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01【题型探秘】 一道经典的力学计算题宛如一个精彩的物理故事，处处蕴含着物理世界“平衡”与“守恒”这两种核心思想。复习力学计算题应牢牢抓住这两种思想，不妨构建下列“思想组合”框架图：
高中物理守恒思想主要反映的是能量与动量恒定不变的规律。能量与动量虽不同于运动与受力，但不同的能量形式对应于不同的运动形式，不同的动量形式也对应于不同的受力形式，所以本质上能量与动量来源于物体运动与受力规律的推演，是运动与受力分析的延伸。分析能量与动量的关键是看选定的对象是单体还是系统。如果采用隔离法来分析单个物体，一般先从动能定理或动量定理的角度思考。如果采用整体法来分析多个物体组成的系统，则能量守恒或动量守恒的思维更有优势。 思想不同，思考方向就会不同。在宏观判断题目考查平衡还是守恒后，才能进一步选对解题方法。 02【破题技巧】 实践表明，计算题的解题能力和得分能力都可以通过“大题小做”的解题策略有效提高。“大题小做”的策略体现在将一个复杂过程分解成若干个子过程，每个子过程就是一个小题，然后各个击破。具体来讲可以分三步来完成：审题规范化，思维规范化，答题规范化。 第一步：审题规范化 审题流程：通读→细读→选读 第一遍读题——通读 读后头脑中要出现物理图景的轮廓。由头脑中的图景(物理现象、物理过程)与某些物理模型找关系，初步确定研究对象，猜想所对应的物理模型。 第二遍读题——细读 读后头脑中要出现较清晰的物理图景。由题设条件，进行分析、判断，确定物理图景(物理现象、物理过程)的变化趋势，基本确定研究对象所对应的物理模型。 第三遍读题——选读 通过对关键词语的理解、隐含条件的挖掘、干扰因素的排除之后，对题目要有清楚的认识。最终确定本题的研究对象、物理模型及要解决的核心问题。 附：审题两个环节 1．抓住题中关键词语 在审题时漏掉一些已知条件或关键词语，可能会造成对物理过程或物理情景无法理 解，或导致解题思路错误，或因为缺少条件而不能得到终解．审题过程要抓住题中关键词语，如表示极限情况的“刚好”、“恰能”、“至多”、“至少”等；对物理现象或物理过程理想化处理的“不计空气阻力”、“不考虑碰撞中的机械能损失”等；容易误解的表示物理量的变化情况的“变化量”与“变化率”、“增加了多少”与“增加到多少”等；对于题目中的关键词语在本题中的意义要理解到位，如描述研究对象所处状态的“轻放”、“由静止释放”、“自由落体”都说明物体的初速度为零；描述物理过程的“缓慢”在力学问题中表示物体处于动态平衡状态、物体的速度可视为零或不考虑物体动能的变化；描述研究对象所处环境的“光滑”表示物体受到的摩擦力忽略不计等等。 2．挖掘隐含条件 一般从物理概念、模型、现象、状态、过程、图像、关键词语、常识等挖掘隐含条件。 (1)概念的内涵中隐含解决问题的条件，如交流电的有效值，意味着在相同时间内，在相同的电阻上，与直流电产生相同的热量。 (2)物理状态、现象中隐含着条件，如受力平衡状态意为合力为零；宇航员在运行的宇宙飞船中意为宇航员处于完全失重状态等。 (3)常识中隐含条件，如在一些近似估算题中，试题的一些条件由于是人们的常识而没有给出，需根据所求问题自行给出。如成年人的质量为60～100 kg，自行车的速度为5 m/s，月球的自转周期为27天，同步卫星距地面的高度为36000km等。 (4)注意解析式、图像、图示中的隐含条件，如应用图像描述物理现象和物理过程的题目中，应明确图像的物理意义，从图像的横纵坐标、斜率、截距或“面积”中寻找已知数据。 第二步：思维规范化 思维流程：文字→情境→模型→规律→决策→运算→结果。 1．