文档介绍：【备战2013】高考物理考前30天冲刺押题系列 科学思维方法在物理解题的应用
高考试题越来越重视对解决物理问题能力的考查,而物理解题方法是解决物理问题的基础,在物理解题过程中,无不闪烁着物理思维方法的火花,如整体法、假设法、极限法、逆向思维法、物理模型法、等效法、,善于利用物理技巧和方法快速解答问题是思维能力的最好体现,所以高考试题很大程度上是考查学生解决物理问题的方法,掌握了物理解题的方法也就掌握了解决物理问题的工具,对学习物理就能起到举一反三,,下面我们就常见的力学问题解题方法进行例析介绍.
一、整体法
例1、如图1所示,质量M=10kg的木楔ABC静止于粗糙的水平面上,动摩擦因数μ==30°的斜面上,有一质量m=,当滑行路程s=,其速度v=,在这过程中楔没有动,求地面对楔的摩擦力的大小和方向(重力加速度取10m/s2).
将物块m和木楔M看作一个整体,他们在竖直方向受到重力和地面的支持力;在水平方向如果
点评若一个系统内各个物体的加速度不相同,又不需要求系统内物体间的相互作用力时,,本题也可以用隔离法求解,请同学们试一试.
【变式】如图1所示,质量为、倾角为的木楔ABC静置于动摩擦因数的水平地面上。在木楔的斜面上,有一质量的物块由静止开始沿斜面匀加速下滑,当滑到路程时,其速度,在这过程中木楔没有移动。求:地面对木楔的摩擦力大小和方向。
图1
【变式】一个质量为m,带有电荷量为的小物体,可在水平轨道ox上运动,O端为一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿ox正向,如图2所示。小物体以初速度从点沿轨道运动时,受到大小不变的摩擦力f作用,且。设小物体与墙碰撞时,不损失机械能,且电量保持不变。求它在停止运动前所通过的总路程S。
图2
解析:小物体受到的电场力大小不变,且方向始终指向墙,小物体受到的摩擦力f的方向与物体运动方向相反,由于,不管开始时小物体是沿x轴正方向或负方向运动,小物体在多次碰撞后,最后必将停止在原点O处。以小物体运动的“全过程”为研究对象,电场力做功为正,大小为qEx。摩擦力做功为,全过程使用动能定理得:
解得:
点评:当所求的物理量只涉及运动的全过程而不必分析某一阶段的运动情况时,可通过整体研究运动的全过程来解决问题;特别是运用动能定理和动量定理时,只需分析运动的初态和末态,而不必去追究运动过程的细节;对于处理变力问题及难以分析运动过程和寻找规律的问题,更显出其优越性。
二、假设法
例2、如图3所示,火车箱中有一倾角为的斜面,当火车以的加速度沿水平方向向左运动时,斜面上的物体还是与车箱相对静止,分析物体所受的摩擦力的方向.
点评   ,然后运用物理规律得出结果,再进行适当讨论,从而找出正确答案,这样解题科学严谨、合乎逻辑,而且可以拓宽思路.
三、临界分析法
例3、如图7所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道. 在离B距离为x的A点,用水平推力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去水平推力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点. 重力加速度为g,求:
(1)推力对小球所做的功.(用m、g、R、x表示)
(2)x取何值时,完成上述运动推力所做的功最小?最小功为多少?
点评临界状态是一种物理现象转变为另一种物理现象,“恰好出现”和“恰好不出现”,研究临界和极值问题的基本观点:(1)物理分析:通过对物理过程分析,抓住临界(或极值条件)进行求解.(2)数学讨论:通过对物理问题的分析,依据物理规律写出物理量之间的函数关系,用数学方法求解极值.
四、图像法
例4、一颗速度较大的子弹,水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块,设木块对子弹的阻力恒定,则当子弹入射速度增大时,下列说法正确的是
点评通过分析物理过程遵循的物理规律,找到变量之间的函数关系,做出其图像,,物理图像题是以解析几何中的坐标为基础,借助数和行的结合,来表现两个相关物理量之间的依存关系,从而直观、形象、.
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