高中物理力學(xué)解題策略思考陜西師范大學(xué)

劉婷玉

力學(xué)是高中物理的基礎(chǔ)內(nèi)容.力的運(yùn)動(dòng)與能量基礎(chǔ)原則是物質(zhì)世界應(yīng)用范圍最廣的內(nèi)容，所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)物理這部分知識(shí)時(shí)，必須予以高度的重視.不僅要掌握力學(xué)概念，也要掌握力學(xué)的學(xué)習(xí)思維.

一、鞏固基礎(chǔ)，提高力學(xué)受力分析能力

學(xué)好物理的關(guān)鍵點(diǎn)在于打好物理學(xué)基礎(chǔ)，這樣才能在解答物理題目時(shí)靈活使用物理知識(shí).學(xué)習(xí)過程中，除了要牢記物理定理中的文字描述，同時(shí)也要理解定理與概念的真實(shí)含義.

解答力學(xué)問題，最重要的就是抓住關(guān)鍵點(diǎn)，正確分析受力情況.最好是將受力情況用畫圖的方式表達(dá)出來(lái)，從而有利于力學(xué)問題的解答.

如圖，某鐵軌共有4個(gè)點(diǎn)，分別為A、B、C、D，其中C與D為一段平面，A與B為傾角是θ的斜面，BC是與AB和CD都相切的一段圓弧，其長(zhǎng)度可以不計(jì).請(qǐng)問此時(shí)將一塊質(zhì)量為m的滑塊從A點(diǎn)滑向D點(diǎn)停住，且在A點(diǎn)時(shí)滑塊沒有速度，當(dāng)滑塊來(lái)到D點(diǎn)時(shí)，一個(gè)沿著鐵軌方向的拉力將滑塊從D拉回A點(diǎn).請(qǐng)計(jì)算拉力對(duì)滑塊做的功.

解答此問題時(shí)，首先要仔細(xì)分析滑塊的受力情況.從已知條件可知，滑塊在從A點(diǎn)滑向D點(diǎn)時(shí)的受力為重力W，摩擦力f，鐵軌對(duì)其的支持力.此時(shí)，滑塊在A點(diǎn)和D點(diǎn)為靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)能量守恒定律可知，這一過程重力勢(shì)能損耗等于摩擦力做的功，即mgh=Wf.接下來(lái)分析滑塊從D點(diǎn)滑向A點(diǎn)的過程.此時(shí)滑塊同時(shí)受到拉力、摩擦力、支持力、重力影響.由于滑塊在運(yùn)動(dòng)中重力勢(shì)能會(huì)逐漸加大.根據(jù)能量守恒可知，W拉=mgh+Wf=2mgh，其中mgh為已知量，因此拉力做功為2mgh.

二、準(zhǔn)確審題，培養(yǎng)思維關(guān)聯(lián)能力

保障物理力學(xué)解答精確度的關(guān)鍵在于審好題.在力學(xué)問題中有許多信息，一部分題的題干信息比較容易提取，一部分題的題干信息則需要我們?cè)谧屑?xì)分析、仔細(xì)思考的過程中獲取.為將全部有效、重要的信息發(fā)掘出來(lái)，就必須借助受力分析圖，通過字形結(jié)合的方式，找出關(guān)鍵點(diǎn)，精準(zhǔn)解題.

如右圖所示，A、B兩物塊疊放在水平面上，A與B、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，大小為F的水平力作用在B上.下列說(shuō)法正確的是（）.

A.若A、B一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則A所受摩擦力一定不為零

B.若A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則B所受的摩擦力大小等于F

C.若A、B一起以大小為a的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則A所受摩擦力大小為ma

D.若A、B一起以大小為a的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則B所受摩擦力大小為μMg

此題可做如下分析.若A、B一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則A處于平衡狀態(tài)，A所受合力為零，所受摩擦力為零，故A錯(cuò)誤;若A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則B處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：f=F，即B所受的摩擦力大小等于F，故B正確;若A、B一起以大小為a的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)A，由牛頓第二定律得：fA=ma，則A所受摩擦力大小為為ma，故C正確;若A、B一起以大小為a的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于B，由牛頓第二定律得：F-fB=Ma，于是fB=F-Ma，故D錯(cuò)誤.

三、把握定律，圍繞物理定律學(xué)習(xí)物理力學(xué)

學(xué)習(xí)物理力學(xué)不僅需要借助于牛頓三大定律，還需要應(yīng)用機(jī)械能守恒定律等一系列知識(shí).這些內(nèi)容在解答物理力學(xué)問題時(shí)發(fā)揮著重要的作用.

如右圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi).套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下，重力加速度為g.當(dāng)小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，求大圓環(huán)對(duì)細(xì)桿的拉力大小.

解答這道題目時(shí)需要借助于機(jī)械守恒、力的平衡等率.高中物理學(xué)習(xí)必須熟練掌握物理有關(guān)定律.許多同學(xué)的物理成績(jī)之所以無(wú)法有效提升，與其自身忽視定律的學(xué)習(xí)有很大關(guān)系.

總之，力學(xué)是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn).在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，我們必須要學(xué)好力學(xué)知識(shí)，充分理解力學(xué)基本定律，不斷歸納與整理物理力學(xué)的解題策略，強(qiáng)化物理思維關(guān)聯(lián)能力.只有這樣，在解答力學(xué)問題時(shí)我們才能夠保障解答的準(zhǔn)確性與有效性.