6.11力学综合问题的解题策略(2)
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力学综合题的解题思路作者:徐高本来源:《物理教学探讨》2007年第18期一般说来,力学综合题具有过程错综复杂,图景“扑朔迷离”、条件隐晦难辨。
知识覆盖广的特点,导致了许多同学的求解有一定的困难,本文就这类问题的求解思路浅作介绍。
人们常说:“分析好,大有益。
”解答力学综合题首先要对题目所给的物理情景进行透彻分析。
一是分析研究对象是单个物体,还是多个物体组成系统。
有时需要把其中一个或几个物体从大系统中分离出来,作为研究对象(称为子系统),这是因为力学中的许多规律运用是有条件的,某一规律对整个系统不成立,但对子系统却成立。
二是分析物理过程。
有人这样比喻,对力学综合题,过程分析如“十月怀胎”,得出结果好像“一朝分娩”,这句话确实很有道理。
因为正确分析物理过程,一方面能把复杂的物理过程分解为几个简单的物理过程,化难为易;另一方面又可挖掘隐含条件,找出联系不同阶段的“桥梁”。
三是分析研究对象的受力与运动情况。
针对不同的对象,分析它们在各个过程的受力情况与运动情况,同时分清内力和外力,注意各力的特点,便于运用物理规律。
其次,要善于运用物理规律。
一般解力学综合题有三种观点:一是力的观点,即用牛顿定律与运动学公式联立求解;二是动量观点,即用动量定理和动量守恒定律求解;三是能量观点,即用动能定理和能量守恒定律求解。
有的力学综合题可同时运用三个观点解答,但在许多情况下用动量观点和能量观点比用力的观点要简便得多。
选择力学规律的程序是:对于有多个物体组成的研究对象,我们首先用系统的观点对其进行考察:①若系统所受的合外力为零,则系统的动量守恒;若系统所受的合外力不为零,但某一方向上不受力的作用或所受的外力相互抵消,则这个方向上的动量守恒;否则只能用系统的动量定理。
②若系统除重力以外的其他力不做功,系统内部除弹簧弹力以外的其他内力做功为零,则系统的机械能守恒,可用机械能守恒定律列方程;否则只能由功能关系或能量守恒列方程。
对于单个物体或不能用系统思想来分析的问题,若涉及位移和时间,则用力的观点列方程求解;若问题中只涉及位移,则用能量的观点求解;若问题中只涉及时间,则用动量的观点求解。
应用“三大观点”解决力学综合问题(可自主编辑word)五、应用“三大观点”解决力学综合问题知识点1 应用动量与动力学观点解决力学综合问题基础回扣力学规律的选用原则(1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式,可用牛顿第二定律。
(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题。
(3)若研究的对象为多个物体组成的系统,且它们之间有相互作用,一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题,但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件。
(4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律,系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量,即转变为系统内能。
(5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换。
这种问题由于作用时间都极短,因此用动量守恒定律去解决。
易错辨析我们在应用动量与动力学知识观点解答问题时要注意将运动过程与受力情况分析清楚,恰当地选择研究对象、研究过程解题,避免出错。
知识点2 应用动量与能量观点解决力学综合问题基础回扣1.知识分析动量的观点:动量定理和动量守恒定律。
能量的观点:动能定理和能量守恒定律。
2.方法技巧(1)若研究对象为一个系统,应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律(机械能守恒定律)。
(2)若研究对象为单一物体,且涉及功和位移问题时,应优先考虑动能定理。
