淺析高中物理力學解題技巧

陳勁軻 陳志寧

(1.江西省全南中學高二(1)班 341800；2.江西省全南中學 341800)

在物理學習中，力學是一塊讓我較為頭疼的內容，尤其是動力學的相關內容.根據(jù)已經(jīng)學過的知識，如果要解決動力學的試題有三類解題方法：(1)從單純的受力分析觀點來看，只是需要合理地使用牛頓運動定律和相應的物理公式；(2)以動量的角度來觀察，則需要運用動量定理及相關的定律來進行求解；(3)從物體做功的觀點看，根據(jù)機械能守恒定律、功能觀點等內容來解答相關的問題.

一、牛頓運動定律相關公式求解技巧

牛頓運動定律是力學分析的基礎，我首先會明確整個運動過程中的分析對象及研究過程.然后再進行相應的受力分析，確定研究的對象，看只是單純地外部試壓的力，還是需要在分析系統(tǒng)內部某一物體.在教學的過程中，我會先熟記物理概念，在此基礎上在多進行一些相應的練習，針對某一種特定的類型(如，電梯、摩擦力等)試題形成特有的思維模式.對于單個物體在某個瞬間時刻受力的狀態(tài)或者是物體所處的怎樣運動狀態(tài)問題，受到恒力的作用或者可視為恒力作用的過程則需要用牛頓運動定律來解決.

例消防隊員在某高樓進行訓練，他要從距地面高h=36 m處的一扇窗戶外沿一條豎直懸掛的繩子滑下，在下滑過程中，他先勻加速下滑，此時手腳對懸繩的壓力FNl=640 N，緊接著再勻減速下滑，此時手腳對懸繩的壓力FN2=2080 N，滑至地面時速度恰為0．已知消防隊員的質量為m=80 kg，手腳和懸繩間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，g=10 m/s2，求：(1)分別求出他在加速下滑、減速下滑兩過程中的加速度大??？(2)他沿繩滑至地面所用的總時間t？

解析根據(jù)牛頓運動第二運動定律，我們可以求得消防員在加速與減速下滑狀態(tài)下的加速度大小，然后再分別求解出相對應的勻加速與勻減速時間，二者時間之和就是問題所求的時間.

二、動量角度觀察求解技巧

對于某個物體受到了力的持續(xù)作用的情況，當力的作用發(fā)生變化而導致物體狀態(tài)發(fā)生變化時，需要從動量的觀點進行考慮.對于一些涉及到時間、功和位移的相關物理問題，則應當優(yōu)先考慮應用動量定理或動能定理來解題.在解題過程中，我還會注意到力的變化作用，其中應當主要考慮運動狀態(tài)變化的結果及引起這種變化的原因，重點關注初、末狀態(tài)及力的效果累積，對于作用的細節(jié)則無需過多的予以考慮和研究.

例小明把小球從地面的位置向上豎直拋起，假設球所受到的阻力是一個定值，它上升的最大高度為H，我們將地面視為零勢能面.如果上升到高度為h處，此時小球的勢能為動能的一半，從高點落下到高度h時，小球的動能為勢能的一半，則高度h等于____.

解析其實這道題不需要設出速度，由于在h處動能和勢能的關系給出，并且全過程雖然機械能不守恒，但能量守恒.

我首先假設小球在上升過程中高度為h時，速度為v1，地面上拋時速度為v0，從高點開始向下到距離地面為h時的速度為v2，設空氣阻力為f，上升階段：

對于下降階段：

三、功的角度觀察、求解技巧

在應用機械能守恒定律時，我們首先要確定某一個系統(tǒng)，在無系統(tǒng)外力的作用之下系統(tǒng)內部的機械能處于一個守恒的狀態(tài)，從而表示一種能量的守恒關系.在應用能量守恒定律來解題時，我也會搞明白系統(tǒng)之中物體自身的能量發(fā)生怎樣變化，發(fā)生什么形式的變化，這些變化里有哪些是功所引起，中間做了怎樣的功，相應的能量又變化了多少等.從功的觀點來觀察、求解，過程往往較為簡單，是一種優(yōu)選的情況.

例如圖所示，小車的圓弧表面為光滑無阻力，車輪接觸的表面也沒有摩擦系數(shù)，如果B的質量為m，從小車的圓弧上端自由向下滑動，同時釋放A，則以下四種說法中正確的是( ).

A.在B向下滑動之中，B自身的機械能處于守恒狀態(tài)

B.軌道對B的支持力對B不做功

C.在B下滑之中，A和地球組成的系統(tǒng)整體處于機械能守恒的狀態(tài)

D.A、B和地球三者共同組成的系統(tǒng)處于機械能守恒的狀態(tài)

解析本題主要考察我們對機械能守恒定理和動量定理的理解.對于A、B選項，因B下滑時B對A有壓力，A對B有支持力.A向左滑動，水平方向發(fā)生位移，B對A做正功，A對B做負功．因而A、B各自的機械能不守恒．故A、B錯誤.對于C、D選項，A、B和地球三者共同組成的系統(tǒng)，由于沒有摩擦力，整個過程只有重力在做功，因此，系統(tǒng)整體處于機械能守恒狀態(tài)．故D正確，ABC錯誤.故選D.

總之，我們應當重視力學的求解思路和過程，捋順力學試題的解題技巧，通過形成固定的解題思路來提升整體的物理水平，要能夠對物理力學和其他方面的內容進行深入地研究，最終為考出滿意的成績進入理想的高校進行深造而努力學習.

參考文獻：

[1]魯瑞麟.高中物理力學解題技巧分析和闡述[J].課程教育研究，2017(02).

[2]周飛.高中物理力學部分的解題技巧構建[J].考試周刊，2017(04).