杨文昭湖南省新宁县第二中学422713
【摘要】在高中物理试题中,力学是其他所有知识受力分析的基础,我只有在掌握力学部分内容的基础上才能够解答电学等其它物理板块的试题,在此背景下,如何顺利的学好高中物理力学,就成为我所要面对的难题.本文对于以上问题进行了相应的探讨,希望和大家共同进步.
【关键词】高中物理;力学;解题技巧;
中图分类号：G633.67文献标识码：A文章编号：ISSN1001-2982（2019）02-143-01
在物理学习中,力学是一块让我较为头疼的内容,尤其是动力学的相关内容.根据已经学过的知识,如果要解决动力学的试题有三类解题方法:(1)从单纯的受力分析观点来看,只是需要合理地使用牛顿运动定律和相应的物理公式;(2)以动量的角度来观察,则需要运用动量定理及相关的定律来进行求解;(3)从物体做功的观点看,根据机械能守恒定律、功能观点等内容来解答相关的问题.
一、牛顿运动定律相关公式求解技巧
牛顿运动定律是力学分析的基础,我首先会明确整个运动过程中的分析对象及研究过程.然后再进行相应的受力分析,确定研究的对象,看只是单纯地外部试压的力,还是需要在分析系统内部某一物体.在教学的过程中,我会先熟记物理概念,在此基础上在多进行一些相应的练习,针对某一种特定的类型(如,电梯、摩擦力等)试题形成特有的思维模式.对于单个物体在某个瞬间时刻受力的状态或者是物体所处的怎样运动状态问题,受到恒力的作用或者可视为恒力作用的过程则需要用牛顿运动定律来解决.
例消防队员在某高楼进行训练,他要从距地面高h=36m处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子滑下,在下滑过程中,他先匀加速下滑,此时手脚对悬绳的压力FNl=640N,紧接着再匀减速下滑,此时手脚对悬绳的压力FN2=2080N,滑至地面时速度恰为0.已知消防队员的质量为m=80kg,手脚和悬绳间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,求:(1)分别求出他在加速下滑、减速下滑两过程中的加速度大小?(2)他沿绳滑至地面所用的总时间t?
解析根据牛顿运动第二运动定律,我们可以求得消防员在加速与减速下滑状态下的加速度大小,然后再分别求解出相对应的匀加速与匀减速时间,二者时间之和就是问题所求的时间.
二、动量角度观察求解技巧
对于某个物体受到了力的持续作用的情况,当力的作用发生变化而导致物体状态发生变化时,需要从动量的观点进行考虑.对于一些涉及到时间、功和位移的相关物理问题,则应当优先考虑应用动量定理或动能定理来解题.在解题过程中,我还会注意到力的变化作用,其中应当主要考虑运动状态变化的结果及引起这种变化的原因,重点关注初、末状态及力的效果累积,对于作用的细节则无需过多的予以考虑和研究.
解析其实这道题不需要设出速度,由于在h处动能和势能的关系给出,并且全过程虽然机械能不守恒,但能量守恒.
我首先假设小球在上升过程中高度为h时,速度为v1,地面上抛时速度为v0,从高点开始向下到距离地面为h时的速度为v2,设空气阻力为f,上升阶段:
三、功的角度观察、求解技巧
在应用机械能守恒定律时,我们首先要确定某一个系统,在无系统外力的作用之下系统内部的机械能处于一个守恒的状态,从而表示一种能量的守恒关系.在应用能量守恒定律来解题时,我也会搞明白系统之中物体自身的能量发生怎样变化,发生什么形式的变化,这些变化里有哪些是功所引起,中间做了怎样的功,相应的能量又变化了多少等.从功的观点来观察、求解,过程往往较为简单,是一种优选的情况.
例如图所示,小车的圆弧表面为光滑无阻力,车轮接触的表面也没有摩擦系数,如果B的质量为m,从小车的圆弧上端自由向下滑动,同时释放A,则以下四种说法中正确的是().
A.在B向下滑动之中,B自身的机械能处于守恒状态
B.轨道对B的支持力对B不做功
C.在B下滑之中,A和地球组成的系统整体处于机械能守恒的状态
D.A、B和地球三者共同组成的系统处于机械能守恒的状态
解析本题主要考察我们对机械能守恒定理和动量定理的理解.对于A、B选项,因B下滑时B对A有压力,A对B有支持力.A向左滑动,水平方向发生位移,B对A做正功,A对B做负功.因而A、B各自的机械能不守恒.故A、B错误.对于C、D选项,A、B和地球三者共同组成的系统,由于没有摩擦力,整个过程只有重力在做功,因此,系统整体处于机械能守恒状态.故D正确,ABC错误.故选D.
总之,我们应当重视力学的求解思路和过程,捋顺力学试题的解题技巧,通过形成固定的解题思路来提升整体的物理水平,要能够对物理力学和其他方面的内容进行深入地研究,最终为考出满意的成绩进入理想的高校进行深造而努力学习.
参考文献
[1]鲁瑞麟.高中物理力学解题技巧分析和阐述[J].课程教育研究,2017(02).
[2]周飞.高中物理力学部分的解题技巧构建[J].考试周刊,2017(04).