力学问题破解之道——“对症下药”选规律

《力学问题破解之道——“对症下药”选规律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、力学问题破解之道——“对症下药”选规律力学部分是高屮物理的一个重要板块,也是每年高考必考的内容。考查时多以力学综合题的形式出现，也就是我们平时所说的物理大题。这类力学综合题条件隐蔽难辨，过程错综复杂，情景扑朔迷离，让许多学生望而却步。但我们仔细分析就町以知道，这些力学综合题无论再复杂，运用的也就是力学的中七大规律C如果我们能够抓住力学七大规律运用的时机,做到“对症下药”，恰当的运用这些规律，这类力学综合题便迎刃而解。为了方便记忆，特将每个规律运用的时机总结了一句歌诀。下面分别举例说明。一、牛顿运动定律单体运动且恒力，试试牛顿三定律对于单个物体的运

2、动，若受到的力是恒力，涉及到物体受力的细节分析以及时间和位移等物理量时，宜优先考虑采用牛顿运动定律。例1（2015新课标I）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为，如图Q）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至吋木板与墙壁碰撞（碰撞吋间极短）。碰撞丽后木板速度人小不变，方向相反；运动过程中小物块始终耒离开木板。已知碰撞后时间內小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取。求O12//s图＜b)（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动

3、摩擦因数；—民一亠一图（a〉（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离。解析：（1）规定向右为正方向，木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为幻，小物块和木板的质最分别为m和M,由牛顿第二定律有：_H1（m+M）g=（m+M）ai①山图可知。木板与墙壁碰前瞬间的速度v尸4m/s,Ilf运动学公式得：Vi=vo+aiti②So=votiait/③式

4、

5、

6、ti=ls,So=4.5m是木板碰前的位移，V。是小物块和木板开始运动时的速度。联立①②③式和题给条件得：u1=0.1④在木板与墙壁碰撞后，木板以的初速度向左做匀变速

7、运动，小物块以W的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为出，由丫顿第二定律有:一U2mg=ma2由图可得:a2=©式中t2=2s,V2=0,联立◎⑥式和题给条件得：U2=0.40(2)设碰撞后木板的加速度为a3,经过时间At,木板和小物块刚好具有共同速度v3,由牛顿第二定律及运动学公式得：P2ing+y1(m+M)g=(m+M)ai=Ma：j®V3=_Vi+a3At⑨V3=Vi+a2AtCD碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程屮，木板运动的位移为：S!=O■小物块运动的位移为：S2二冲2Ata*小物块相对木板的位移为：As二S2-S1□

8、联立®®®®O(2O式，并代入数值得：△s=6・0mG因为运动过程屮小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.Omo(3)(5分)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直到停止，高加速度为&，此过程中小物块和木板运动的位移为S3，由牛顿第二定律及运动学公式得：U1(m+M)g=(m+M)a.i0(1分)0-v32=2aiS30(1分)磁碰后木板运动的位移为：s=Si+S3口(1分)联立⑥©⑨00(5C5O式，并代入数值得：S=-6.5m<3(2分)木板右端离墙壁的最终距离为6.5m0点评：本题中研究对彖作川过程中受到的力都是恒力，

9、R涉及到时间和位移，符合牛顿运动定律运用的时机，所以采用牛顿运动定律。二、动量定理——作用过程有时间，动量定理要优先对于单个物体的运动过程，若涉及时间、动量等物理量时，宜优先考虑采用动量定理。例2（2002的全国理综）蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.加高处白由下落，着网后沿竖直方向蹦冋到离水平网®5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（g=10m/s2）解析：将运动员看作质量为m的质点，从b高

10、处下落，刚接触网时速度的大小W=』2gh（向下）①弹跳示到达的高度为h2,刚离网时速度的人小v2=v^r（向上）②设向上为正方向，根据动量定理（F-mg）At-mv2一mv,③由以上三式解得，F=i昭+皿返A/代入数据得：F=l.5X10：iN点评：本题中研究对象只运动员一个，涉及运动吋间，符合动量定理运用的时机，所以采用动量定理。三、动能定理——变力做功不用愁，动能定理来解忧对于单个物体的运动过程，若涉及位移、动能以及变力做功等物理量时，宜优先考虑采用动能定理。例3、（2015年山东理综）如图甲所示，物块与质量为/〃的小球通过不可伸长的轻质细

11、绳跨过两等高定滑伦连接。物块置于左侧滑伦正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为70开始时物块和小球均静止，将此时传感装