例談高中物理機械運動習題的解題技巧

1引言

機械運動作為高中物理知識體系的基石，貫穿力學與能量學的學習全過程，不僅是后續學習動力學、能量守恒等核心內容的基礎，也是高考物理考查的重點模塊.在歷年高考中，機械運動相關題目形式多樣，許多學生面對機械運動習題時常出現概念混淆、過程分析錯誤、公式使用不當等問題.通過系統分析高考真題，總結歸納機械運動習題的解題方法與技巧，具有重要的現實意義.

2勻變速直線運動規律應用

勻變速直線運動中，涉及速度－時間公式 v= v₀+at 、位移一時間公式 、速度一位移公式 v²-v₀²=2ax 等.解題時需根據題目所給條件，合理選擇公式.

例1（2023年全國乙卷）一汽車在平直公路上以某一速度行駛，剎車后做勻減速直線運動，已知剎車后第1s內的位移為 12m ，第4s內的位移為 1m .求汽車剎車時的速度和加速度大小.

解析設汽車剎車時的速度為 v₀ ，加速度大小為 a .根據勻變速直線運動位移公式，第1s內的位移 ，其中 t₁=1s ，即

第4s內的位移等于前4s的位移減去前3s的位移.前4s位移 ，前3s位移 x₃=v₀t₃- ，則 ，其中 t₄=4s，t₃=3s，x=1m ，即

聯立上述兩個方程，解得 v₀=13m/s，a=2m/s²

點評該例題是典型的勻變速直線運動問題，解題關鍵在于運用位移公式建立方程.區分某段時間內的位移與總位移的關系，公式和計算要嚴謹，這是獲取高分的關鍵.勻變速直線運動除了現在的情況外，還有追及相遇問題，借助圖像分析兩物體的位移關系和速度關系，從而找到規律進行解題，

3曲線運動習題解題技巧

3.1 平拋運動問題

平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動.水平方向 ?_x=v₀t ，豎直方向.y=

例2（2021年全國甲卷）如圖1所示，將一小球從坐標原點沿著水平軸 O_x 以 v₀=2m/s 的速度拋出，經過一段時間到達 Σ_P 點， M 為 Σ_P 點在 O_x 軸上的投影，作小球軌跡在 P 點的切線并延長，與 O_x 軸相交于 Q 點，已知 QM=3m ，則小球運動的時間為（ ）

（A）1s. （B）1.5s. （C）2s. （D）3s.

解析平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動.設小球運動時間為 Ψ_t ，水平位移 Ψ_x=v₀t

圖1

根據平拋運動的推論，平拋運動速度方向的反向延長線過水平位移的中點.因為 QM=3m ，所以水平位移 x=2QM=6m

由 ?_x=v₀t ，可得 ，（D）正確.

點評此例題考查平拋運動的特性，利用平拋運動速度方向反向延長線的推論是解題突破口.將幾何關系與物理量相結合，找到關鍵物理量之間的聯系，這是解決平拋運動類習題的核心技巧.

3.2 圓周運動問題

圓周運動涉及向心力公式F" = m 2 r= m 2r =" T2r.解題時需明確向心力的來源，分析物體的受力情況.

例3（2020年新高考山東卷）如圖2所示，一輕繩一端固定在 O 點，另一端系一小球，使小球在豎直平面內做圓周運動，已知小球通過最高點時的速度為 v ，繩長為 L ，重力加速度為 g .則小球通過最高點時，繩對小球的拉力大小為（ ）

圖2

解析小球在豎直平面內做圓周運動，在最高

點時，小球受重力 mg 和繩子的拉力 T ，它們的合力

提供向心力.根據向心力公式 0 業解得 -mg，（B）正確.

點評本題圍繞圓周運動最高點的受力分析展開，確定向心力的來源是解題關鍵.運用向心力公式，結合物體的受力情況列方程求解未知力，準確分析受力，避免漏力或錯力.

4結語

高中物理機械運動習題雖題型多變、過程復雜，但通過系統地總結和分析典型例題，提煉出針對性的解題步驟與通用技巧，能夠幫助學生構建科學的解題思維框架.這些技巧有助于學生在面對機械運動習題時，快速理清思路，準確運用物理規律求解問題，從而有效提升學生對機械運動知識的理解與應用能力，為深入學習高中物理知識奠定堅實基礎.

參考文獻：

[1]人民教育出版社.普通高中教科書·物理（必修第二冊）M.北京：人民教育出版社，2019.

[2]曲一線主編.五年高考真題匯編（物理）[M].北京：首都師范大學出版社，2023.

[3]曲一線主編.五年高考真題匯編（物理）[M.北京：首都師范大學出版社，2021.

[4」曲一線主編.五年高考真題匯編（物理）M].北京：首都師范大學出版社，2020.