摘 要:理綜考試的考試時(shí)間是非常緊張的,有一套成熟的高中力學(xué)問(wèn)題解決思路,才能比較從容地應(yīng)對(duì)高考。文章作者對(duì)自己的物理力學(xué)解題思路進(jìn)行分享,希望能為正在學(xué)習(xí)高中物理的學(xué)生帶來(lái)一點(diǎn)啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:物理力學(xué);解題;分析
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
收稿日期:2018-10-14
作者簡(jiǎn)介:丁文輝(1991—),男,江西贛州人,一級(jí)教師。
一、審題
高中物理力學(xué)解題,第一步就是要讀懂題目,特別是要留意題中的關(guān)鍵詞。比如物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,除了要注意斜面是不是光滑的,物體有沒(méi)有初速度,有沒(méi)有除重力以外的力作用在物體上,還要注意斜面相對(duì)地面是不是靜止不動(dòng)的,這一點(diǎn)很容易被忽略。很多學(xué)生看到這是一個(gè)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,就以為這題簡(jiǎn)單,把斜面直接當(dāng)成靜止的,各種對(duì)重力進(jìn)行分解,認(rèn)為重力沿物體運(yùn)動(dòng)方向的分力就是mgsinθ,落入出題者的陷阱。像這樣的問(wèn)題還有很多,如復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),重力是不是忽略不計(jì),物體從某一高度落下空氣阻力是不是不計(jì),水平面的兩物體發(fā)生碰撞,兩物體是粘在一起還是完全沒(méi)有能量損耗的就直接分開(kāi),這些都是需要特別注意的。
二、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
關(guān)于力學(xué)問(wèn)題,分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)永遠(yuǎn)是要在對(duì)物體進(jìn)行受力分析之前就完成的。必須先判斷物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的,如果物體是運(yùn)動(dòng)的,那還要分清楚物體的運(yùn)動(dòng)有幾段,每一段做的是什么運(yùn)動(dòng)。以一個(gè)長(zhǎng)方體物體放在斜面的模型為例,一個(gè)物體在斜面上能不能往下滑,就牽涉到一個(gè)很重要的概念叫“自鎖”,就是當(dāng)物體的動(dòng)摩擦系數(shù)(有些題目叫臨界滑動(dòng)摩擦系數(shù))μ的數(shù)值,大于斜面與水平面夾角的弧度數(shù),物體是不可能在只受重力的情況下和斜面做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的,那這樣的情況,后面的受力分析都只能用靜力學(xué)的方法來(lái)進(jìn)行分析。也就是說(shuō),解力學(xué)題目要先分析清楚指定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的。再舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,一外力F以一個(gè)與豎直方向呈多少的角度去推一個(gè)水平面上質(zhì)量為m的長(zhǎng)方形物體,物體與水平面的動(dòng)摩擦系數(shù)為μ,物體的臨界最大摩擦力看似等于滑動(dòng)摩擦力,問(wèn)物體所受的摩擦力有多大。這樣的題目就不能直接進(jìn)行受力分析后就說(shuō)物體所受的摩擦力為μ(Fcosα+mg),而應(yīng)該先判斷物體到底能不能滑動(dòng),即判斷μ(Fcosα+mg)是否大于Fsinα。如果是,物體才受到滑動(dòng)摩擦力為μ(Fcosα+mg);如果不是,則物體所受摩擦力為靜摩擦力為Fsinα。
三、物體的受力分析
力學(xué)的相關(guān)題目都是離不開(kāi)受力分析的,而且即使碰到解不出的高難度計(jì)算題,畫(huà)出正確的受力分析示意圖也是能獲得一定分?jǐn)?shù)的,一般受力分析都在完成了對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析以后完成。靜力學(xué)的問(wèn)題,一般在畫(huà)出物體的受力分析后進(jìn)行一些簡(jiǎn)單計(jì)算就可以解決了。動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題通常情況下完成受力分析時(shí)需要將力沿物體運(yùn)動(dòng)方向和垂直于物體運(yùn)動(dòng)的方向進(jìn)行分解,但有些時(shí)候需要將運(yùn)動(dòng)沿力的方向進(jìn)行分解,比如平拋運(yùn)動(dòng)。
四、由牛頓第二定律立出等式并由相關(guān)公式立出其他等式
力學(xué)問(wèn)題的解決很多時(shí)候都要用到牛頓第二定律,除了一些沖量和功有關(guān)的問(wèn)題,還有很多典型的物理模型。例如,汽車(chē)在斜坡上啟動(dòng)、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、物體在固定斜面上運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)或斜拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng),全都要在完成受力分析之后由牛頓第二定律立出等式,與一些相關(guān)的公式一起進(jìn)行聯(lián)解。
根據(jù)題目中的已知條件,往往可以立出一些等式與由牛頓第二定律立出的等式進(jìn)行聯(lián)解,如圓周運(yùn)動(dòng)肯定有圓周運(yùn)動(dòng)的周期、半徑的相關(guān)公式,電子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)肯定有電場(chǎng)力和洛倫茲力的相關(guān)公式,汽車(chē)坡道起步肯定有牽引力的相關(guān)公式。有些時(shí)候物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程比較復(fù)雜,還需要利用動(dòng)量、功、動(dòng)能、勢(shì)能的相關(guān)公式立出等式,總之具體問(wèn)題具體分析,一般的高中物理力學(xué)題,在完成以上步驟之后就基本解 決了。
總之,高中物理力學(xué)的題目的綜合性一般是很強(qiáng)的,很多時(shí)候還會(huì)帶著一些能量和動(dòng)量的相關(guān)知識(shí),以及對(duì)一些電磁學(xué)知識(shí)一同進(jìn)行考察。本文只是對(duì)一般的物理力學(xué)題的解題思路進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié),更全面、更高效的解題思路還需要大家一同探索。
參考文獻(xiàn):
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