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高中物理力学中的解题思路分析

出处:论文网
时间:2018-05-31

高中物理力学中的解题思路分析

  高中物理中力学占有很大的比重,且考题灵活多变,能与多种知识进行混合考查,需要对物理概念有深刻的把握。理综考试的考试时间是非常紧张的,有一套成熟的高中力学问题解决思路,才能比较从容地应对高考。笔者以本文对自己的物理力学解题思路进行分享,希望能为正在学习高中物理的同学带来一点启发。

  一、审题

  高中物理力学解题,第一步就是要读懂题目,特别是要留意题中的关键词。很多同学就非常不注意审题这一项,看到一个题目就以为是自己曾经碰到过的,直接提笔就考试答题,考完试才发现这和自己所熟悉的题目根本不一样,但已经后悔莫及。比如物体在斜面上运动问题,除了要注意斜面是不是光滑的,物体有没有初速度,有没有除重力以为的力作用在物体上,还要注意斜面相对地面是不是静止不动的,这一点很容易被忽略。很多同学看到这是一个物体在斜面上运动的问题,就以为这题简单,把斜面直接当成静止的,各种对重力进行分解,认为重力沿物体运动方向的分力就是mgsinθ,落入出题者的陷阱。像这样的问题很有很多,如复合场中运动的质点,重力是不是忽略不计,物体从某一高度落下空气阻力是不是不计,水平面的两物体发生碰撞两物体是粘在一起还是完全没有能量损耗的就直接分开,这些都是需要特别注意的。

  二、物体的运动状态分析

  力学问题,分析物体的运动状态永远是要在对物体进行受力分析之前的就完成的。必须先判断清楚物体是运动的还是静止的,如果物体是运动的,那还要分清楚物体的运动有几段,每一段做的是什么运动。还是以一个长方体物体放在斜面的模型为例,一个物体在斜面上能不能往下滑,就牵涉到一个很重要的概念叫“自锁”,就是当物体的动摩擦系数(有些题目叫临界滑动摩擦系数)μ的数值,大于了斜面以水平面夹角的弧度数,物体是不可能在只受重力的情况下就和斜面做相对运动的,那这样的情况,后面的受力分析都只能用静力学的方法来进行分析。也就是说,解力学题目先分析清楚指定物体的运动状态是怎么样的。再举一个简单的例子,一外力F以一个与竖直方向呈 的角度去推一个水平面上质量为m的长方形物体,物体与水平面的动摩擦系数为μ,物体的临界最大摩擦力看似等于滑动摩擦力,问物体所受的摩擦力有多大。这样的题目就不能直接进行受力分析后就说物体所受的摩擦力为μ(Fcos +mg),而应该先判断物体到底能不能滑动,即判断μ(Fcos +mg)是否大于Fsin 。如果是,物体才受到滑动摩擦力为μ(Fcos +mg);如果不是,则物体所受摩擦力为静摩擦力为Fsin 。虽然这个例子很简单,但所有的力学问题的解题都是一样的,运动状态分析要最先完成,因为运动状态会决定用哪一个公式对物理的受力进行计算。

  三、物体的受力分析

  力学的相关题目都是离不开受力分析的,而且即使碰到解不出的高难度计算题,画出正确的受力分析示意图也是能获得一定分数的。一般受力分析都在完成了对物体的运动状态分析以后完成。静力学的问题,一般在画出物体的受力分析后进行一些简单计算就可以解决了。动力学的问题,通常情况下完成受力分析时需要将力沿物体运动方向和垂直于物体运动的方向进行分解,但有些时候需要将运动沿力的方向进行分解,比如平抛运动。不同的运动过程要作出不同的受力分析,像考试中最常出现的一种模型,带电粒子先在均匀电场中进行类平抛运动然后进入符合场做匀速圆周运动的问题,就需要对物体在均匀电场中和复合场中两段不同的运动做不同的受力分析。

  四、由牛顿第二定律立出等式并由相关公式立出其他等式

  力学问题的解决很多时候都要用到牛顿第二定律,除了一些冲量和功有关的问题,很多典型的物理模型。如汽车在斜坡上启动,带电粒子在复合场中的运动,物体在固定斜面上运动,平抛运动或斜抛运动,圆周运动,全都要在完成受力分析之后由牛顿第二定律立出等式,与一些相关的公式一起进行联解。

  根据题中的已知条件,往往可以立出一些等式与由牛顿第二定律立出的等式进行联解,如圆周运动肯定有圆周运动的周期、半径的相关公式,电子在复合场中的运动肯定有电场力和洛伦兹力的相关公式,汽车坡道起步肯定有牵引力的相关公式。有些时候物体的运动过程比较复杂,还需要利用动量、功、动能、势能的相关公式立出等式,总之具体问题具体分析,一般的高中物理力学题,在完成以上步?E之后就基本解决了。

  结束语

  高中物理力学的题目的综合性一般是很强的,很多时候还会带着一些能量和动量的相关知识,以及一些电磁学知识一同进行考察。本文只是对一般的物理力学题的解题思路进行了简单总结,如有纰漏,还望大家不吝给予斧正。当然,更全面、更高效的解题思路还需要大家一同探索。

高中物理力学中的解题思路分析

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