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解决物理问题的基本方法 重庆市江北中学校 吴长明（400714）高三复习阶段，学习任务重，心理压力大，时间紧迫。怎样科学合理地利用有限时间，取得事半功倍的复习效果。诚然，探究复习方法，归纳解决物理问题的基本方法，是摆在高三复习阶段的重要课题。下面就高中物理问题，谈谈其解决的基本方法，仅供同学们复习时参考。一、 图解分析法物理图象，能形象直关地反映物理参量间的相互关系，还具有独特的物理含义。因此我们应很好的利用物理图象来分析解决物理问题。TOooo图11例1质点做直线运动的vt图线如图11所示，初速为，末速为，则时间T内的平均速度为 ： tA B. C. D.无法比较TtOooo图12AB 分析：因vt图线与坐标轴所围面积在数值上等于物体在该段时间内的位移大小。连结A、B可以看出，梯形OABT所围面积大于OA、OT与弧所围面积。由于；，所以： 。C答案正确。 例2如图13所示，A、B两点在同一平面M图13NBAM上，两个小球以相同初速从A点滑到B点，一个沿圆弧AMB，另一个沿ANB两弧面均光滑，两弧的长度相等且位于竖直平面内。问：两个物体哪个先到达B点？ A甲 B 乙 C 同时到达 D 无法比较分析：沿AMB和沿ANB运动的小球，由机械能守恒定律可知，它们到达B处时的速率相等均等于初速。两小球位移也相等。只是沿AMB到B的小球速率先减小后增大为原值，沿ANB到B点的小球速率是先增大后减小为原值。所以可以画出如图14所示的图象，由图可知，选项B正确。OVtt甲V0甲乙t乙图14图1 5O BCA 例3如图15所示，将重物用轻绳OC悬于O点，OA，OB为两轻绳，OA为水平方向，OC为竖直方向，OB绳与竖直墙夹角为，如保持O点位置不变，将OA绳换成长绳，使A点沿墙不断向上移动，则关于OA绳的拉力T1和OB绳的拉力T2的变化情况是（ ）AT1先变大后变小，T2不断减小 B、T1先变大后变小，T2先变小后变大GT2T1图16CT1先变小后变大，T2不断减小 D 、T1不断变大，T2先变大后变小 分析：以节点O为研究对象，由共点力的平衡条件和平行四边形定则可画出如图16所示的力矢量三角形。不难看出，T1先变小后变大，T2不断减小。选项C正确。二、 函数法利用数学函数解决物理问题是研究物理必不可少的基本方法之一，我们应很好地加以掌握。图17 例4在倾角不同底边相同的光滑斜面上，一物体从静止开始沿斜面下滑，斜面底边的长度为L，试求当斜面倾角为多少度时，物体从斜面顶端下滑到底端的时间有最小值？ 分析：设斜面倾角为，则物体在斜面上下滑的加速度为；斜面长。物体下滑到底端的时间由得：要使t有最小值，只有三、 逆向思维法当顺向思维不好分析或列出方程不够简便时，可以考虑用逆向思维来解决。图18V例5如图18所示，完全相同的木块并排固定在水平面上，一颗子弹以速度V水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，且穿过第三木块后速度恰好为零，则子弹依次射入木块时的速度比和穿过每木块所用的时间比分别为： ABCD分析：将子弹的逆运动看做是初速为零的匀加速直线运动。由，故B选项正确；由得D正确。四、 物理过程分析中的咬文嚼子法 物理题中往往有一些关键的字词，我们在分析时不能忽略这些关键字词的作用。因此，必须学会挖掘这些字词来帮助我们分析物理问题。 例6如图19所示，质量为的小车上有一半圆形的光滑槽，一质量为的小车置于槽内，共同以速度沿水平面运动，并与原来静止的质量为的小车对接，则对接后瞬间，小车的速度大小为 m2图19m1m3V0A BC D分析：本题的关键字词是对接后瞬间，其含义是：小球的速度还未来得及改变。对三个物体组成的系统，由动量守恒定律得：= ， 所以选项C正确 诸如此类的关键字词还有“恰好”；“刚好”；“不滑离”；“不大于”；“相对静止”；“轻质弹簧”；“轻质细杆”；“轻绳”；“小物块”等等。五、 能量守恒法能量守恒是贯穿在整个物理始终的基本规律，也是处理物理问题的一种重要方法，因此，我们要很好地加以运用。X0E-qmX0图110例7如图110所示，一个质量为m，电量为q的小物体，可在水平轨道x上运动，0端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处在场强大小为E，方向沿0x轴正方向的匀强电场中，小物体以初速V0从x0点沿0X轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力f作用，且fqE。小物体与墙碰撞时不损失机械能，求它停止前所通过的总路程S。 此题是同学们非常熟悉的一个物理高考题，若考虑能量守恒定律就显得非常简单。开始时物体具有的电势能，动能，运动过程因克服摩擦力做功而消耗，消耗能量为，由能量守恒定律得：，从而解得S。 例8如图111所示的是直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50kg，电动机电动势E=110V，r1=1欧，电动机内阻r2=4欧，不计摩擦，当匀速提升重物时，电路中电流I=5安，试求：重物上升速度的大小。（g=10米/秒2）KEr1mV图111 分析：电源转化的电能，一部分消耗于自身的内阻（转化为内能），其余的输入给电动机；输给电动机的电能小部分消耗于电动机的内阻上（转化为内能），大部分转化为机械能，由能量转化和守恒定律对电动机有：而，所以。例9如图112所示，在0点正下方有一个有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是 AA、B两点在同一水平面上 BA点高于B点CA点低于B点 D铜环将做等幅摆