高中物理解题规范与解题方法探析

-【摘要】本文通过探析高中物理力学解题规范与解题方法，帮助学生建立起正确的解题思维和方法，提高物理学习的效果和兴趣．

【关键词】高中物理；力学；解题方法

在高中物理学习中，力学作为基础篇章，占据着至关重要的地位．然而，光靠死记硬背理论知识是远远不够的，学生还需要学会应用这些知识解决实际问题．解题作为物理学习的核心环节，不仅要求学生掌握解题规范与方法，更需要培养他们的思辨思维和创新思维能力[1]．

1 基础概念与原理掌握

力是指物体之间相互作用的一种表现形式，可以改变物体的状态或形状．功是力在物体上所做的功效或能量转移的量．能量是物体拥有的用于进行工作或产生效果的能力．动量是物体运动的特性，与物体的质量和速度有关．弹性是物体恢复原状的特性，能够在发生形变后恢复原来的形状．重力是地球或其他天体吸引物体向其中心的一种力．

除了基本概念，学习力学还需要熟练掌握一些基础物理原理．牛顿运动定律是力学中最基本的规律，包括第一定律（物体保持静止或匀速直线运动，除非有外力作用于它）、第二定律、第三定律（任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反）[2]．

2 解题技巧与方法

在确定物体的受力情况时，需要画出物体的受力分析图，并应用物理定律如牛顿第二定律、动能定理、功率定律、能量守恒定律等．在解决问题时，可以使用数学工具如代数、几何、向量分析，并进行量纲分析以确保方程两边量纲一致．此外，还可以进行特殊情形分析，如在匀加速直线运动、竖直上抛运动等特殊情况下简化问题．

例1 如图1（a）所示，实验开始时，一物块被放置在一块木板上，与一个固定于实验台的力传感器通过一不可伸长的细绳相连．在时间t=0时，一个水平向外的力F开始作用于木板．待时间达到t=4s时，外力F被移除．细绳对物块的拉力f与时间t之间的关系曲线如图1（b）所示，同时木板的速度v和时间t之间的关系曲线如图1（c）所示．本实验中，木板与实验台表面之间的摩擦力可以忽略不计．重力加速度g取10m/s2．通过分析题中给出的数据，可以推导出（ ）

（a） （b） （c）

（A）木板的质量为1kg.

（B）2s～4s内，力F的大小为0.4N.

（C）0～2s内，力F的大小保持不变.

（D）物块与木板之间的动摩擦因数为0.2.

解析 根据图（b）和图（c）所示的数据分析可以得知，在0～2s内，物块与木板没有发生相对位移，说明它们之间的摩擦属于静摩擦力范畴，此时作用于物块的拉力f与作用于木板的外力F是相等的，这表明力F在这一时间段内是随时间改变的变力，因此判断（C）选项错误．在2～5s内，木板与物块开始相对滑动，摩擦力类型转化为动摩擦力．运用牛顿第二定律分别对2～4s和4～5s的时间段建立动力学方程可以求解出物体的质量m为1kg，并且得知在2～4s内作用力F约为0.4N，因此（A）（B）选项正确．由于题目中没有提供足够信息来确定物块的质量，因此无法计算出物块与木板之间的动摩擦系数μ，因此（D）选项错误．

3 探究与实验思维

在解决问题时应运用科学探究的方式．科学探究包括假设、实验、观察和总结四个步骤．学生应根据实验数据进行物理量之间的关系分析，并尝试建立相应的数学模型．这种科学探究的方式有助于学生培养科学思维和解决问题的能力．

例2 如图2所示，一质量为m的物体B静止在光滑水平面上，另一质量也为m的物体A以初速度v0匀速向B运动，两物体相撞后粘在一起运动，试求碰撞中产生的热能.

解析 取小球A的初速度v0的方向为正方向，碰撞前后动量守恒有：

mv0=2mv①

12mv02=12（2m）v2+Q②

解得：Q=14mv02.

4 图表与示意图的运用

图表和示意图在物理学习中起着非常重要的作用，它们能够直观展示物体的运动状态、力的作用情况以及各种物理量之间的关系．学生应该学习如何在图上标注已知量和求解量，并且将这些标注对照题目条件和所求目标，以清晰地展示解题过程．

例3 如图3所示，一斜面呈一定角度固定在地面上，斜面顶部配备有一个光滑的定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端挂有物体N，另一端与位于斜面上的物体M相接．在初始状态下，整个系统保持静态平衡．随后进行实验操作，用水平向左施加拉力缓慢拉动物体N，直到悬挂N的细绳与垂直方向成45°角时停止．在整个拉动过程中，物体M始终处于静止状态．意味着斜面上的静摩擦力和细绳对物体M的拉力之间达到平衡，保持系统整体静止的物理条件不变，下列说法正确的是（ ）

（A）施加于物体N的水平拉力的数值有可能保持恒定不变.

（B）施加于物体M的绳索的拉力必会持续增大.

（C）物体M承受的来自斜面的摩擦力必定会不断上升.

（D）物体M经历的摩擦力可能会出现先降低而后上升的现象．

解析 在此物理情境中，物体N在作用于其上的水平拉力F的影响下，以缓慢速度向左移动，直至与垂直方向形成45°角的状态．实验过程显示，水平拉力F和绳索的拉力T均随着物体N位置的变化而逐步增大．针对物体M进行受力分析可知，如果最初摩擦力f的方向朝向斜面下方，那么随着绳索拉力T的增大，摩擦力f也将相应增大．反之，如果一开始摩擦力f的方向是沿斜面上方，那么随着绳索拉力T的增大，摩擦力f可能呈现出先减小后增大的趋势．基于上述分析，可得出结论，本题正确选项为（B）和（D）．

5 结语

首先，学生应该客观描述题目的已知条件和求解目标，确保完整地理解问题．其次，学生需要明确物理规律和定理的适用范围，避免将不适用的规律误用于解答．最后，需要检查答案是否符合实际情况，避免出现违反物理现实的解答．

参考文献：

[1]李素珍.高中物理力学问题的解题技巧研究[J].数理化解题研究，2023（09）：66-68.

[2]李柯.高中物理力学问题解题技巧分析及研究[J].高考，2018（30）：188.