林迪 湖北省武漢市第十一中學(xué)

1 全過(guò)程分析在運(yùn)動(dòng)問(wèn)題解答中的作用

在高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中，其中最主要的運(yùn)動(dòng)有兩種，其一是勻速直線運(yùn)動(dòng)，其二是勻速加速直線運(yùn)動(dòng)。這兩種類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)都能夠使用一樣的方式進(jìn)行解答。例如在高中的曲線運(yùn)動(dòng)中，我們可以先對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析，比如一個(gè)小球從其中一點(diǎn)滾動(dòng)到另外一點(diǎn)，而我們?cè)诮獯鸬臅r(shí)候就可以將小球的運(yùn)動(dòng)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行分段分析。在這些所有的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，歸根結(jié)底的都是一些具體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，而在這些具體現(xiàn)象背后，其都是和物體運(yùn)動(dòng)本質(zhì)有聯(lián)系的，也就是物體位置的變化。位置需要有參照物進(jìn)行對(duì)比，所以在解答這些運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)要做好全過(guò)程分析，這樣才能夠理清楚物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況。在解答運(yùn)動(dòng)問(wèn)題之前，若是我們?cè)敿?xì)分析就能夠發(fā)現(xiàn)，不管是任何一道復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，都能夠?qū)⑵浞纸獬苫疚锢磉^(guò)程和基本物理狀態(tài)，而這些基本物理過(guò)程又能夠分成很多步驟。首先是將整個(gè)物理問(wèn)題分解成一系列依次發(fā)生的物理過(guò)程，然后對(duì)每個(gè)分過(guò)程進(jìn)行分析，并且找出相關(guān)的物理量進(jìn)行分析，之后就是對(duì)每個(gè)分過(guò)程進(jìn)行分析，然后依據(jù)基本物理量之間的關(guān)系解答問(wèn)題。其中需要研究的對(duì)象的基本要素有很多，有位置、時(shí)間、位置變化量以及速度改變，除此之外還有基本要素之間的關(guān)系，其中速度是時(shí)間位置的變化量，而加速度是單位時(shí)間速度變化量。通過(guò)對(duì)這些的分析就能夠?qū)?fù)雜的物理運(yùn)動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行分析，以此正確的解答運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。

2 全過(guò)程分析在運(yùn)動(dòng)問(wèn)題解答中的運(yùn)用

2.1 例題一

在對(duì)一些運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解答時(shí)，要使用一些特殊點(diǎn)作為切入點(diǎn)。將全過(guò)程分析法使用在運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中，可以將運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)出現(xiàn)變化瞬間處于的狀態(tài)進(jìn)行分析，這樣就能夠使用物體臨界狀態(tài)當(dāng)作思考問(wèn)題的切入點(diǎn)，以此對(duì)整個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解答，這是全過(guò)程分析法的具體運(yùn)用方式。就以下面這道題為例。

就圖1所示，傾角為30°的光滑斜面和另一個(gè)光滑水平面相接觸，在鏈接的地方使用一個(gè)光滑小圓弧進(jìn)行過(guò)渡，斜面距離水平面高度分別是h1=20m與h2=5m的兩個(gè)點(diǎn)，兩個(gè)點(diǎn)上各置小球A與小球B。在某個(gè)時(shí)刻中由靜止開(kāi)始釋放A球，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t之后，再?gòu)撵o止開(kāi)始釋放B球，其中g(shù)取10m/s2，求出：

（1）為了保障A、B兩個(gè)球不會(huì)斜面上相撞，請(qǐng)問(wèn)t最長(zhǎng)不會(huì)超過(guò)多少？

（2）如果A球在斜面上h1高度上自由下滑，同時(shí)B球也受到恒定外力的作用從C點(diǎn)上加速度a，從靜止開(kāi)始往右運(yùn)動(dòng)，則加速度a需要滿足什么條件時(shí)A能夠追上B球？

圖1

解析：第一個(gè)問(wèn)題求的是t最長(zhǎng)不會(huì)超過(guò)多少，第二問(wèn)題求的是加速度a取值范圍，這些都使用的是臨界狀態(tài)法計(jì)解題。t最長(zhǎng)不能夠超過(guò)多少，這個(gè)問(wèn)題臨界狀態(tài)是什么？臨界狀態(tài)應(yīng)該是兩個(gè)小球能夠在c點(diǎn)相遇。若是t再大一點(diǎn)，則就能夠在斜面上相遇，若是t再小一點(diǎn)，這就能夠在平面上相遇。第二個(gè)問(wèn)題求的是a滿足什么條件下A球能夠追上B球，這個(gè)問(wèn)題的臨界狀態(tài)是什么？B球加速度取最大值的時(shí)候，兩個(gè)球剛好在速度一樣的時(shí)候相遇了。B球加速度再大一點(diǎn)A球就不會(huì)追上B。但凡是求每個(gè)物理量可能的值，最大值或者是最小值等這類(lèi)，就需要培養(yǎng)學(xué)生將問(wèn)題細(xì)化分析到某個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程狀態(tài)中，這樣就能在整個(gè)過(guò)程分析基礎(chǔ)上解答題目。

2.2 例題二

現(xiàn)有一塊表面光滑、質(zhì)量為m1的滑塊A置于光滑的水平面之上，與此同時(shí)，還有另外一塊質(zhì)量為m2的滑塊B以v1的初速度與滑塊1相撞，然后兩個(gè)滑塊一起位移，求兩個(gè)滑塊在相撞后的速度。

解析：在進(jìn)行這一題目的解答時(shí)，首先要仔細(xì)閱讀題目，并經(jīng)過(guò)分析得出此題目是對(duì)動(dòng)量知識(shí)的考查，因而要充分使用動(dòng)量知識(shí)進(jìn)行解答。然后就對(duì)整個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析，其中有光滑和一起的關(guān)鍵詞。其中“光滑”代表了在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中并不存在摩擦阻力。所以整個(gè)過(guò)程是動(dòng)量與動(dòng)能守恒的過(guò)程，而“一起”則代表了在相撞后，兩個(gè)滑塊有相同的運(yùn)動(dòng)速度，這就是題目中物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程。經(jīng)過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程分析可以得出如下等式。

將兩個(gè)滑塊同時(shí)位移的運(yùn)動(dòng)速度用v表示，那么就有（m1+m2）=mv1，即v=m2v1/（m1+m2）。這一解題過(guò)程中，若我們?cè)趯忣}時(shí)沒(méi)有進(jìn)行仔細(xì)閱讀，那就很有可能忽視了“光滑”這一關(guān)鍵詞，從而導(dǎo)致在動(dòng)能消耗的思考上浪費(fèi)大量的時(shí)間，同時(shí)也會(huì)將摩擦阻力考慮進(jìn)來(lái)。而若是在答題過(guò)程中增加了摩擦阻力，題目就將無(wú)解。

3 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是高中物理中的重點(diǎn)知識(shí)，在對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解答的時(shí)候，要使用全過(guò)程分析法進(jìn)行分析，對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)而正確解答問(wèn)題。

[1]魏志鐘.高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的解題策略[J].物理通報(bào), 2017(s2).

[2]張家瑞.高中物理中的運(yùn)動(dòng)分解法[J].科學(xué)中國(guó)人,2017(1X).