浅谈高中物理力学综合题的解题技巧

赵思麟

（重庆市第十一中学校，重庆 400000）

一、高中物理力学综合题的特点

力学综合问题往往包含多个物理过程、多个研究对象、多个物理公式和规律，因而难度较大。这种类型的问题类型有很多的内容，覆盖范围很广，并且包含一些隐藏的信息，这对学生来说比较困难。此外，力学综合问题主要考察学生理解和综合运用机械知识的能力。力学综合问题题型也是复杂多变的，可以是多选题，也可以填空计算，但主要以计算题的形式出现[1]。

二、高中物理力学综合题的解题步骤

力学知识一般是力和运动的问题，因此它包含两个主要的规律：一个是物体的受力定律，另一个是物体的运动定律。

1.如果要求是初始状态和最终状态的数量，并且它们满足守恒条件，则应首先使用守恒定律。

2.如果问题涉及到开始和结束状态，以及力和力的作用时间，则可以优先考虑动量定理。

3.如果问题涉及力和力的位移，除了初始状态和最终状态外，动能定理可能更为可取。

4.如果问题需要在某一时刻加速度或各物理量之间的关系，只能用牛顿第二定律来解决。

5.如果过程中的力是可变的，并且前后的动量不均匀，解决这个问题的唯一方法就是应用动能定理。

三、高中物理力学综合题的解题技巧分析

在高中物理学习中，遇见力学综合的题目，首先要分析研究对象所受到的力，并且还要注意其他不同的情况，具体情况具体分析，这样才能保证解题思路的准确性。如果是变力，就要用到牛顿第二定律来解答，例如：

如下图所示，在倾斜角θ的光滑斜面上，有一个运动系数为k的轻质弹簧，弹簧下端连接一个质量为m的小球，球被垂直于斜面的挡板A阻挡。弹簧没有变形。如果挡板A随着加速度a（a

(1)小球在向下运动多少距离时速度到达最大？

(2)从小球开始运动到与挡板分离所经历的时间为多少？

分析：通过上述已知条件可以得知，小球所受到的力是一个变力，这样就可以选取牛顿第二定律来解答该题型。

解：(1)球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时物体所受合力为零。

(2)当球与挡板分离时，位移为s，经过时间为t，从运动开始到分离过程，m受到垂直向下重力作用，垂直向上的支撑FN、挡板支撑力F1和弹力F。

据牛顿第二定律有mgsinθ-F-F1=ma，F=kx。

随着x的增大，F增大，F1减小，保持a不变，当m与挡板分离时，x增大到等于s，F1减小到零，则有：

mgsinθ-ks=ma，又s=at2

此外，在解决力学综合题目时，根据题目提供的已知信息的不同，还可以利用动能定理、动量定理和能量守恒等去分析解决问题，例如：

如图所示，粗斜面与光滑水平面之间用半径可忽略不计的光滑小圆弧平滑连接。斜面倾角α=37°。A、B为质量均为m=1kg的小滑块（可视为质量点）。C是左端有水泥的薄板，质量也为m=1kg，D是两端固定有B和C的轻质弹簧，长度为原长度。当滑块A放置在斜面上，并受到大小为F=4N的恒定力，且方向垂直向下倾斜时，它可以以均匀的速度向下移动。现撤去F，让滑块A从斜坡底部的斜坡上滑下L=1 m。不包括拐点处的能量损失（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），问：

（1）滑块A到达斜坡底端的速度；

（2）滑块A与C接触后卡在一起，在两滑块与弹簧的相互作用过程中，得到弹簧的最大弹性势能和B获得的最大速度。

分析：根据上述条件可知，研究对象A受到摩擦力和重力，所以可以用动能定理解决(1)问。由弹簧的性质可知，当弹簧恢复原状时B获得最大速度，所以又可以用动量定理和能量守恒解决(2)问。

解：(1)施加恒力F时，对A有：μ(F＋mgcosα)=mgsinα

未施加力F时，对A由动能定理有：(mgsinα－μmgcosα)L=

代入数据，得v1＝2.6 m/s。

(2)滑块A与C碰撞，由动量守恒有：mv1=(m+m)v2, 得v2=1 m/s。

(m+m)v2 2= Ep+(m+m+m)v2 3

由动量守恒，能量守恒：(m+m+m)v3=2mvA+ mvB

Ep+(m+m+m)v2 3=2mvA2+mvB2

通过上述两个例题可知，力学综合题考究的内容、范围、定律比较多，同时它也是高考中的高分题，所以学生要善于总结相关知识和解题技巧，熟练运用各种解题技巧，如变力就用牛顿第二定律，有速度变化的力学问题就可以用动能定理等。

四、结束语

在解决力学综合题过程中，学生需要对该题型考察的内容、范围、定律有一定了解。此外，也要加大对此题型的练习量，并分析总结解决力学综合题的解题技巧，只有这样才能完全掌握此类高分题，在高考乃至以后的学习中才更有优势。