高中物理力學部分解題策略淺析

譚志紅?オ?

一、引言

高中力學解題需要有一定的策略，包括解題的步驟以及解題所選用的方法.誠然，沒有一種解題策略和解題方法適用于所有的題目，但是，如果把常用的解題步驟和方法進行總結，對于高中生的物理力學問題解答以及提升解題速度還是大有裨益的.

二、高中物理力學解題策略

（1）選取研究的對象

解題的過程中需要選擇合適的研究對象，明確研究的對象是一個物體還是一個物體體系.需要說明的是，有的題目始終都是同一個研究對象，有的則需要在不同的階段考慮不同的研究對象.

（2）建立物理模型，認真審題

解決問題的過程中，物理題目中包含的信息眾多，其中的現象很復雜，有時候為了解決某個物理問題，需要忽略一些次要的因素，建立一個物理模型用以研究問題.經常建立的模型有兩種，一種是對象模型，這種物理模型往往將物體理想化，將物體看做只有質量而沒有大小的質點同時也忽略分子之間的相互作用力.我們經常在物理題目中見到理想氣體、光滑平面、質點等字眼，這都是在建立物理模型的基礎上進行研究的.第二種物理模型注重其中的過程，例如解題中常見的平拋運動、勻加速運動、勻速圓周運動等，都立足于過程模型.

（3）回歸教材，分析過程

對于高中物理中的題目，物理教材中大多數都有相應的描述或者既成模型，學生在解決問題的過程中一定要注意回歸教材，對題目進行定位，回歸教材會對解題大有幫助.力學中，力的圖示、力的分解、碰撞模型等等.力學的解題過程中，學生要畫出研究對象的受力分析圖，并對其中的力（注意不要遺漏）進行正確的分解，對于文字描述性的題目，自己也要在草稿紙上畫出模型，進行過程分析.

（4）選擇適當的規律，選擇最優解題方案

對于整個題目進行受力分析以后，再對應物理課程中的物理規律，對于同一個物理問題，要學會選擇使用不同的角度分析，拓寬思路，以此制定最優的解題方案.高中的力學的主要內容：牛頓第二定律、牛頓第三定律、萬有引力定律、動量守恒、能量守恒、動量定理等等，有些問題可以使用多種方法解決，但是最優的解決方法往往事半而功倍.

（5）對于結果進行驗證和討論

使用一定的方法解決了物理問題，還需要在解決問題以后對于結果進行討論和驗證，討論和驗證往往具有兩種作用，其一是檢驗解題的過程和結果是否正確，保證計算正確；其二是根據實際情況對已經算出的結果進行取舍，例如在求力的時候，得出了兩個解：F1=5 N；F2=-3 N；顯然力沒有負數，應該把不符合實際情況的值舍掉，求出最優解.

實際的解題訓練中，首先應該培養學生用一般解題步驟，而后將學生的解題策略逐漸規范化和自然化，達到手到[HJ1.5mm]擒來的境界.

三、解題策略應用分析

例1如圖1所示，a、b為兩個帶有電荷的物體，兩個物體的質量均為m，圖中小球a所帶的電荷量為+2q，小球b所帶有的電荷量為-q，假設連接小球的繩子絕緣，且繩重不計，用絕緣繩如圖1所示懸掛于天花板上，給小球施加一個方向向左，電場強度為E的均勻電場，當兩個小球達到平衡狀態時，其位置關系應該為圖2中的

[TP12GW09.TIF，BP#]

分析根據以上的解題策略，確定研究的物體為圖中的a、b，其物理模型是教材中的典型模型，我們對整個模型進行分析，我們要求的是a、b兩球的最終狀態.使用整體法進行分析，分析整個體系，結果看似應該選擇A.但是，題目中說明a、b兩球所帶有的電荷量是不同的，如果簡單地將兩個球看做一個整體進行分析，那么水平方向的電場力不均衡.我們選用物理公式F=Eq，對整體中的兩個物體受力進行分析，對于小球a可以得出：F=Eq=+2Eq；對于小球b：F=Eq=-Eq，那么整體應該向左，A選項被排除.對剩下的三個圖進行分析，其夾角有所不同，與垂向的夾角為α，再使用整體法進行分析，將a、b看做一個整體，此時我們選擇物理公式tanα=[SX（]Eq[]2mg[SX）]，再對小球b進行分析，它與垂向是夾角為β，同樣的利用公式可以得出α<β，也就是a球與垂向的夾角大于b球，故此，本題選C.

例2若將一個物體放在粗糙的水平面上，已知物體的質量為M，與此同時，將一個質量為m的物體置于傾角為θ的光滑斜面上，此時讓m物體自由下滑（不計空氣阻力），那么下滑過程中，斜面受到的靜摩擦力與地面的支持力為多少？

分析這類題目在解題的過程中最為常見，表面一看是一道很復雜的題目，其中涉及到重力加速度、摩擦力、重力、支持力等.我們尋找本題的題眼，不難發現要研究的是斜面，那么問題就簡單了，我們圍繞斜面這個中心來解決問題，在物體下滑的過程中產生的加速度為a=gsinθ，方向與斜面平行向下，光滑斜面與物體之間不存在摩擦，因此只要對物體m與斜面系統以外的地面對其產生的支持力與摩擦力進行分析與考慮，此時便可以使用整體分析法解題.對斜面進行簡單的受力分析，可以將合力算出，根據牛頓的第二定律不難得出：

Fx=f=macosθ=mgsinθcosθ；

f=[SX（]1[]2[SX）]mgsin2θ；

斜面所受的支持力是垂向的，因此

Fy=（M+m）g-N=mgsin2θ；

N=（M+m）g-mgsin2θ.