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力学专题八大分析(三)过程分析

 新用户65120Joi 2022-06-20 发布于山西
一.何为物理过程
以两个时刻(位置)为节点的时间(空间)就是过程。思考的角度不同,过程的划分可能会有区别,仁者见仁、智者见智。时刻(位置)节点通常选择转折点或关键点。以历史来类比,比如西周、东周的划分,是以周平王东迁洛邑这一事件为时刻节点的。

二.物理过程通常的划分办法

1.分段恒力直线运动中,常以合力变化点为时刻节点。合力不变,就是匀变速直线运动,即使是先匀减速后反向匀加速的匀变速直线运动也不例外,因为匀变速直线运动的规律可以一用到底。单体多过程的匀变速直线运动以合力变化点为时刻节点列方程相对容易,多体多过程的问题类似处理。

2.变力直线运动。比如经典的小球碰撞弹簧模型(简谐振动模型),从受力角度来分析物理过程,以小球所受合力为零为时刻节点较好,能很好地分析小球的加速度、速度变化情况,对运动过程可以做出详细的分析。

3.抛体运动。平抛、斜下抛、竖直下抛没必要划分什么过程了,抛开之后速率一直增,轨迹也不会出现拐点之类的点。竖直上抛属于先匀减速后反向匀加速的匀变速运动,上段已述。斜上抛相对来说还是有必要划分一下的,以轨迹的最高点(拐点)为节点,前段减速,后段加速,前段逆向看和后段正向看都是平抛运动,可自然分解,简化运算。

4.圆周运动。匀速圆周运动,最对称的运动,就是考查凑合力的能力,没必要划分什么过程了。变速圆周运动,以速度最值为时刻节点划分较好,能快速判断切向力和速度的方向关系,为后续的切向力做功正负问题打基础。

5.人造卫星的运动。圆轨道无必要。椭圆轨道以近地点、远地点为节点较好,也是速度最值点。这样划分,万有引力做功正负;动能、引力势能的变化趋势相对就好分析。卫星变轨问题的节点当然是变轨处了,速度的“突变点”,机械能的突变点。

6.板块问题。

2014年江苏卷的这道神题值的每一个理科生细品。受力分析:有至难的动静 摩擦混合分析;状态分析:有整体相对地面的运动转折点,有A、B两物体间的相对运动转折点;过程分析,每两个转折点之间可以看作一个过程,在过程内,静摩擦力发生量变,转折点上,静摩擦力发生突变。

7.传送带问题。对相对运动不太熟悉的学习者,建议以物体和传送带相对运动方向变化点为节点,便于分析清楚物体对地位移和相对传送带的位移。对于能分析清楚相对运动的学习者,还是以物体所受摩擦力变化的点为节点较好。


到此,估计读者对如何划分物理过程已有规律,有规律就有问题了,能怀疑这些所谓的规律说明您真正地开始思考问题了。上边所举事例,只是从受力和运动两个角度去划分物理过程,概括成一句话:就是找速度或合力的拐点。拐点处就是质变处,过程中就是量变。若从功能角度去思考,这些所谓的过程很可能不值一提,一个功能关系就全部搞定了。又得感慨:和人生、狗生、猪生何其相似,不断地积累,量变到一定程度就会质变,质量互变之中走完一生,从更宏观的角度看:无非就是从生到死,由死入生。


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