(3)动量守恒定律、能量守恒定律(机械能守恒定律)、动能定理都只考查一个物理过程的初、末两个状态有关物理量间的关系,对过程的细节不予细究,这正是它们的方便之处。
特别对于变力做功问题,就更显示出它们的优越性。
易错辨析1.通常能应用牛顿运动定律与运动学知识解决的力学问题,涉及到位移问题,我们可以应用动能定理解决问题。
2.通常能应用牛顿运动定律与运动学知识解决的力学问题,涉及到时间问题,我们可以应用动量定理解决问题。
解决高中物理力学综合问题的基本策略在物理教学中,如何指导学生学会掌握准确而又迅速地选择最简单的解题方法,这是新时期物理创新教学中的一个重要的课题。
因此,教会学生掌握一定的解题方法,力求解题方法的最优化是十分必要的,是符合“教是为了不教”的科学教学原则。
物理学有许多内容,如力学、热学、电磁学、光学、原子和原子核物理学等等,力学知识是物理学的基础,力学所要解决的中心课题是力和运动的关系。
我认为在物理教学中指导学生解决高中物理力学综合问题应从以下四个方面入手。
一.深刻理解、熟练掌握物理规律,是解决力学综合问题的基础和前提解答物理习题的依据是物理定理、定律等,若选用的方法恰当,就能化繁为简,化难为易。
因而,在解题时不但要审清题意,明确物理过程,找出已知量与待求量之间的关系,而且要注意恰当选用规律、公式,尽量使已知量与待求量直接包含在所选规律之中。
这就要求深刻理解各规律的适用条件和范围,熟练掌握物理规律。
1.一般情况下,若研究某一时刻(或某一位置)的动力学问题,用牛顿第二定律求解。
2.研究某一物理过程的力学问题时,物理规律的选用通常遵循以下原则:①若物体受到的各个力均是恒力,且又直接涉及物体运动过程中的加速度问题,应采用牛顿第二定律和运动学公式求解。
②对于不涉及物体运动过程中的加速度,而涉及运动时间的问题,如打击一类问题,因作用时间极短且冲力随时间变化,则应用动量定理求解。
③对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间的问题,无论是恒力做功还是变力做功,一般利用动能定理求解;若该问题中物体只有重力做功和弹力做功,则采用机械能守恒定律求解。
④对于碰撞、反冲一类问题,应用动量守恒定律求解。
⑤利用动量观点和能量观点解题时还需注意的是:动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,而动能定理和能量守恒定律是标量表达式;动量守恒定律和机械能守恒定律研究的是物体系统,还必须注意动量守恒的条件及机械能守恒的条件。
二.认真审题,明确研究对象,正确分析它的受力情况通过仔细审题,才能弄清题意,确定所研究的对象,对它进行受力分析,进一步明确选用哪种方法解题。
高中物理力学综合题解题技巧一力学综合题的特点力学综合题是一种含有多个物理过程、多个研究对象、运用到多个物理概念和规律、难度较大的题目。
它的特点就在于知识的综合与能力的综合上。
综合题的题型可以是计算、证明,又可以是选择、填空、问答。
但以计算题为多,故在此着重研究综合计算题。
二、力学综合题求解要领力学的知识总的来说就是力和运动问题,因而它包含了两大方面的规律:一是物体的受力规律,二是物体的运动规律。
物体的运动是由它的受力情况和初始条件所决定的。
由于力有三种作用效果:1、力的即时作用效果——使物体产生加速度 a 或形变,2、力对时间的积累效果——冲量 I ;3、力对空间的积累效果——功 W 。
所以,加速度a,动量P和功W就是联系力和运动的桥梁。
因而与上述三个桥梁密切相关的知识是:牛顿运动定律、动量知识包括动量定理和动量守恒定律、功能知识包括动能定理和机械能守恒定律 ,这些知识就是解决力学问题的三大途径。
若考查有关物理量的瞬时对应关系,须应用牛顿定律,若考查一个过程,三种方法都有可能,但方法不同,处理问题的难易、繁简程度可能有很大的差别.若研究对象为一个系统,应优先考虑两大守恒定律,若研究对象为单一物体,可优先考虑两个定理,特别涉及时间问题时应优先考虑动量定理,涉及功和位移问题的应优先考虑动能定理.因为两个守恒定律和两个定理只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间关系,对过程的细节不予细究,这正是它们的方便之处.特别对于变力作用问题,在中学阶段无法用牛顿定律处理时,就更显示出它们的优越性.解题的路子是多种多样的,可有不同的变通和组合,也还会有别的巧妙方法,如图象解题等。
