應用簡捷解題方法 提高高中物理力學解題效率

羅晨彧

(山東省平度市第九中學高三19班 266700)

高中物理學習中，力學問題一直是我們大多數高中生覺得相對困難的題目.主要原因是即使熟記了力學相關物理知識，然而在實際的物理力學解題時仍然會覺得束手無策.針對這一情況，我們應不斷的拓展鍛煉自己的解題思維和解題能力，探尋簡捷高效的物理力學解題，才能有效提升自己的物理學習成績.下文對物理力學解題中運用的簡捷方法進行了闡述.

一、整體法在力學中的應用

若把系統多個物體或者將不同性質特點的物理過程作為一個單獨研究的對象或者物理過程進行分析，這種解題方法即為整體法.

圖1

例1 如圖1所示，深水槽中放置了質量為m的木塊和質量為M的鐵塊，兩者之間用輕細線連接一定時間后釋放，這段時間之后細線拉緊，木塊和鐵塊皆處于水下運動狀態，若某一時刻當二物體正以共同瞬時速度v、共同恒定加速度a向下運動時繩子突然斷裂，再經時間t當木塊瞬時速度為零時求鐵塊的瞬時速度Vm.

解題思路這時我們可應用整體法進行解題，整體考慮到二物的共同加速度，當我們把二者當作一個整體時那么外力就變為了可知條件.我們對整體用動量定理如下，以向下方向為正.

(m+M)at=(m·0+MvM) 一(m+M)V

解得VM=(M+m)(V=at)÷M.

整體法解題思維比較系統完整.它主要通過整體原理對物理問題進行進一步剖析，理清整體受力情況，從而基于整體角度透析事物本質及其變化規律，推算過程會更加簡捷，從而提高解題效率，快速解決問題.我們針對外部物體對整體的作用力，不必考慮整體內力作用時，就可采用整體法進行解題.

二、隔離法在力學中的應用

我們在進行物理解題時，常見題型是作用于2個(包含2個)以上的物體然后形成完整的系統．要想快速解答這種題型則必須要先確定研究對象.其中，將系統內的所有物體分割之后形成個體，這種解題方法即為隔離法.

例2 如圖2所示，木楔ABC質量為10 kg，在粗糙的水平面上處于靜止狀態，動摩擦因數μ=0.02．在木楔的傾角為θ=30.的斜面上，有一質量m=1.0 kg的木塊從靜止開始沿斜面下滑，當滑行路程s=1.4 m時，其速度v=1.4 m/s，在這過程中楔沒有動，求地面對楔的摩擦力的大小和方向及地面對楔的彈力(重力加速度取 10m/s2)．

解題思路本題可采用隔離法進行解題，但對木楔M進行受力分析時，由于其受力較多，因此解題過程就會比較繁雜.因此此時我們可結合上文中所述的整體法，此時牛頓第二定律為∑F外=m1a1+m2a2.由V2=V20+2as得木塊m沿斜面向下運動的加速度為a=V2/2s=1.42/2×1.4=0.7 m/s2可將木塊m和木楔M作為一個整體 從豎直方向分析，兩者不僅承受重力，同時還承受著來自地面的支持力；從水平方向分析，兩者僅需承受摩擦力，我們可暫設摩擦力存在，摩擦力大小定位Ff，木楔M加速度為零，只有物塊加速度a，如圖3所示，沿水平方向和豎直方向分解物塊加速度a．對整體在水平方向上運用牛頓第二定律,得Ff=max+M·0+macosθ,解得Ff=0.61 N，因為Ff應與ax同向，因此木楔M所受的摩擦力水平向左.同理：在豎直方向上對整體用牛頓第二定律.解得FN=109.65 N.

通過上述解題思路可知，隔離法解題可將系統中物體狀態及其變化原因、系統個體之間的相互作用關系進行梳理，此外，還可將物體內部作用產生的內力轉換為物體所受的外力.通過隔離法和整體法兩種解題方法的有機結合，解題就變得十分簡單.總而言之，隔離法和整體法兩種解題思維在解題中的運用，利于我們更好的理解和掌握系統內物體運動及系統內各個物體運動中產生力的相互關系，拓展和提升我們的解題思路和解題水平.

三、數學方法在力學解題中的應用

高中物理知識的學習中，物體的物理量大多數與時間的變化是密切相關的，各物理量之間存在一定的函數關系.只要物體狀態是確定的就可利用函數關系列出相應的方程式，將已知數據帶入方程式進行解題.因此，在物理知識學習中，根據物理動態過程來確定函數關系一直是我們所普遍面臨的難題.物理解題中，函數知識的應用十分廣泛，所用到的函數知識類型主要包括二次函數、三角函數、正、反比例函數等.因此在實際解題過程中我們必須考慮到物體運動基本特點挑選合適的函數類型.數學方法中處理函數知識應用比較廣泛外，圖像知識在物理解題應用中更加直觀形象，因此我們可將圖像知識引用到物理力學解題中.將原本抽象化的物理情景以直觀明了的圖像表示出來，那么解題思路便會豁然開朗，變得簡單易解.

四、運動學中的全過程法

全過程法即是在物體在勻變速直線運動過程中，加速度大小方向都恒定的情況下，運動物體先勻減速正方向運動，速度減至為零時再往相反方向進行勻加速運動.我們在遇到此類問題時通常會根據物體運動方向將物體運動的整個過程明確劃分為兩個階段，這種解題方式解題過程比較復雜，往往需要列多個方程，我們解算起來費時費力.因此在物理力學實際解題過程中我們可以全過程法解題解題.我們要想正確快速的解出物理答案，首先，必須要理解掌握物理知識的基礎概念以及相關的物理定律.其次，解題時必需要看清題目理解題意，發散思維，根據題目類型選擇合理的解題方案.最后，解題過程中要善于總結歸納，不能為解題而解題，要確實掌握簡捷解題技巧，才能提升自己的解題效率.從而不斷提升自己的解題能力和物理學習成績.

[1]王瑞玲.高中物理力學中的幾種實用的簡捷解題方法[J].中華少年:研究青少年教育,2012 (19) :239-241.

[2]于建飛.應用簡捷解題方法，提高高中物理力學解題效率[J].考試周刊, 2013 (78) :134-134.