高中物理：求解力学问题的三把“金钥匙”.docx

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1、解决动力学问题，一般有三种途径：（1）牛顿第二定律和运动学公式（力的观点）；（2）动量定理和动量守恒定律（动量观点）；（3）动能定理、机械能守恒定律、功能关系、能的转化和守恒定律（能量观点）。以上这三种观点俗称求解力学问题的三把“金钥匙”。三把“金钥匙”的合理选取：研究某一物体所受力的瞬时作用与物体运动状态的关系时（或涉及加速度），一般用力的观点解决问题；研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般选用动量定理，涉及功和位移时优先考虑动能定理；若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用时，优先考虑两大守恒定律，特别是出现相对路程的，则优先考虑能量守恒定律。一般来说，用动量观点和能量

2、观点比用力的观点解题更为简便，因此在解题时优先选用这两种观点；但在涉及加速度问题时就必须用力的观点。有些问题，用到的观点不只一个，特别像高考中的一些综合题，常用动量观点和能量观点联合求解，或用动量观点与力的观点联合求解，有时甚至三种观点都采用才能求解，因此，三种观点不能绝对化。例1.如图1所示，一质量为m的小球，在B点从静止开始沿半球形容器内壁无摩擦地滑下，B点与容器底部A点的高度差为h。容器质量为M，内壁半径为R，求：（1）当容器固定在水平桌面上，小球滑至底部A时，容器内壁对小球的作用力大小。（2）当容器放置在光滑的水平桌面上，小球滑至底部A时，小球相对容器的速度大小，容器此时对小球的作用力

3、大小。命题意图：考查机械能守恒定律及其应用，动量守恒定律及其应用，相对运动知识及牛顿第二定律，在能力上主要考核分析、理解、应用能力。错解分析：在用牛顿第二定律列出后，要理解v是指m相对球心的速度。而许多考生在第（2）问中将小球相对于地面的速度代入，导致错解。解题方法与技巧：（1）m下滑只有重力做功，故机械能守恒，即有因为底部A是圆周上的一点，由牛顿第二定律，有（2）容器放置在水平桌面上，则m与M组成的系统在水平方向不受外力，故系统在水平方向上动量守恒；又因m与M无摩擦，故m与M的总机械能也守恒。令m滑到底部时，m的速度为，M的速度为。由动量守恒定律得由机械能守恒定律得例2.质量为m的物体A，以

4、速度从平台上滑到与平台等高、质量为M的静止小车B上，如图2所示，小车B放在光滑的水平面上，物体A与B之间的滑动摩擦因数为，将A视为质点，要使A不致从小车上滑出，小车B的长度L至少应为多少？命题意图：考查对A、B相互作用的物理过程的综合分析，及对其中隐含条件的挖掘能力。错解分析：不能逐段分析物理过程，应选择恰当的规律使问题求解简便化。解法一、力的观点取向右为正方向，对A、B分别用牛顿第二定律解法二、功能关系与动量守恒定律对A、B系统运用动量守恒定律由功能关系解法三、用“相对运动”求解位移、加速度、速度都是相对地面（以地面为参照物），本题改为以B为参照物，运用A相对于B的位移、速度和加速度来求解。取向右方向为正，则A相对B的加速度