1、专题八 力学综合问题专题八 力学综合问题主干知识整合一、求解力学 问题 的途径1运 动 与力的方法:牛 顿 运 动 定律与直 线 运 动 、曲 线 运动规 律 结 合,适用于匀 变 速直 线 运 动 、 圆 周运 动 、抛体运 动(类 抛体运 动 )2能量方法:根据 动 能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律和功能关系求解,适用于各种形式的运 动 3 动 量方法:适合 满 足 动 量守恒定律条件的各种运 动 二、研究 对 象的 选 取首先看研究 对 象是 单 个物体, 还 是多个物体 组 成的系 统有 时还 要把其中一个或几个物体从系 统 中分离出来,作 为研究 对 象 这 是因 为 某一 规
2、律 对 整个系 统 不成立,但 对 其中一个或几个物体却成立二是分析物理 过 程一方面能把复 杂 的物理 过 程分解 为几个 简单 的物理 过 程,化 难为 易;另一方面又可挖掘 隐 含条件,找出 联 系不同 阶 段的 “ 桥 梁 ” 三是分析研究 对 象的受力与运 动 情况 针对 不同的 对 象,分析它 们 在各个 过 程的受力情况与运 动 情况,同 时 分清内力和外力,注意各力的特点,以便合理 选 取物理 规 律三、解 题 方法的 选择解决力学 问题 可用运 动 与力的方法,也可用 动 能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律和功能关系当 题 目不涉及运动过 程的 细节 及加速度等 问题 或
3、过 程中受 变 力作用及物体做曲 线 运 动时 , 应 首先考 虑 用能量 观 点解 题 ;当 题 目涉及加速度或力的瞬 时 作用 时 ,一般要用运 动 与力的 观 点解 题 :(1)当物体受到恒力作用 发 生运 动 状 态 的改 变 而且又涉及时间时 ,一般 选 用于 动 力学方法解 题 ;(2)当涉及功、能和位移 时 ,一般 选 用 动 能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解 题 , 题 目中出 现 相 对路程 时 , 应优 先考 虑 能量守恒定律;(3)当涉及 细节 并要求分析力 时 ,一般 选 用牛 顿 运 动 定律, 对 某一 时 刻的 问题 只能 应 用牛 顿 第二定律求
4、解;(4)复 杂问题 的分析一般需要 结 合运 动 与力的 观 点、能量的 观 点、 动 量的 观 点 综 合解 题 四、解决力学 问题 常涉及的思想方法1守恒的思想: 寻 求 过 程中守恒量以及 应 用守恒 规 律解决 问题 是一重要的物理思想,如机械能守恒定律、能的 转 化与守恒定律、 电 荷守恒定律等在解决 问题时 如果存在守恒量, 应优 先 应 用守恒 规 律, 这样 可以 简 化解 题过 程2能量的思想:物理 过 程由物体不同的运 动 形式 组 成,其中伴随着能量的 传递 与 转 化,若物理 过 程中出 现 多种形式能量 间 的 转 化 时 , 应 用能的 转 化与守恒定律解 题 方
5、便、快捷,尤其是 对 涉及未知 领 域的探究 问题 更具 优 越性3整体与隔离的思想:一个复 杂 的物理 问题 中通常出 现多个物体, 选 整体 还 是 选择 其中某一个物体 为 研究 对 象,涉及研究 对 象的整体与隔离的思想;一个复 杂 的物理 过 程通常是由多个 过 程 组 合而成的,解 题时 是 对 全 过 程 还 是 对 其中的某一 过 程列式,涉及 过 程的整体与隔离的思想通常的做法是能整体考 虑 的 优 先 选 整体,然后再隔离4等效思想:等效法是物理学研究 问题 的重要方法,它是根据物理量、物理 现 象或物理 过 程的等效性,把复 杂问题变换为简单问题 的方法,利用等效法可以使
6、 问题 化 难为 易、化繁 为简 、化 变为 不 变 如 变 力的功率恒定 时 用 “Pt”等效代换变 力的功等要点热点探究 探究点一 摩擦生热问题1摩擦力做功的特点(1)单 个摩擦力 (包括静摩擦力和滑 动 摩擦力 )可以做正功,也可以做 负 功, 还 可以不做功;静摩擦力做功的 过 程,只有机械能的相互 转 移 (静摩擦力起着 传递 机械能的作用 ),而没有内能 产 生(2)相互作用的一 对 静摩擦力做功的代数和 为 零,在静摩擦力做功的 过 程中,只有机械能的 转 移 (静摩擦力起着 传递 机械能的作用 ),没有机械能 转 化 为 其他形式的能,即不 产 生内能;(3)相互作用的一 对
7、滑 动 摩擦力做功的代数和 Wffs(s为 两个物体之 间 的相 对 路程 ),在一 对 滑 动 摩擦力做功的 过 程中,不 仅 有相互摩擦物体 间 机械能的 转 移, 还 有机械能 转 化 为 内能, 转 化 为 内能的量等于系 统 机械能的减少量(4)大小不 变 而方向改 变 的滑 动 摩擦力做功 问题 可 转换为恒力做功求解,如物体在大小 为 f不 变 的滑 动 摩擦力作用下做曲 线 运 动 ,摩擦力 对 其做的功 为 Wf fs, s为 相 对 位移2摩擦生 热 :摩擦生 热 指物体之 间 相 对 滑 动时 ,物体消耗机械能 产 生内能的 现 象,其大小等于滑 动 摩擦力与相 对 路程的乘 积 ,即 Q fs.静摩擦力作用 过 程不会 产 生内能