只要在实践中积极思考,认真总结,是不断会有所发现和发展的。
具体说,求解力学综合题的要领如下:在认真审题、做好受力分析和运动分析的基础上,选取一个相对比较好的解题途径,而途径的选取,又该如何考虑呢选择的依据如下:1、题目中如果要求的是始、末状态的量,而它们又满足守恒条件,这时应优先运用守恒定律解题。
高中力学综合题的分析思路1、认真审题,弄清题意审题过程就是认真读题,分析题意、收集题目信息的过程,通过审题,发现题目中的已知条件,弄清题目中的物理过程,建立一幅关于所求问题的比较清晰的物理图景,初步构成解题思维框架,审题时要注意以下两点:(1)挖掘题目中的隐含条件在审题过程中,对题目中的信息,要用简单的形式(包括文字、符号、图表、数据等)有序地记录下来,并对所记录的信息进行分析、推理,从信息中找出对题目有用的已知条件,在题目所给的条件中,除了直接的、明显的以外,还有间接的、隐含的条件,这些条件往往隐含在关键的词语中,题目的附图之中,所设的物理模型之中,发生的物理现象之中和题目的所求之中。
因此,必须注意题目中的关键字、词、句以及题目附图,绝不轻易放过每个细节,多角度地收集题目中的信息,并借助联想和理论分析,挖掘并转化隐含条件。
(2)重视对物理过程的分析所谓物理过程是指物理现象或事实发生的前因后果和中间状态等完整经历的总称。
审题时,要弄清题目中的物理过程及其得以进行的条件,明确运动的性质,把握过程中的不变量、变量及关联量的某种等量关系。
2、确定研究对象,分析受力情况和运动情况在选择研究对象时,通常要注意两个基本原则,一是要选择已知量充分且涉及所求量的物体为研究对象;二是要选择能够满足某种力学规律的物体(或物体系)为研究对象。
在某些题目中,若直接以所研究的物体为研究对象来解题有困难,可转移目标去研究与它相互作用的物体,然后再根据相互作用的规律,回过头来解决题目中所要解决的问题。
研究对象确定后,就必须对其进行受力分析和运动分析。
受力分析的基本方法是根据研究对象和周围物体的关系及其运动情况,按场力、弹力、摩擦力的顺序依次分析出物体所受的全部外力。
对研究对象进行运动分析时要注意两个方面:一是要注意运动的连续性,即当物体从一种运动变为另一种时,找出两种运动的物理量——速度、位移、加速度的关系;二是要注意运动的可能性,即物体在一定条件下,它的运动可能出现各种情况,对可能出现的运动情况要全面地进行分析,准确地作出判断。
考察力学题的解题技巧力学作为物理学的一个重要分支,是研究物体运动和受力的学科。
在学习力学过程中,解题是提高学习效果的关键。
本文将介绍一些解力学题的技巧,帮助大家更好地应对力学考试。
一、理清思路,从简单开始解题时,第一步是理清思路。
通常,力学题目的难度会有一定的递进性,所以我们可以从简单的题目开始解答,逐渐提高难度。
这样做可以增加自信心,并且培养解决问题的思维模式。
例如,某题要求求解一个物体在水平面上的加速度,可以先从简单的情况出发,假设没有摩擦力和空气阻力。
然后再逐步引入其他的因素,例如考虑摩擦力或者空气阻力的影响。
通过逐步引入条件,我们可以更好地理解问题并解决它。
二、画图、标记坐标系力学题通常涉及物体的运动轨迹和受力情况。
为了更好地理解题目,我们应该学会画图和标记坐标系。
这样可以让问题形象化,更容易理解并分析。
例如,有一个题目要求求解一个物体从斜面上滑落的时间。
在解答问题之前,我们可以画一个示意图,标记出斜面的角度和物体的起始位置以及终点位置。
这样,我们就可以根据图形去分析问题,更好地解决它。
三、运用物理定律、方程在解力学题时,熟练掌握物理定律和相关方程是非常重要的。
通过应用这些定律和方程,我们可以将实际问题转化为数学问题,进而解决它。
例如,有一个题目要求求解一个物体从斜面上滑落的加速度。
我们可以首先应用牛顿第二定律F=ma,将物体的重力分解成沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分力。
