【力學(xué)解題】高中物理力學(xué)解題的三大思路

【力學(xué)解題】高中物理力學(xué)解題的三大思路高中物理力學(xué)解題的三大思路力學(xué)研究物體的受力作用與運(yùn)動變化的關(guān)系，以三條線索為紐帶建立聯(lián)系，包括力在空間過程中的積累規(guī)律、力在時(shí)間過程中的積累規(guī)律、機(jī)械能守恒、動量守恒等五條重要規(guī)律。解決動力學(xué)問題，一般有三種途徑：牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式（力的觀點(diǎn)）、動量定理和動量守恒定律（動量觀點(diǎn)）、動能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律（能量觀點(diǎn)）。以上這三種觀點(diǎn)稱為三條線索，俗稱求解力學(xué)問題的三把“金鑰匙”。在選擇解題思路時(shí)，需要根據(jù)具體情況合理選取。研究某一物體所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系時(shí)，一般用力的觀點(diǎn)解決問題；研究某一物體受到力的持續(xù)作用發(fā)生運(yùn)動狀態(tài)改變時(shí)，一般優(yōu)先選用動量定理，涉及功和位移時(shí)優(yōu)先考慮動能定理；若研究的對象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用時(shí)，優(yōu)先考慮兩大守恒定律，特別是出現(xiàn)相對路程的則優(yōu)先考慮能量守恒定律。解決力學(xué)問題的常用程序是：確定研究對象，進(jìn)行運(yùn)動和受力分析；分析物理過程，按特點(diǎn)劃分階段；選用相應(yīng)規(guī)律解決不同階段的問題，列出規(guī)律性方程；找出關(guān)鍵性問題，挖掘隱含條件，根據(jù)具體特點(diǎn)，列出輔助性方程；檢查未知量個(gè)數(shù)與方程個(gè)數(shù)是否匹配；解方程組。例題展示：一個(gè)滑雪運(yùn)動員到達(dá)高為h的斜坡頂端時(shí)速度為v，斜坡傾角為θ，滑雪板與斜坡的摩擦因數(shù)為μ。求運(yùn)動員滑到底端的速度。解析：首先，運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律∑F=ma，取物體作研究對象。根據(jù)牛頓第二定律，可以列出方程。其次，運(yùn)用動能定理∑W=△EK，也可以列出方程。最后，聯(lián)立以上幾式，解出運(yùn)動員滑到底端的速度。為M的物體B上，兩物體之間的摩擦系數(shù)為μ，求A在B上停下來時(shí)的速度。考慮A和B作為一個(gè)整體，受到的合外力為重力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，合外力等于質(zhì)量乘以加速度。設(shè)A在B上停下來時(shí)的速度為v'，則有：mgμ=(m+M)a其中a為A和B的加速度，代入v'=va/(v+a)（利用相對速度的概念），解得：v'=μv/(1+μ(M/m))因此，A在B上停下來時(shí)的速度為μv/(1+μ(M/m))。在實(shí)驗(yàn)中，我們可以通過測量A在B上停下來時(shí)的速度來確定摩擦系數(shù)μ。首先，將A放在B上，使其處于靜止?fàn)顟B(tài)。然后，用手將A推一下，使其開始運(yùn)動。記錄A在B上滑行的距離和時(shí)間，計(jì)算出A在B上的平均