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1. 受力分析,往往漏 “力”百出
对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有 “整体法”与 “
离法”两种。对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终,如力学中的重力、
弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力),电场中的电场力(库
仑力)、磁场中的洛伦兹力(安培力)等。在受力分析中,最难的是受力方向的判别,
最容易错的是受力分析往往漏掉某一个力。在受力分析过程中,特别是在 “力、电、
磁”综合问题中,第一步就是受力分析,虽然解题思路正确,但考生往往就是因为分
析漏掉一个力(甚至重力),就少了一个力做功,从而得出的答案与正确结果大相径
庭,痛失整题分数。还要说明的是在分析某个力发生变化时,运用的方法是数学计算
法、动态矢量三角形法(注意只有满足一个力大小方向都不变、第二个力的大小可变
而方向不变、第三个力大小方向都改变的情形)和极限法(注意要满足力的单调变化
情形)。
2. 对摩擦力认识模糊
摩擦力包括静摩擦力,因为它具有 “隐敝性”、 “不定性”特点和 “相对运动或相对
趋势”知识的介入而成为所有力中最难认识、最难把握的一个力,任何一个题目一旦
有了摩擦力,其难度与复杂程度将会随之加大。最典型的就是 “传送带问题”,这问
题可以将摩擦力各种可能情况全部包括进去,建议同学们从下面四个方面好好认识摩
擦力:
(1) 物体所受的滑动摩擦力永远与其相对运动方向相反。这里难就难在相对运动的
认识;说明一下,滑动摩擦力的大小略小于最大静摩擦力,但往往在计算时又等于最
大静摩擦力。还有,计算滑动摩擦力时,那个正压力不一定等于重力。
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(2) 物体所受的静摩擦力永远与物体的相对运动趋势相反。显然,最难认识的就是
“相对运动趋势方”的判断。可以利用假设法判断,即:假如没有摩擦,那么物体将
向哪运动,这个假设下的运动方向就是相对运动趋势方向;还得说明一下,静摩擦力
大小是可变的,可以通过物体平衡条件来求解。
(3) 摩擦力总是成对出现的。但它们做功却不一定成对出现。其中一个最大的误区是,
摩擦力就是阻力,摩擦力做功总是负的。无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可能是
动力。
(4) 关于一对同时出现的摩擦力在做功问题上要特别注意以下情况:
可能两个都不做功。(静摩擦力情形)
可能两个都做负功。(如子弹打击迎面过来的木块)
可能一个做正功一个做负功但其做功的数值不一定相等,两功之和可能等于零(静摩
擦可不做功)、可能小于零(滑动摩擦)也可能大于零(静摩擦成为动力)。
可能一个做负功一个不做功。(如,子弹打固定的木块)
可能一个做正功一个不做功。(如传送带带动物体情形)
(建议结合讨论“一对相互作用力的做功”情形)
3. 对弹簧中的弹力要有一个清醒的认识
弹簧或弹性绳,由于会发生形变,就会出现其弹力随之发生有规律的变化,但要注意
的是,这种形变不能发生突变(细绳或支持面的作用力可以突变),所以在利用牛顿
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定律求解物体瞬间加速度时要特别注意。还有,在弹性势能与其他机械能转化时严格
遵守能量守恒定律以及物体落到竖直的弹簧上时,其动态过程的分析,即有最大速度
的情形。
4. 对 “细绳、轻杆” 要有一个清醒的认识
在受力分析时,细绳与轻杆是两个重要物理模型,要注意的是,细绳受力永远是沿着
绳子指向它的收缩方向,而轻杆出现的情况很复杂,可以沿杆方向 “拉”、 “支”也
可不沿杆方向,要根据具体情况具体分析。
5. 关于小球 “系”在细绳、轻杆上做圆周运动与在圆环内、
圆管内做圆周运动的情形比较
这类问题往往是讨论小球在最高点情形。其实,用绳子系着的小球与在光滑圆环内运
动情形相似,刚刚通过最高点就意味着绳子的拉力为零,圆环内壁对小球的压力为零,
只有重力作为向心力;而用杆子 “系”着的小球则与在圆管中的运动情形相似,刚刚
通过最高点就意味着速度为零。因为杆子与管内外壁对小球的作用力可以向上、可能
向下、也可能为零。还可以结合汽车驶过 “凸”型桥与 “凹”型桥情形进行讨论。
6. 对物理图像要有一个
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