然后利用三角函数和牛顿第二定律的公式,得到物体在斜面上的加速度。
四、注意单位、精度解力学题时,必须注意单位和精度。
在计算过程中,要保证所有的量都采用相同的单位,以避免计算错误。
此外,解题结果也要保持一定的精度,不要过于粗略。
例如,某题要求求解物体的速度,已知力和质量。
我们在计算的过程中要确保力和质量的单位一致,例如力单位是牛,质量单位是千克。
另外,在给出解答时,也要注意结果的精度,保留合适的小数位数。
五、多做练习、总结经验最后一个技巧是多做练习并总结经验。
力学的应用解决各类力学问题的方法与策略力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和受力情况。
在日常生活中,我们可以应用力学的知识来解决各类力学问题,比如物体受力平衡、自由落体运动、力的分解等等。
本文将介绍一些解决力学问题的方法和策略。
一、物体受力平衡的解决方法当一个物体处于受力平衡的状态时,所有作用在它上面的力的合力为零。
解决物体受力平衡问题的方法有两种:图解法和代数法。
图解法是通过绘制力的示意图来直观地分析物体的受力情况。
首先,我们需要根据问题中给出的信息确定力的大小和方向,并把它们标在示意图上。
然后,利用平行四边形法则或三角形法则来求解力的合力和合力的方向。
最后,判断物体是否处于受力平衡状态。
代数法是通过运用力的平衡条件来解决物体受力平衡问题。
首先,我们需要根据问题中给出的信息列出力的方程式。
然后,利用力的平衡条件(合力为零)来解方程组,求解未知数的值。
最后,判断物体是否处于受力平衡状态。
二、自由落体运动的解决策略自由落体是指在只受重力作用下的物体运动。
解决自由落体运动问题的策略有两种:分析法和公式法。
分析法是通过分析物体在不同时间点上的位置和速度变化,来确定它的运动状态。
首先,我们需要根据问题中给出的信息列出物体的运动表达式。
然后,分别计算物体在不同时间点上的位置和速度,并观察它们之间的关系。
最后,根据分析结果判断物体的运动规律。
公式法是通过应用自由落体运动的公式来解决问题。
首先,我们需要根据问题中给出的信息选择合适的公式,并代入已知数值计算未知数的值。
然后,根据计算结果来判断物体的运动状态。
最后,检查计算过程中是否满足物体自由落体运动的条件。
三、力的分解的解决方法力的分解是将一个力分解为两个互相垂直的分力,方便进行分析和计算。
解决力的分解问题的方法有两种:几何法和代数法。
几何法是通过几何图形的分析来进行力的分解。
首先,我们需要根据问题中给出的信息绘制力的示意图,并确定力的大小和方向。
然后,根据力的几何关系和三角函数的性质来求解力的分力。
用力学观点解题的基本方法(专题二)一.解题思路解力学题的三条途径是:1.动力学观点:包括牛顿定律和运动定律; 2.动量观点:包括动量定理p Ft ∆=和动量守恒定律m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1/+m 2v 2/; 3.动能观点:包括动能定理W 总=k E ∆和能量守恒定律E 初=E 末.在解题时,应认真审清题意,选用恰定的规律来解题,一般地①.对单个物体的讨论,宜用两大定理,涉及时间(或研究力的瞬时作用)优先考虑动量定理,涉及位移优先考虑动能定理;②.对多个物体组成的系统讨论,则优先考虑二大守恒定律;③.涉及加速度的力学问题必定用牛顿第二定律,必要时再用运动学公式.不管用什么观点解题,都要按步骤进行①正确确定研究对象(特别是对多个物体组成的系统),要明确研究对象是某一隔离体还是整体组成的系统);②.正确分析物体的受力情况和运动情况,画出力的示意图,必要时还应画出运动的位置图.③根据上述情况确定选用什么规律,并列方程求解.④.最后分析总结,看结果是否合理,如选用能量守恒定律,则要分清有多少种形式的能在转化;如用动量定理和动量守恒定律,则应注意矢量性,解题时先选取正方向.二.举例分析例一.一平板车,质量M=100千克,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25米,一质量m=50千克的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00米,与车板间的滑动摩擦系数μ=0.20,如图所示。
