李曉勤
【摘 要】高中物理計算題是高中物理課程中的重難點,同時也是高考物理試題中分值最大的題型之一,所以同學(xué)們學(xué)好高中物理計算題對高考物理取得高分具有很大的意義。高中物理中的計算題種類有很多,本文主要是選取了其中非常重要的兩個知識點——力學(xué)計算題及動量與能力綜合題作為分析,希望可以為同學(xué)們高中物理計算題的學(xué)習(xí)與解題提供一些幫助。
【關(guān)鍵詞】高中;物理;計算題;解題技巧
1.力學(xué)計算題解題技巧
力學(xué)計算題中主要有三種情景:直線運動、曲線運動和往復(fù)運動。一般來說,如果物體所受的合外力與物體的運動方向不在同一直線上時,該物體做的是曲線運動,但是如果物體所受的合外力與物體的運動方向是在同一直線上時,物體做的是直線運動。所以,同學(xué)們在做高中物理力學(xué)計算題時首先要弄清楚該物理做的是直線運動還是曲線運動。除此之外,力學(xué)計算題還有其他的一些規(guī)律,如:(1)物體受恒力作用,若時間因素作為影響因素之一,應(yīng)考慮牛頓定律;(2)曲線運動時,還可以采用功能關(guān)系求解;(3)物體受變力作用時,用能量的知識點求解。
例1:如圖1所示,傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長為3L。將一個物塊(可看成質(zhì)點)沿斜面由靜止釋放,釋放時距A為2L。當(dāng)物塊運動到A下面距A為L/2時,物塊運動的速度是經(jīng)過A點速度的一半。(重力加速度為g)。求:(1)物塊由靜止釋放到停止運動所需的時間。(2)要使物塊能通過B點,由靜止釋放物塊距A點至少要多遠?
解析:(1)物塊由靜止釋放到A點的過程中,受重力mg、在支持Fn力作用,加速度為a1,由牛頓第二定律可知:mgsinθ=ma1,在A點的速度設(shè)為v1,則va2=2a1·2L。所用時間設(shè)為t1,則2L=1/2a1t12,由A運動到距A點的距離為L/2過程中受重力mg、支持力Fn、滑動摩擦力F1作用,由動能定理可知:mg·L/2sinθ-F1L/2=1/2m(vA /2)2-1/2mvA2。由牛頓第二定律可知:mgsinθ-Fn=ma2,到停止運動所用時間為t2=vA/a2,總時間為t=t1+t2,解得t=8/3。
(2)設(shè)物塊剛能通過N點時釋放點距A點為s,由動能定理可知:mg(s+3L)sinθ-F·3L=0,可得s=9L。
2.動量與能量綜合題的解題技巧
在高中物理計算題中,如果同學(xué)們碰到打擊、碰撞等題,大多采用動量與能量的知識點來解答,一般來說,我們解答此類題目時,應(yīng)考慮物體組成的系統(tǒng)通常是采用動量守恒及能量守恒定律來解決。應(yīng)用動量和能量的觀點求解的問題,是涉及面最廣、靈活性最大、綜合性最強及內(nèi)容最豐富的部分,也是同學(xué)們在做練習(xí)題時經(jīng)常遇見的問題。
同學(xué)們在做高中物理計算題時,一定要把握每道題的特點,不同的題目運用不同的解題方式,在做關(guān)于打擊、碰撞等類型的計算題時,需要認真分析研究在作用力的過程中,重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力以及其他力的作用,不同的力的作用需要運用不同的解題思路。如果是重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力做功就要看是否可以采用機械能守恒定律,如果是其他力做功,就要看是否要應(yīng)用動能定理或能的轉(zhuǎn)化關(guān)系建立方程;或者說,如果在分析的過程中,發(fā)現(xiàn)所有力的綜合力最終為零或者是內(nèi)力遠遠大于外力,那么這時候同學(xué)們應(yīng)該考慮是否應(yīng)用動量守恒的解題方式;但是如果合外力的結(jié)果不為零,那么同學(xué)們應(yīng)該考慮是用動量定理還是牛頓運動定理。
例2:如圖2所示,質(zhì)量為m0的小球隨著質(zhì)量同為m0的甲小車一起以速度v0向右做勻速運動,小球靜止在甲小車內(nèi)半徑為r的圓弧形槽的最低點。運動中,甲車與另一輛質(zhì)量同為m0的乙小車發(fā)生完全非彈性碰撞,不計一切摩擦,求:(1)甲與乙車相碰后,兩車的共同速度為多少?(2)小球能上升的最大高度為h是多少?(3)小球從最高點回到小車圓弧槽底部時,對小車的壓力FN是多少?
解析:(1)第一階段:甲、乙兩車相撞,不考慮對小車的作用,兩車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒m0v0=(m0+m0)v1,解得v1=v0/2。
3.結(jié)語
高中物理是高中學(xué)科中非常重要的一門學(xué)科,是我們都必須學(xué)好的一門主課,但是這門課也一直是同學(xué)們最不容易學(xué)好的一門課。高中物理計算題又是高中物理課程中的重點與難點,從高一到高考試題,都會出現(xiàn)物理計算題,所占分值也是非常大。同學(xué)們學(xué)好高中物理計算題對高考也是意義非凡。本文結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗主要是對高中物理中力學(xué)計算題和動量與能量綜合題的解題技巧做了一點分析,一部分是與同學(xué)交流以及向老師請教所得,再加上平日做題的經(jīng)驗總結(jié)。
【參考文獻】
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