高中物理典型力学问题的几点探究

2018-12-15 09:22
新教育时代电子杂志(学生版) 2018年15期
关键词:力学小车弹簧

(黑龙江省大庆实验中学高二七班 黑龙江大庆 163300)

第一次对“力”产生真实的认知,应该是从拔河比赛开始的,一根绳的两端,由于力量的悬殊,绳子不断的移动。随着学习的逐步深入,对于“力”的理解也不再那么肤浅,力有大小,所以有的车子跑得快,因为它动力强劲;力有方向,作用力与反作用力是一对不和睦的“好朋友”;并非所有的力都可见,运动与静止其实是一个相对概念;力不会凭空产生,所以永动机只是一个传说。进入高中以后,知识的难度明显加大,很多同学都感觉吃不消,于是开始机械的死记硬背,但是结果是不仅知识没记住,而且学得越多忘得越快,背得越多考得越砸。其实力学知识的生动而有趣的,不需要刻意记忆,而是具体问题具体分析。物理学中力学的玄妙之处在于虽然我们看不见,但是它却真正时时处处都存在,而且其作用不可小觑,下面我们结合几个题目来具体看一下。

一、简单力学问题解析

都说学习像弹簧,你弱它就强,那么物理中的弹簧问题到底该如何解。

例1.如图所示,开始时只有乙弹簧发生形变,甲弹簧处于原长,劲度系数k甲=2k乙,当在物体上再叠加上一个同样的物体后,那么两弹簧的情况是( )

A甲和乙弹簧受力相等

B甲弹簧受力是乙的2倍

C乙弹簧将承担4/3mg的压力

D甲伸长量是乙压缩量的1/3

解析:这是一道非常典型的力学问题,考察的是受力分析与胡克定律。这个问题的难点在于涉及两个弹簧,易错点是劲度系数k甲=2k乙利用不当,导致形变量判断错。乙弹簧将承担4/3mg的压力,甲弹簧将承担2/3mg的压力;由于k甲=2k乙,根据胡克定律公式F=kx,故甲伸长量是乙压缩量的1/4.

类似的这种问题还有很多,有时候弹簧横向放置,如劲度系数为 K的轻质弹簧一端与墙固定,另一端与倾角为θ的斜面体小车连接,小车上放置物体,无初速释放后,小车在水平面间来回运动。这种里面涉及的物体就比较多,弹簧、小车、还有物体,加上“来回运动”的字样,很容易扰人思路,其实只需要根据问题分别对小车、物块,或者把它们看做整体就可以顺利解答。

二、运动与力综合的相关问题

说到运动中的力学问题,首先我们就会想到匀速运动、匀加速运动、圆周运动等典型问题,但是在考试中这类问题很少直接考察,而是需要综合考虑多种情况。

解析:这道题是一道综合性比较好的题目,学习化学我们知道:氕氘氚是氢的同位素,所以题中涉及的氕氘区别就是因为差一个中子而使得质量有差别,又因为他们以相同的动能射出,也就是初速度是不一样的。明确这两点问题之后,后面的解答就容易多了,粒子在场中的运动涉及两个部分:第一部分是在电场中做得类平抛运动,两个质量不同的粒子分别是不同的速度射出,虽然初始位置一样,但是轨迹并不相同;所以他们第一次进入磁场的位置与速度也有差别;进入磁场之后,两粒子分别做匀速圆周运动(注意它们运动的半径也不相同)。明确这些关系之后,这道题目解题过程中只需要注意数量换算关系即可。

总之,力学解题的重点一是受力分析,二是运动状态分析,只要能够把握好这两点,再辅以细心的计算,就会发现所有的力学问题都可以迎刃而解。学得越多就会发现力学知识生动而有趣,力是运动的根本原因,无论是脚踏车、电动车、汽车,还是飞机、火车、轮船和火箭,力的存在装点的这个世界越来越绚丽多彩;而且任何一股力量,都需要一个施力物体,所以懒等靠都是没有用的,在前进的旅途中没有人替我们负重前行,只有不断的奋斗,才能登上高峰。没有人会随随便便成功,每一项成功的背后都是汗水和智慧的结晶,只有我们更加努力,我们才能站得更高,看得更远。

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