殷萌暄



摘要:高中物理在高中教學科目中占據著重要地位,且難度相對較大。尤其是物理力學相關習題,具有較強的復雜性,很多同學對之存在畏難心理。筆者在高中物理力學學習和解題實踐中對力學解題技巧進行了探究總結,并通過本文淺析了高中物理力學解題策略,探究了高中物理力學解題技巧,以期為高中生的物理力學解題提供借鑒。
關鍵詞:高中物理;力學;解題技巧
高中物理力學知識相對較為深奧,其涉及的受力分析較為復雜。因此,多數高中物理力學習題具備較大的難度。多數高中生在物理力學解題過程中,難以通過科學的解題策略對物理力學題目進行正確分析,且缺乏巧妙的解題技巧,難以實現對物理力學習題的快速準確解答。筆者根據自身物理力學學習經驗,對高中物理力學解題策略和解題技巧進行歸納總結。
一、高中物理力學解題策略
(一)對力學解題思路進行明確
高中物理力學解題涉及諸多物理力學知識和相關數學知識,諸如牛頓運動定律、三角函數以及幾何知識等。因此,在物理力學解題過程中,要對力學解題思路進行明確,考慮力學解題需要哪些相關知識,形成正確清晰的解題思路,取得事半功倍的解題效果。通常,要對物理力學題目進行深入分析,并對題目中涉及的受力物體進行正確全面的受力分析,然后依據相關物理知識和數學知識解題。
(二)尋找題目包含的隱藏信息
在物理力學解題過程中,要高度重視審題,尋找題目中包含的隱藏信息。筆者在物理力學解題過程中,通常會整理題目的求解問題,明確題目的求解對象,并將之隔離出來,有針對性地對之實施受力分析,并借助相關隱藏信息,結合具體物理力學知識,實現對問題的正確求解。另外,筆者在審題過程中,會在題目中將相關重要信息標注出來,以激發解題思緒,避免解題時茫無頭緒。
二、高中物理力學解題技巧剖析
(一)畫受力圖解題
對高中力學題目進行解答,要對題目涉及研究對象的具體受力進行深入分析,并巧妙借助受力圖,實現快速準確解題。以如下題目為例進行分析:
如圖1所示,將長度為5米的繩子系在兩根木桿的桿頂,即A點和B點。兩根木桿的距離是4米。將掛鉤懸掛在繩子上,假設該掛鉤具有光滑輕質的特點,并將12N的物體懸掛在掛鉤上,在平衡狀態下,對繩中張力T值進行求解。
分析:上述題目顯然是對三力平衡相關知識進行考察。對上述題目進行解答,主要通過以下步驟:(1)要明確12N的物體是具體的受力對象,所求的繩中張力T值是12N物體承受的平衡力之一,對之實施正確的受力分析,是實現本題正確解答的關鍵。(2)在分析12N物體實際受力的基礎上,對之畫出正確的受力分析圖,可遵循如下步驟畫受力分析圖,以有效避免對某個力的不小心遺漏,第一步畫重力,第二步畫已知力,第三步畫相應的彈力和摩擦力,第四步畫其他力。按照此步驟畫出的受力分析圖已經標注在圖1中。(3)基于前兩步的分析,選擇適宜的方法對之進行求解。針對上述題目,既可以采用正交分解法,又可以采用相似三角形法。以所畫的受力分析圖為依據,將繩子和水平的夾角假設為o,根據平衡條件可知:2Tsina=F,根據題意可知F=12N。對繩子進行延長,依據圖中所示的幾何條件,可列出公式如下:sina=3/5,將之對上式進行代入即可實現求解。具體解題過程如下:
解:設重物處于平衡狀態時,其懸點為O,對AO進行延長即與B桿相交于D點,從D點出發向A桿作垂線CD與A桿相交于c點。如上圖1所示,兩桿距離4米,故CD=4m.AOB是一條繩子,且掛鉤具有光滑性特點,所以掛鉤兩側的繩子AO與BO必定具備相等的拉力,且兩段繩子與豎直線的夾角也必定相等,所以OB=OD,故將∠D設為a將O點作為研究對象,將12N的重物對O點相應的拉力沿著AO和BO的延長線進行分解,根據平衡條件可得出以下結論:2Tsina=F,其中F=12N,將該數據代入上述公式可得:
(二)分析法解題
對高中物理力學題目進行解題,可采用分析法解題。在高中物理力學中,各個物理量之間存在著極為緊密的聯系,基于此可實現不同物理量之間的相互推導。以如下題目為例進行分析:
如下圖2所示,將質量為lkg的物質放置在一個固定斜面上,基于平行斜面對該物體施加方向向上的拉力F,經過Is的時間后,將該拉力F撤去,物體運動呈現出如下圖3所示的圖像,對拉力F的值進行求解。
分析:對上圖3進行觀察,以期尋找出對解題有幫助的相關信息。根據上圖3的物體運動v-t圖像可知,物體在加速狀態下的加速度a1=12m/s2,在減速狀態下的加速度a2=6m/s2,憑借上述條件,根據牛頓第二定律F=ma即可實現對F值的求解。
解:分析上圖3,可知在O-ls以內,a1=12m/s2。根據牛頓第二定律F=ma,可得出如下結論:F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1(l)。分析上圖3,在0-2s以內,a2=-6m/s2,對該物體而言,其具備方向向上的初速度,根據牛頓第二定律F=ma,可得出:-μmgcosθ-mgsinθ=ma2(2)。將上式(2)帶人式(1)中,可得F=mal-ma2= 12N-(-6)N= 18N,即所求拉力F的值為18N。
三、結語
綜上所述,在高中物理力學解題實踐中,要通過對力學解題思路進行明確、尋找題目所包含的隱藏信息、構建相應的物理力學模型等解題策略,靈活運用畫受力圖解題和分析法解題等技巧,實現對物理力學習題的正確快速解答。
參考文獻:
[1]李岳剛.高中物理力學解題技巧剖析[J].中學生數理化:學習研版,2016(7):42-42.