今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落。
物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s 0=2.0米。
求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s 。
不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦。
取g=10米/秒2。
解法一:设作用于平板车的水平恒力为F ,物块与车板间的摩擦力为f ,自车启动至物块开始离开车板经历的时间为t ,物块开始离开车板时的速度为v ,车的速度为V ,则有(F-f)s 0=MV 2/2 ① f(s 0-b)=mv 2/2 ② (F-f)t=MV ③ ft=mv ④f=μmg ⑤由①、②得2200mvMV b s s f f F =-•- ⑥ 由③、④式得 (F -f)/f =(MV)/(mv) ⑦ 由②、⑤式得()()12102.0220-⨯⨯⨯=-=b s g v μ=2m/s由⑥、⑦式得 V =s 0/(s 0-b)v =[2/(2-1)]×2=4米/秒由①式得N s MV mg S MV f F 50022410010502.0220202=⨯⨯+⨯⨯=+=+=μ物块离开车板后作平抛运动,其水平速度v ,设经历的时间为t 1,所经过的水平距离为s 1,则有 s 1=vt 1 ⑧h =(1/2)gt 12 ⑨ 由⑨式得 s g h t 5.01025.1221⨯==s 1=2×0.5=1米 物块离开平板车后,若车的加速度为a 则a =F/M =500/100=5米/秒2 车运动的距离m at Vt s 6.25.05215.04212212=⨯⨯+⨯=+= 于s=s 2-s 1=2.6-1=1.6米解法二:设作用于平板车的水平恒力为F ,物块与车板间的摩擦力为f ,自车启动至物块离开车板经历的时间为t ,在这过程中,车的加速度为a 1,物块的加速度为a 2。
简析初中物理力学综合题的解题技巧摘要:力学综合题能够考察学生的各项能力,如分析能力、思维能力以及解决问题的能力,还能考察学生的知识基础是否足够扎实。
在具体的教学过程中,教师必须要重视力学综合题的教学,教给学生更多解决问题的方法和技巧,不断提高学生的解题能力与物理素养。
关键词:初中物理;力学综合题;解题技巧;物理素养要想切实提高学生的物理素养和考试成绩,那么教师需要在力学综合题上充分讲解,教给学生解题的方法和思路。
在具体解题的过程中,学生可利用逆向分析解题法、问题简化法、隐含条件法、整体法以及极值法,从不同的角度分析问题,保证问题的顺利解决。
由易到难,不断提高学生的解题能力,增强其自信心。
一、初中物理力学综合题的基本解题思路(一)准确理解题目想顺利解决力学综合题,学生就必须要深入理解、充分掌握题目中涉及到的物理概念和定理等,并准确把握和理解物理定义背后隐藏的物理知识,为其灵活运用定理解题奠定良好基础。
(二)认真审题在第一遍阅读题目,学生准确理解题目后,第二遍则是认真审题。
审题时,学生需要明确题目中的研究对象、过程和现象,确定题目中的已知条件、隐藏条件等,明确需要求解的问题,从整体的角度规划解题思路。
(三)分析受力情况在分析物体的受力情况时,要遵从一定的顺序,保持清晰的条理,秉承较为缜密的思维。
教师在教学时需要重视具体分析物体受力情况的方法和技巧,为学生提供多种不同类型的问题,锻炼学生独立分析物体受力情况的能力。
(四)列出关系式在初中物理的力学题目中,通常物体处于平衡状态,受力平衡。
在具体教学过程中,教师应当根据这一重难点知识,认真讲解受力平衡方程式,带领学生列出题目中涉及的等式关系式,准确把握解题的切入点,为后续解题做足准备。
(五)求解关系式在解答力学综合题时,只是列出关系式无法顺利解决问题,还需要教师锻炼学生的解题能力[1]。
部分学生能够根据题目中的内容顺利列出关系式,但是在求解关系式的过程中出现较多问题。