力学问题的解题途径VIP

1 力学问题的解题途径 一一 动能定理的应用技巧动能定理的应用技巧 应用动能定理时要灵活选取过程应用动能定理时要灵活选取过程 过程的选取对解题难易程度有很大影响过程的选取对解题难易程度有很大影响 对复杂运动过程问题对复杂运动过程问题 既可既可 以分段利用动能定理列方程求解以分段利用动能定理列方程求解 也可以对全过程利用动能定理列方程求解也可以对全过程利用动能定理列方程求解 解题时可根据具体情况选择解题时可根据具体情况选择 使用使用 一般利用全过程进行求解比较简单一般利用全过程进行求解比较简单 但在利用全过程列方程求解时但在利用全过程列方程求解时 必须明确整个过程中外力的功必须明确整个过程中外力的功 即哪个力在哪个过程做功即哪个力在哪个过程做功 做什么功做什么功 或哪个过程有哪些力做了功或哪个过程有哪些力做了功 做什么功做什么功 二 应用机械能守恒定律解题的基本步骤二 应用机械能守恒定律解题的基本步骤 1 1 分析题意 明确研究对象 分析题意 明确研究对象 2 2 分析研究对象在运动过程中的受力情况 弄清物体所受各力做功的情况 判断机械能是否守恒 分析研究对象在运动过程中的受力情况 弄清物体所受各力做功的情况 判断机械能是否守恒 3 3 选取零势能面 确定研究对象在始末状态时的机械能 选取零势能面 确定研究对象在始末状态时的机械能 4 4 根据机械能守恒定律列出方程进行求解 并对结果进行必要的讨论和说明 根据机械能守恒定律列出方程进行求解 并对结果进行必要的讨论和说明 三 区别三 区别 机械能守恒定律是一种机械能守恒定律是一种 能能 能转化能转化 关系 关系 其守恒是有条件的 其守恒是有条件的 因此 应用时要注意对研究对象因此 应用时要注意对研究对象 在所研究的过程中机械能是否守恒做出判断 动能定理反映的是在所研究的过程中机械能是否守恒做出判断 动能定理反映的是 功功 能转化能转化 关系 应用时要注意两关系 应用时要注意两 个规律中功和能的不同含义和表达式 个规律中功和能的不同含义和表达式 四 解决平抛运动的常规方法四 解决平抛运动的常规方法四 解决平抛运动的常规方法四 解决平抛运动的常规方法 平平平平 抛抛抛抛 运运运运 动动动动 分解分解分解分解 竖直方向 自由落体运动竖直方向 自由落体运动竖直方向 自由落体运动竖直方向 自由落体运动 水平方向 匀速直线运动水平方向 匀速直线运动水平方向 匀速直线运动水平方向 匀速直线运动 tvx 0 x 合成合成合成合成 大小大小大小大小 位移位移位移位移 速度速度速度速度 x 0 x vv 合合合合 位位位位 移移移移 合合合合 速速速速 度度度度 方向方向方向方向 大小大小大小大小 方向方向方向方向 22 yxAO x y tan 一 一 2 y 2 x vvv x y v v tan 一 一 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动直线运动直线运动 直线运动直线运动 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 2 gt 2 1 y gtvy 分解分解分解分解 合成合成合成合成 六 万有引力定律的应用类型六 万有引力定律的应用类型 1 1 天上天上 万有引力提供向心力万有引力提供向心力 卫星的线速度 角速度 周期与轨道半径的关系卫星的线速度 角速度 周期与轨道半径的关系 五 竖直平面内的变速圆周运动类五 竖直平面内的变速圆周运动类 型型 R T 2 mRm R v m R Mm GmaF 22 2 2 一 一一 一一 一 2 2 MmvGM Gmv RRR 2 23 MmGM GmR RR 轨道半径越大 卫轨道半径越大 卫 星的线速度就越小 星的线速度就越小 角速度也越小 而角速度也越小 而 周期越大 周期越大 化曲线运动为直线运动化曲线运动为直线运动化曲线运动为直线运动化曲线运动为直线运动 A A O O mm B B L L 重力 绳的拉力重力 绳的拉力 gLvA A A O O mm B B 重力 杆的拉重力 杆的拉 力或支持力力或支持力 0vA A A O O mm B B R R 重力 外管壁的支重力 外管壁的支 持力或内管壁的支持力或内管壁的支 持力持力 0vA 重力 桥面重力 桥面 支持力支持力 gRvA mm A A 桥面桥面 最高最高 点点A A的的 速度速度 mm的受的受 力情力情 况况 类类 型型 圆管圆管杆杆绳绳 2 