浅析高中物理力学的简捷解题方法

秦梓峻

摘要：物理是高中阶段重要的学习科目，力学则是高中物理学习的重要基础，力学知识及其体现出的一些概念和思想，不仅在解决力学问题时有着重要的应用，在电磁学、热学等问题中也有一定应用。加强物理力学的学习，对于巩固我们的物理知识基础掌握，提高我们的物理问题分析能力和思维能力，有着重要的积极作用。但由于力学问题涉及的公式、概念众多，知识点较为抽象，在实际学习过程中，客观存在着一定的理解和学习难度。笔者即从自身的学习经验入手，结合自身的一点学习思考，就几种使用的解题方法和技巧，发表几点看法，以供广大同学借鉴和参考。

关键词：高中；物理；力学；解题方法；研究

物理是一门研究物质世界中最普遍的相互作用、最基本的物质结构，以及最一般的运动规律的学科，其在高中阶段的学习中占据重要的地位。力学知识是高中物理重要的基础知识点，其在力学以及电磁学、热学等问题中，有着重要的应用，加强力学知识学习，可有效巩固我们的物理基础知识掌握，提高我们的问题分析能力和物理应用能力。但在高中物理力学学习过程中，尤其是应用力学知识解决实际问题的阶段，受力学知识抽象性、复杂性影响，如不能很好地掌握一定的基础和技巧，很难保障解题的效率和准确度，较容易打击我们的学习信心和积极性。笔者在物理力学学习过程中，也曾和许多同学一样遭遇挫折，但在掌握一定的解题技巧后，解题效率和准确性有了明显的提升，学习兴趣和信心也愈发浓郁。本文即围绕笔者的一些学习体会，就几种实用的物理解题方法技巧，进行了分析和探讨，具体内容如下：

一、应用全过程法解决复杂运动问题

运动问题是力学学习过程中，较为常见的习题类型，其问题表现较为丰富多样，就均变速直线运动来说，时常可以遇到加速度大小、方向恒定，但运动表现出往复性特性的问题，如先匀减速至速度为0的状态，再反方向匀加速做直线运动的情况。针对此类问题，我们通常习惯根据问题描述，将整个运动分为两个部分进行分析，即“匀减速运动”和“匀加速运动”两个部分，随着这样的处理看似合理，并且也可以得到相应的计算结果，但在实际计算操作过程中我们不难发现，两段法的分析过程更加复杂，方程个数众多，计算量大且复杂容易出错。如此时选用全过程法分析和解决问题，就可以有效简化解题过程，提高解题效率和准确度。

例一，在地面上15.0m处，以10m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，在不考虑空气阻力的情况下，求小球的实际落地时间以及小球落地速度。（g=10m/s2）

例一就是一道典型的复杂运动问题，小球整个的运动轨迹可以分为两个部分。第一阶段，小球在初速度V0的作用下，竖直向上做均减速运动，直至速度为0的状态；第二阶段，小球从速度为0的状态，在重力的作用下，以10m/s2的加速度做均加速运动，直至小球抵达地面。如分别针对这两段运动轨迹，建立力学关系计算小球的上升距离和落地时间，需要复杂的计算。而使用全过程法就可以较为快捷地完成分析和计算，具体操作如下：

解：将竖直向上方向作为正方向，则小球加速度a=-g，结合匀变速运动公式可得，

全过程法的应用前提是物体在匀变速直线运动过程中，加速度大小、方向始终保持恒定，且运动轨迹具有往复性特征。此时在规定正方向之后，就可以联系相关运动公式，构建相关已知条件的运动学关系式，求的问题的最终结果。

二、应用整体法和隔离法解决力学问题

受力分析是解决力学问题的基础环节，只有系统、明确的力学分析，才能获得准确的解题条件和思路，从而根据一定的方向完成物理力学问题的解答。但在解决实际力学问题的时候，我们经常会遇到两个之间存在相互作用，或系统内存在两个以上物体的相对复杂的情况，影响我们的合理分析和判断。针对此类问题，就需要我们合理使用整体法和隔离法，简化系统的受力分析主体，突出问题主要矛盾，从而简化问题解题难度，提高问题解题效率和准确度。

隔离法具体是指根据系统内各个物体所处的实际状态、状态变化、以及相互间的作用关系，将物体在系统内受到的复杂的向内的力转化相对简单的物体受到的外力，从而应用牛顿第二定律等公式進行解题的方法。虽然隔离法可以明确复杂系统内各物体间的力学关系，但涉及的因素和问题依然较为繁杂，在实际应用过程中，需额外注意力学的细节分析和确定，以确保解题的正确率。

整体法是将复杂系统中几个物体看作为“一个整体”的处理方式，从而简化“一个整体”内物体间复杂的相互关系，从整体角度进行受力分析，以降低问题解题难度，提高问题解题效率和准确度。

例二，现有甲、乙两个带电小球，其质量相同记为m，所带电量分别为q和-q，两带电小球间使用绝缘细线连接，其中甲球处于上方由绝缘细线固定在天花板上，甲、乙小球所处空间存在方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡状态下细线均处于拉紧状态，则甲乙保持平衡时，其位置可能是下图中的（）

例二中涉及的物体间的相互作用较为复杂，想判断甲、乙两个小球在平衡状态下的位置关系，需要同时使用隔离法和整体进行分析才能得到。首先，如仅使用隔离法法进行分析，则仅能排除D选项；其次，应用整体法将甲、乙两个小球看作是一个整体，则该物体受到的外力仅有重力2mg、水平向左的电场力qE和水平向右的电场力qE，以及天花板连接细线的拉力。根据题意，电场力大小相等、方向相反，因此绳1段的方向应该保持竖直，故而选A选项为正确答案。

结语：

综上所述，我们在解决物理力学问题时，应根据问题特征，选择合适的解题方法和技巧，以降低问题解题难度，快速掌握正确的解题思路，从而提高问题解题效率和准确度。

参考文献：

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