建立运动模型 (1)分析和分解物理过程，确定不同过程的初、末状态，将状态量与过程量对应起来； (2)画出关联整个物理过程的思维导图，对于物体的运动和相互作用过程，直接画出运动过程草图； (3)在图上标出物理过程和对应的物理量，建立情景链接和条件关联，完成情景模型。 2．恰当选取规律 解决力学问题或力电综合问题的两条基本思路：(1)动力学观点，利用牛顿第二定律结合运动学公式解决实际问题；(2)功能观点，利用动能定理或机械能守恒定律或功能关系解决实际问题．当所研究的问题涉及一段或几段运动过程的位移和初、末速度时，应优先选用功和能的观点．当所研究的问题涉及一段或几段运动过程的加速度时，应选用动力学观点解答。由于牛顿第二定律研究力的瞬间作用效果，所以在研究某些状态(例如竖直面圆周运动的最高点或最低点)的瞬时性问题时，也应选用动力学观点解答。 第三步：答题规范化 答题流程：画示意图→文字描述→分步列式→联立求解→结果讨论。具体要求如下： 1．文字说明简洁准确； 2．分步列式联立求解； 3．结果表达准确到位。 解题要按一定的格式进行，图文并茂，书写整洁，布局合理，层次分明，来龙去脉交代清楚，结论明确。 (1)画图分析 根据题意作出描述物理情景或过程的示意图(包括受力图、运动过程图、状态图、电路图、光路图等)，并且要做到图文对应．有时要求画函数图象时，就必须建好坐标系(包括画上原点、箭头，标好物理量的符号、单位及坐标轴上的标度等)。 (2)写出必要的文字说明 语言要简洁、明确、规范，使解题思路表达清楚明了，解答有根有据，流畅完美。主要有下列六个方面：①说明研究对象。可采用“对物体A”、“对A、B组成的系统”等简洁的形式；②指出物理过程和状态。如从“A→B”、“在t时刻”等简单明了的说法；③选定正方向、参照系、参考面、零势点(面)，设定所求物理量或中间变量的字母符号；④明确隐含条件、临界条件，分析所得的关键判断；⑤指明所用物理公式(定理、定律、方程)的名称、条件和依据，并用“由……定律得……”、“据……有……”以及关联词“将……代入……”、“联立……”、“由……得出……”等句式表达；⑥结果带有负号时应说明其表示的意义。 (3)列出方程式 方程式是主要的得分依据，写出的方程式必须符合所依据物理规律的基本形式。注意以下两点：①要写方程的原始式，不能以变形式代替原始式，同时方程式应该全部用字母符号来表示。②列方程时，物理量的符号要用题中所给的符号，若使用题中没有的物理量符号时，也要使用课本上统一的符号。 03【应对策略】 解答力学综合题时，应注意以下几个方面： (1)对于多个物体的问题，要灵活选取研究对象，善于寻找它们之间的相互联系； (2)对于多过程问题，要仔细观察过程特征，妥善运用物理规律； (3)对于含有隐含条件的问题，要注重审题，深究细琢，努力挖掘隐含条件； (4)对于存在多种情况的问题，要认真分析制约条件，周密探讨多种情况； (5)对于数学技巧性较强的问题，要耐心寻找规律，熟练运用数学方法； (6)对于多种解法的问题，要开拓思路避繁就简，合理选取最优解法。 04【典例分析】 【例1】(2018·黔东南州二模)如图所示，让小球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动滑向A点，到达A孔进入半径R＝0.3 m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当小球进入圆轨道立即关闭A孔，已知摆线长为L＝2.5 m，θ＝60°，小球质量为m＝1 kg，小球可视为质点，D点与小孔A的水平距离s＝2 m，g取10 m/s2，求： (1)摆线能承受的最大拉力为多大？ (2)要使小球能进入圆轨道并能通过圆轨道的最高点，求小球与粗糙水平面间的动摩擦因数μ的范围。 |
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