用輕細(xì)線連接一定時(shí)間后釋放，這段時(shí)間之后細(xì)線拉緊，木塊和鐵塊皆處于水下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，若某一時(shí)刻當(dāng)二物體正以共同瞬時(shí)速度v、共同恒定加速度a向下運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子突然斷裂，再經(jīng)時(shí)間t當(dāng)木塊瞬時(shí)速度為零時(shí)求鐵塊的瞬時(shí)速度Vm.

解題思路這時(shí)我們可應(yīng)用整體法進(jìn)行解題，整體考慮到二物的共同加速度，當(dāng)我們把二者當(dāng)作一個(gè)整體時(shí)那么外力就變?yōu)榱丝芍獥l件.我們對(duì)整體用動(dòng)量定理如下，以向下方向?yàn)檎?

(m+M)at=(m·0+MvM) 一(m+M)V

解得VM=(M+m)(V=at)÷M.

整體法解題思維比較系統(tǒng)完整.它主要通過(guò)整體原理對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步剖析，理清整體受力情況，從而基于整體角度透析事物本質(zhì)及其變化規(guī)律，推算過(guò)程會(huì)更加簡(jiǎn)捷，從而提高解題效率，快速解決問(wèn)題.我們針對(duì)外部物體對(duì)整體的作用力，不必考慮整體內(nèi)力作用時(shí)，就可采用整體法進(jìn)行解題.

二、隔離法在力學(xué)中的應(yīng)用

我們?cè)谶M(jìn)行物理解題時(shí)，常見(jiàn)題型是作用于2個(gè)(包含2個(gè))以上的物體然后形成完整的系統(tǒng)．要想快速解答這種題型則必須要先確定研究對(duì)象.其中，將系統(tǒng)內(nèi)的所有物體分割之后形成個(gè)體，這種解題方法即為隔離法.

例2 如圖2所示，木楔ABC質(zhì)量為10 kg，在粗糙的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.02．在木楔的傾角為θ=30.的斜面上，有一質(zhì)量m=1.0 kg的木塊從靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)滑行路程s=1.4 m時(shí)，其速度v=1.4 m/s，在這過(guò)程中楔沒(méi)有動(dòng)，求地面對(duì)楔的摩擦力的大小和方向及地面對(duì)楔的彈力(重力加速度取 10m/s2)．

解題思路本題可采用隔離法進(jìn)行解題，但對(duì)木楔M進(jìn)行受力分析時(shí)，由于其受力較多，因此解題過(guò)程就會(huì)比較繁雜.因此此時(shí)我們可結(jié)合上文中所述的整體法，此時(shí)牛頓第二定律為∑F外=m1a1+m2a2.由V2=V20+2as得木塊m沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的加速度為a=V2/2s=1.42/2×1.4=0.7 m/s2可將木塊m和木楔M作為一個(gè)整體 從豎直方向分析，兩者不僅承受重力，同時(shí)還承受著來(lái)自地面的支持力；從水平方向分析，兩者僅需承受摩擦力，我們可暫設(shè)摩擦力存在，摩擦力大小定位Ff，木楔M加速度為零，只有物塊加速度a，如圖3所示，沿水平方向和豎直方向分解物塊加速度a．對(duì)整體在水平方向上運(yùn)用牛頓第二定律,得Ff=max+M·0+macosθ,解得Ff=0.61 N，因?yàn)镕f應(yīng)與ax同向，因此木楔M所受的摩擦力水平向左.同理：在豎直方向上對(duì)整體用牛頓第二定律.解得FN=109.65 N.

通過(guò)上述解題思路可知，隔離法解題可將系統(tǒng)中物體狀態(tài)及其變化原因、系統(tǒng)個(gè)體之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行梳理，此外，還可將物體內(nèi)部作用產(chǎn)生的內(nèi)力轉(zhuǎn)換為物體所受的外力.通過(guò)隔離法和整體法兩種解題方法的有機(jī)結(jié)合，解題就變得十分簡(jiǎn)單.總而言之，隔離法和整體法兩種解題思維在解題中的運(yùn)用，利于我們更好的理解和掌握系統(tǒng)內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)及系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生力的相互關(guān)系，拓展和提升我們的解題思路和解題水平.

三、數(shù)學(xué)方法在力學(xué)解題中的應(yīng)用

高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)中，物體的物理量大多數(shù)與時(shí)間的變化是密切相關(guān)的，各物理量之間存在一定的函數(shù)關(guān)系.只要物體狀態(tài)是確定的就可利用函數(shù)關(guān)系列出相應(yīng)的方程式，將已知數(shù)據(jù)帶入方程式進(jìn)行解題.因此，在物理知識(shí)學(xué)習(xí)中，根據(jù)物理動(dòng)態(tài)過(guò)程來(lái)確定函數(shù)關(guān)系一直是我們所普遍面臨的難題.物理解題中，函數(shù)知識(shí)的應(yīng)用十分廣泛，所用到的函數(shù)知識(shí)類型主要包括二次函數(shù)、三角函數(shù)、正、反比例函數(shù)等.因此在實(shí)際解題過(guò)程中我們必須考慮到物體運(yùn)動(dòng)基本特點(diǎn)挑選合適的函數(shù)類型.數(shù)學(xué)方法中處理函數(shù)知識(shí)應(yīng)用比較廣泛外，圖像知識(shí)在物理解題應(yīng)用中更加直觀形象，因此我們可將圖像知識(shí)引用到物理力學(xué)解題中.將原本抽象化的物理情景以直觀明了的圖像表示出來(lái)，那么解題思路便會(huì)豁然開朗，變得簡(jiǎn)單易解.

四、運(yùn)動(dòng)學(xué)中的全過(guò)程法

全過(guò)程法即是在物體在勻變速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度大小方向都恒定的情況下，運(yùn)動(dòng)物體先勻減速正方向運(yùn)動(dòng)，速度減至為零時(shí)再往相反方向進(jìn)行勻加速運(yùn)動(dòng).我們?cè)谟龅酱祟悊?wèn)題時(shí)通常會(huì)根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)方向?qū)⑽矬w運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程明確劃分為兩個(gè)階段，這種解題方式解題過(guò)程比較復(fù)雜，往往需要列多個(gè)方程，我們解算起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力.因此在物理力學(xué)實(shí)際解題過(guò)程中我們可以全過(guò)程法解題解題.我們要想正確快速的解出物理答案，首先，必須要理解掌握物理知識(shí)的基礎(chǔ)概念以及相關(guān)的物理定律.其次，解題時(shí)必需要看清題目理解題意，發(fā)散思維，根據(jù)題目類型選擇合理的解題方案.最后，解題過(guò)程中要善于總結(jié)歸納，不能為解題而解題，要確實(shí)掌握簡(jiǎn)捷解題技巧，才能提升自己的解題效率.從而不斷提升自己的解題能力和物理學(xué)習(xí)成績(jī).

[1]王瑞玲.高中物理力學(xué)中的幾種實(shí)用的簡(jiǎn)捷解題方法[J].中華少年:研究青少年教育,2012 (19) :239-241.

[2]于建飛.應(yīng)用簡(jiǎn)捷解題方法，提高高中物理力學(xué)解題效率[J].考試周刊, 2013 (78) :134-134.