掌握技巧化解力学问题

2019-04-04 03:18梁德富
数理化解题研究 2019年10期
关键词:斜面木板惯性

梁德富

(云南省南涧县第一中学 675700)

力学占据物理知识点中的重要位置,是高中物理学习的重点和难点.学生需要掌握力学知识,并能熟练运用解决力学问题.在紧张的高中学习中,掌握行之有效的学习方法和解题技巧势必能加快物理学习的进程,促进学生快速形成自己的解题思路和逻辑思维能力,为学生的今后的学习和未来发展奠定夯实的基础.本文就如何形成有关力学的解题思路进行探讨.

一、把握知识,以静制动

题目千变万化,但是涉及的考点都是一样的.学生需要切实学习有关力学的知识,做到熟记于心,并着重把握关键部分,如看到惯性定理就想到质量,看到牛顿第二定律就想到加速度.只有做到心中有数,肚里有墨,才能以静制动.下面看一例题:

例1 从惯性角度分析生活中常见的物理现象,下列正确的是( ).

A.一级方程式赛车在采用大功率发电机后,其速度已经超过老式螺旋桨飞机.因此,可以采用科学的方式改变小质量物体的惯性;

B.子弹出膛运动一段距离后并未穿透棉衣,因此制单的惯性减小;

C.一辆货运火车通过不同车站,要卸下或加挂车厢,这一操作会改变其惯性;

D.一辆摩托车行驶到拐弯处,司机会边控制速度边适当倾斜身体,对人和车的惯性进行掌握,以便达到行驶的目的.

解析此题是关于惯性定律的考察.对于惯性定律要着重关注质量,质量变惯性变,而与物体的运动状态、是否受力、所处地理位置等都其他因素无关.所以很容易得到:A是因为功率变大,非质量,故排除;B是因为子弹的动能较小,非惯性原因,故排除;C列车质量发生变换,所以惯性也随之变换,故正确;D摩托车转弯时,质量并未发生变化,原题解释错误,故排除.

反思:无论题目如何变化对于牛顿第一定律要着重把握惯性只和质量有关系.只要物体的质量没有发生变化,那么他的惯性就没有变.此外,对于此题型也可先大致浏览所有选项,会发现选项都和惯性有关系,在切实把握质量这一词后就能很容易得到正确选项.对于有关力学的问题,一定要先掌握知识点,才能有继续考的余地.例如对牛顿第二定律的考察,就需要把握力和物体的加速度.

二、选准对象,受力分析

对于有关概念、公式等力学相关内容的直接考察,学生事先掌握有关知识,便能轻松应对.但是有些有关力学的问题就需要学生将知识和有关方法进行转化.对于一些题目给出一个或者多个条件,有时也会提供整个运动的物理过程,此类力学问题,第一要义是认真审题,了解已知条件,深入挖掘隐含信息,以此寻找解题思路.在实际解题中,需要根据题意对物体进行受力分析,画出受力示意图,并随时依据题目中的条件判断结果是否合理.运用抽象思维思维把题目转化为具体的物理情景,并以此研究物体的运动规律,确定解题思路,如:

例2 如图1,水平面上有材质一样的质量分别为m,M的两个物体,一根细绳连接两物体,对M施加一水平方向的恒力F,使得两个物体做均加速运动,下面关于两物体间绳子上的张力说法正确的是( ).

A.若地面光滑,绳子上的拉力大小是mF/(m+M)

B.若地面不光滑,绳子上的拉力大小是mF/(m+M)

C.若地面不光滑,绳子上的拉力大于mF/(m+M)

D.若地面光滑,绳子上的拉力小于mF/(m+M)

图2

反思力学问题的物体受力分析,一定首先要选择合适的研究对象,充分考虑题中含射的信息.特别要留意摩擦力,分清静摩擦力和动摩擦力与哪些因素有关.对于没有直接给出是否受摩擦力的情形,就需要分类讨论,如此题;有时需要根据题中信息直接判断是否受摩擦力.

三、练习反思,形成思路

学生虽然能够做到把力学的知识点熟记于心,并简单应用,但是对于复杂化、综合性强的力学题目,往往理不清解题思路,感到无处下手.另外,高中物理不能依赖简单的记忆和模仿,必须将知识内化为自己的东西,形成自己的解题思路,构建逻辑思维,才能促进学生的长久发展.

例3 如图3所示是测量小木板与斜面之间的摩擦

图3

因数.在小木板上固定一轻质弹簧且方向与斜面平行,弹簧下吊着一个光滑的小球、现将模板连同弹簧、小球一起放在斜面上.用手固定木板,此时弹簧示数是F1,放手后,木板沿着斜面下滑,稳定后弹簧示数为F2,斜面斜角是θ求木板与斜面之间的动摩擦因数是多少?(斜面体固定于地面上)

解析此题考查影响摩擦力大小的因数.在木板固定时,以小球为研究对象,可以根据平衡条件求出重力沿着斜面向下的分力.当手放开后木板沿着斜面匀加速下滑,由牛顿第二定律分别对小球和整体研究列出加方程,得出加速度的表达式,再联立求解摩擦因数.

反思此题需要学生掌握摩擦力、牛顿第二定律的知识,会对物体受力分析.

力学涵盖的内容众多,其特征更是包罗万象.认真学习力学有关内容,并不断地通过练习总结解题技巧,形成具有个人特色的解题思路和逻辑思维,才能让学生在解答力学问题时游刃有余,轻松应对,获得高分.

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