论高中物理力学的解题技巧

余国勇

【摘要】物理是一门逻辑性强的学科，知识内容比较抽象，同时物理与生活有着密切的联系，对培养学生理解能力、判断能力和分析能力培养有着重要作用.作为高中物理教师，需要改变学生的畏惧心理，帮助学生正确理解物理概念，归纳和总结问题解题规律，帮助学生掌握解题技巧，灵活利用物理模型，提高学生解题效率.本文结合力学知识分析高中物理解题技巧.

【關键词】高中物理；力学；解题技巧

力学是高中物理的重要基础知识，关系到学生以后物理知识的学习.为使学生牢固的掌握该部分知识，提高解题能力和解题技巧，应注重结合具体例题为学生展示相关解题技巧的应用，把握相关的应用细节，为更好的应用于解题中做好铺垫.

1 合理选取研究对象

解答力学习题时，选择合理的研究对象，正确处理整体与局部的关系，能使学生尽快的找到解题思路，达成顺利求解的目的^[1].

例1 如图1所示质量分别为m和M的两个长方体木块P和Q叠放在倾角为θ的固定斜面上，P和Q间的动摩擦因数为μ₁， Q和斜面间的动摩擦因数为μ₂.从静止释放起，沿斜面下滑时，两物块始终保持相对静止，则物块P对Q的摩擦力为（）

（A）μ₁mgcosθ，方向平行于斜面向上.

（B）μ₂mgcosθ，方向平行于斜面向下.

（C）μ₂mgcosθ，方向平行于斜面向上.

（D）μ₁mgcosθ，方向平行于斜面向下.

解题时选择合理的研究对象尤为关键.首先将PQ看做一个整体，通过受力分析构建相关的运动方程.而后要以P为研究对象，通过受力分析构建物理方程.如图2所示.将P和Q看做一个整体时，由（m+M）gsinθ－μ₂（m+M）gcosθ=（m+M）a；以P为研究对象时得到mgsinθ－f=ma，联立得到f=μ₂mgcosθ.由牛顿第三定律可知，P对Q的摩擦力为μ₂mgcosθ，方向平行于斜面向下，选择（B）项.

2 进行正确受力分析

受力分析是解答力学习题的基础环节，应根据具体问题情境，灵活运用正交分解、矢量三角形、矢量平行四边形进行受力分析，找到各参数之间的内在联系，尤其注重运用数学知识进行分析^[2].

例2 如图3所示，两个紧靠的圆柱体 a、b，其形状与质量完全一致，且表面均是光滑的，重力都是G，MN为固定的水平面，恰好b的下半部分在平面的下方，另一半在平面的上方，a在平面上方处于静止状态，现在施加一个水平力F，经过a的轴心，缓慢的将a拉开平面，一直滑行到b的顶端位置，下述说法中正确的是（）

（A）拉力F是先增大，后减小，最大值为G.

（B）开始时，拉力F的最大值是2G，逐渐减小到0.

（C）开始时，a、b的压力最大为2G，之后逐渐减小到G.

（D）a、b之间的压力从0开始增加，最大可增加到G.

解题时需要对a进行受力分析，其受到自身的重力G，拉力F以及b球对其的支持力N′.如图4所示由平衡条件可得，F=N′cosθ，N′sinθ=G，联立得到F=N′cotθ，N′=G/sinθ.则根据所学的数学知识可知θ从30°～90°的过程中，F和N′均逐渐减小.当θ为30°时，F和N′的最大值分别为3G、2G，而后逐渐减小到G，因此，（C）为正确答案.

3 构建正确物理方程

解答力学习题时，为保证物理方程构建的正确性，既要注重灵活运用所学知识，找到角度之间的关系，又要根据物体的具体运动状态，灵活运用动能、动量定理、机械能守恒定理等，构建正确的方程予以解答.

例3 如图5所示，木块从左边斜面的A点位置开始下滑，经过一段水平面之后，向右边的斜面滑行，在B点静止.假如所有位置的动摩擦因数均是μ，AB与水平面之间的夹角是 θ，在转折位置木块的能量损失忽略不计，则（）

（A）μ=sinθ.

（B）μ=tanθ.

（C）两斜面倾角一定大于θ.

（D）右边斜面倾角可能大于θ.

设木块的水平位移为x，高度降低h，整个运动过程有动能定理可得，mgh－W_f=0，，则W_f=μmgx，联立得到μ=h/x=tanθ.设木块在左、右边斜面倾角为α、β上能够下滑，则右边斜面未能下滑，则μ＜tanα，μ≥tanβ，而μ=tanθ，因此，α＞θ，β≤θ，因此，只有（B）项正确.

4 灵活选择解题方法

分析法是力学问题解题的重要方法之一，分析法具有比较强的目的性，从需要求解的量入手，根据已知条件得出便于求解的量.在运用分析法解题时，需要以未知量作为入手点，结合题目中的已知条件，分析未知量公式中的各个量，求解出未知量^[3].通常情况下，分析法解题有以下几步：第一，明确未知量，根据题目问题分析，确定需求求解的量；第二，通过条件分析，结合题意对未知量求解的条件进行分析；第三，计算求解，结合题目给出的条件和数据，完成计算求解.

例4 如图6所示，将重量为1kg的木块放置在静止的斜面上，对木块施加与斜面平行且方向向上的拉力F，1s后，撤回拉力，木块运动的v－t的图象如已图所示，则拉力F的值是________.

根据题目中木块的运动情况，可以对其不同运动阶段的加速度值进行分析，如a₁=12m/s²，a₂=－6m/s²，利用牛顿第二定律求解.根据v－t图可以得出，在0～1s内，a₁=12m/s²，根据牛顿第二定律得出F-μmgcosθ－mgsinθ=ma₁.在0～2s的时间内，a₂=－6m/s²，木块此时具有一个沿着斜面的初速度，根据牛顿第二定律可以得出-μmgcosθ－mgsinθ=ma₂，带入求解可以得出F=18N.

4 结语

综上所述，力学在高中物理中占有重要地位.为使学生牢固的掌握该部分知识，并能具体问题具体分析，灵活应用相关的解题技巧，教师应灵活运用多种教学方法做好基础知识的教学，尤其做好相关解题技巧的教学，展示技巧的具体应用，不断提高学生的解题水平与解题能力.

参考文献：

[1]方晨.高中物理力学问题的解题技巧[J].数理天地（高中版），2022（08）：47-49.

[2]王怡尧.高中物理力学的解题技巧研究[J].速读（下旬），2019（02）.

[3]张宜洲.高中物理力学方面的解题技巧分析和实践[J].理科爱好者（教育教学），2019（02）：134-135.