2 2 地上地上 万有引力近似等于重力万有引力近似等于重力 七 摩擦生热问题七 摩擦生热问题 1 1 摩擦力做功的特点 摩擦力做功的特点 1 1 单个摩擦力单个摩擦力 包括静摩擦力和滑动摩擦力包括静摩擦力和滑动摩擦力 可以做正功 也可以做负功 还可以不做可以做正功 也可以做负功 还可以不做 功 静摩擦力做功的过程 只有机械能的相互转移功 静摩擦力做功的过程 只有机械能的相互转移 静摩擦力起着传递机械能的作用静摩擦力起着传递机械能的作用 而没 而没 有内能产生 有内能产生 2 2 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和为零 在静摩擦力做功的过程中 只有机械相互作用的一对静摩擦力做功的代数和为零 在静摩擦力做功的过程中 只有机械 能的转移能的转移 静摩擦力起着传递机械能的作用静摩擦力起着传递机械能的作用 没有机械能转化为其他形式的能 即不产生内 没有机械能转化为其他形式的能 即不产生内 能 能 3 3 相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和 WfWf f f s s s s 为两个物体之间的相对为两个物体之间的相对 路程路程 在一对滑动摩擦力做功的过程中 不仅有相互摩擦物体间机械能的转移 还有机械 在一对滑动摩擦力做功的过程中 不仅有相互摩擦物体间机械能的转移 还有机械 能转化为内能 转化为内能的量等于系统机械能的减少量 能转化为内能 转化为内能的量等于系统机械能的减少量 4 4 大小不变而方向改变的滑动摩擦力做功问题可转换为恒力做功求解 如物体在大小大小不变而方向改变的滑动摩擦力做功问题可转换为恒力做功求解 如物体在大小 为为 f f 不变的滑动摩擦力作用下做曲线运动 摩擦力对其做的功为不变的滑动摩擦力作用下做曲线运动 摩擦力对其做的功为 WfWf fsfs s s 为相对位移 为相对位移 2 2 摩擦生热 摩擦生热指物体之间相对滑动时 物体消耗机械能产生内能的现象 其 摩擦生热 摩擦生热指物体之间相对滑动时 物体消耗机械能产生内能的现象 其 大小等于滑动摩擦力与相对路程的乘积 即大小等于滑动摩擦力与相对路程的乘积 即 Q Q f f s s 静摩擦力作用过程不会产生内能 静摩擦力作用过程不会产生内能 八 传送带问题八 传送带问题 解决涉及传送带的问题时 一是要注意对研究对象所受摩擦力的分析 它随物体相对传解决涉及传送带的问题时 一是要注意对研究对象所受摩擦力的分析 它随物体相对传 送带的运动状态的变化而变化 二是正确分析物体间相对运动和对地运动间的关系 三是两送带的运动状态的变化而变化 二是正确分析物体间相对运动和对地运动间的关系 三是两 个关键点判断要准确 个关键点判断要准确 物体与传送带在达到同速之前 物体是否已滑离传送带 物体与传送带在达到同速之前 物体是否已滑离传送带 同速后同速后 因摩擦力的变化 物体和传送带是一起运动还是继续相对滑动 因摩擦力的变化 物体和传送带是一起运动还是继续相对滑动 九 动量守恒定律解题九 动量守恒定律解题 1 1 确定研究对象 对象应是相互作用的物体系 确定研究对象 对象应是相互作用的物体系 2 2 分析系统所力 确认系统动量是否守恒分析系统所力 确认系统动量是否守恒 3 3 确定始 末状态 确定始 末状态 4 4 选取正方向 分别列出系统内各物体运动变化前选取正方向 分别列出系统内各物体运动变化前 始状态始状态 和运动变化后和运动变化后 末状态末状态 的动量之和 的动量之和 5 5 根据动量守恒定律建立方程 解方程求得未知量 根据动量守恒定律建立方程 解方程求得未知量 十 求解力学综合问题的途径十 求解力学综合问题的途径 1 1 运动与力的方法 牛顿运动定律与直线运动 曲线运动规律结合 适用于 运动与力的方法 牛顿运动定律与直线运动 曲线运动规律结合 适用于匀变速直匀变速直 轨道高度轨道高度发射速度发射速度运行速度运行速度角速度角速度周期周期 越高越高越大越大越小越小越小越小越大越大 2 Mm G R m g 2 gRGM 一 一一 一一 一一 一 23 224R T TGM 3 线运动 圆周运动 抛体运动线运动 圆周运动 抛体运动 类抛体运动类抛体运动 2 2 能量方法 能量方法 根据动能定理 机械能守恒定律 能量守恒定律和功能关系求解 适用根据动能定理 机械能守恒定律 能量守恒定律和功能关系求解 适用 于各种形式的运动 于各种形式的运动 3 3 动量方法 