高一力学综合讲解

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高一力学综合讲解 解答动力学问题的三个基本观点 动力学主要研究的是物体运动状态的变化与其所受作用力之间的关系。若物体受力作用一段 时间，则力对时间有积累，即物体受到力的冲量，物体的动量发生变化；若物体在力的作用下通 过一段位移，则力对空间有积累，即力对物体做功，物体的动能或其它形式的能发生变化。 不难看出，动力学解题的三个基本观点为：力的观点(牛顿定律结合运动学解题)，动量观点(用 动量定理和动量守恒定律解题)，能量观点(用动能定理和能量守恒定律解题)。一般来说，用动量 观点和能量观点，比用力的观点解题简便。利用动量观点和能量观点解题，是我们掌握和积累解 题规律的必然结果。同时，能否正确综合应用动量与能量观点解题，也是检验综合应用知识能力 高低的试金石。 1.根据动力学的基本规律，可以总结得到解题的三条基本思路： （１）牛顿运动定律结合运动学规律解题。 这适合于解决恒力作用下物体的运动，如匀变速运动（直线或曲线），对于变力作用下的复 杂运动，运动学规律就难以奏效了。 （２）从动量角度出发，运用动量定理和动量守恒定律解题。 动量是状态量，动量守恒不涉及物体的过程量，所以尤其适用于变力作用下的复杂变化，如 打击、碰撞、爆炸等瞬时作用（或时间很短）的问题。当然，对恒力的持续作用问题，也可以从 动量的角度来解决。 （３）从能量的角度出发，运用动能定理和机械能守恒定律解题。 动能、势能、机械能都是状态量，动能定理和机械能守恒定律只涉及物体的始、末状态，而 不涉及到具体过程和过程量，从而避免了分析过程量（诸如s、a、t等）所带来的复杂性，使解 题过程得以简化，对于恒力或变力、持续作用或短暂作用、直线运动或曲线运动，都可以从能量 的角度来解决，而且越是复杂多变的用牛顿定律和运动学规律难以解决的问题，用能量来解决就 越显得简便。 2.动力学规律的选用原则： （1）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，一般用力的观点解题。 （2）研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理（涉及时间问 题）和动能定理（涉及位移问题）去解决问题。 （3）研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和能量守恒 定律去解决问题。 在解力学综合题时，应优先考虑从能量和动量的角度着手，选好研究对象，明确物理过程， 分清初态、末态，可把动量和能量的相关规律结合求解，不要看到力学问题，就想到用F=ma 和运动学的规律，而不进行思路选择，这种倾向应注意克服。 在用动量和能量观点解题时，首先应分清物体或系统的运动过程，各物理过程或全过程中动 量是否守恒，能量之间的转化关系等。 【例1】 如图所示，质量M=10kg的平板小车，停放在光滑的水平面上，在平板车左端另有 质量m=5kg的小物块A，现给物块A一个瞬间冲量I=30N·S，使其在平板车上滑行，与固定在