适合满足动量守恒定律条件的各种运动 动量方法 适合满足动量守恒定律条件的各种运动 十一 研究对象的选取十一 研究对象的选取 首先看研究对象是单个物体 还是多个物体组成的系统 首先看研究对象是单个物体 还是多个物体组成的系统 有时还要把其中一个或几个物有时还要把其中一个或几个物 体从系统中分离出来 作为研究对象 这是因为某一规律对整个系统不成立 但对其中一个体从系统中分离出来 作为研究对象 这是因为某一规律对整个系统不成立 但对其中一个 或几个物体却成立 或几个物体却成立 二是分析物理过程 二是分析物理过程 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 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另一方面又可挖掘隐含条件 找出联系不同阶段的 桥梁桥梁 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 况与运动情况 同时分清内力和外力 注意各力的特点 以便合理选取物理规律 同时分清内力和外力 注意各力的特点 以便合理选取物理规律 十二 解题方法的选择十二 解题方法的选择 解决力学问题可用运动与力的方法 也可用动能定理 机械能守恒定律 能量守恒定解决力学问题可用运动与力的方法 也可用动能定理 机械能守恒定律 能量守恒定 律和功能关系 当题目不涉及运动过程的细节及加速度等问题或过程中受变力作用及物体做律和功能关系 当题目不涉及运动过程的细节及加速度等问题或过程中受变力作用及物体做 曲线运动时 应首先考虑用能量观点解题 当题目涉及加速度或力的瞬时作用时 一般要用曲线运动时 应首先考虑用能量观点解题 当题目涉及加速度或力的瞬时作用时 一般要用 运动与力的观点解题 运动与力的观点解题 1 1 当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时 一般选用于动力学方当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时 一般选用于动力学方 法解题 法解题 2 2 当涉及功 能和位移时 一般选用动能定理 机械能守恒定律 功能关系或能量守当涉及功 能和位移时 一般选用动能定理 机械能守恒定律 功能关系或能量守 恒定律解题 题目中出现相对路程时 应优先考虑能量守恒定律 恒定律解题 题目中出现相对路程时 应优先考虑能量守恒定律 3 3 当涉及细节并要求分析力时 一般选用牛顿运动定律 对某一时刻的问题只能应用当涉及细节并要求分析力时 一般选用牛顿运动定律 对某一时刻的问题只能应用 牛顿第二定律求解 牛顿第二定律求解 4 4 复杂问题的分析一般需要结合运动与力的观点 能量的观点 动量的观点综合解复杂问题的分析一般需要结合运动与力的观点 能量的观点 动量的观点综合解 题 题 十三 解决力学问题常涉及的思想方法十三 解决力学问题常涉及的思想方法 1 1 守恒的思想 寻求过程中守恒量以及应用守恒规律解决问题是一重要的物理思想 守恒的思想 寻求过程中守恒量以及应用守恒规律解决问题是一重要的物理思想 如机械能守恒定律 能的转化与守恒定律 电荷守恒定律等 在解决问题时如果存在守恒量 如机械能守恒定律 能的转化与守恒定律 电荷守恒定律等 在解决问题时如果存在守恒量 应优先应用守恒规律 这样可以简化解题过程 应优先应用守恒规律 这样可以简化解题过程 2 2 能量的思想 物理过程由物体不同的运动形式组成 其中伴随着能量的传递与转化 能量的思想 物理过程由物体不同的运动形式组成 其中伴随着能量的传递与转化 若物理过程中出现多种形式能量间的转化时 应用能的转化与守恒定律解题方便 快捷 尤若物理过程中出现多种形式能量间的转化时 应用能的转化与守恒定律解题方便 快捷 尤 其是对涉及未知领域的探究问题更具优越性 其是对涉及未知领域的探究问题更具优越性 3 3 整体与隔离的思想 一个复杂的物理问题中通常出现多个物体 选整体还是选择其 整体与隔离的思想 一个复杂的物理问题中通常出现多个物体 选整体还是选择其 中某一个物体为研究对象 涉及研究对象的整体与隔离的思想 一个复杂的物理过程通常是中某一个物体为研究对象 涉及研究对象的整体与隔离的思想 一个复杂的物理过程通常是 由多个过程组合而成的 解题时是对全过程还是对其中的某一过程列式 涉及过程的整体与由多个过程组合而成的 解题时是对全过程还是对其中的某一过程列式 涉及过