應用牛頓運動(dòng)定律解題的技巧有哪些

應用牛頓運動(dòng)定律解題的技巧有哪些

　　牛頓運動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的基礎，也是整個(gè)經(jīng)典物理理論的基礎，應用牛頓運動(dòng)定律解決問(wèn)題時(shí)，要注意掌握必要的解題技巧：下面是小編整理的應用牛頓運動(dòng)定律解題的技巧有哪些，僅供參考，歡迎大家閱讀。

　　應用牛頓運動(dòng)定律解題的技巧有哪些

　　一、解題技巧

　　1.巧用隔離法

　　當問(wèn)題涉及幾個(gè)物體時(shí)，我們常常將這幾個(gè)物體“隔離”開(kāi)來(lái)，對它們分別進(jìn)行受力分析，根據其運動(dòng)狀態(tài)，應用牛頓第二定律或平衡條件列式求解.特別是問(wèn)題涉及物體間的相互作用時(shí)，隔離法不失為一種有效的解題方法.

　　2.巧用整體法

　　將相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體組成一個(gè)整體(系統)作為研究對象，去尋找未知量與已知量之間的關(guān)系的方法稱(chēng)為整體法.整體法能減少和避開(kāi)非待求量，簡(jiǎn)化解題過(guò)程.整體法和隔離法是相輔相成的.

　　3.巧建坐標系

　　通常我們建立坐標系是以加速度的方向作為坐標軸的正方向，有時(shí)為減少力的分解，也可巧妙地建立坐標軸，而將加速度分解，應用牛頓第二定律的分量式求解.

　　4.巧用假設法

　　對物體進(jìn)行受力分析時(shí)，有些力存在與否很難確定，往往用假設推理法可以迅速解決.使用這種方法的基本思路是：假設某力存在(或不存在)，然后利用已知的物理概念和規律進(jìn)行分析推理，從而肯定或否定所做的假設，得出正確的判斷.

　　5.巧用程序法

　　按時(shí)間順序對物體運動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析的解題方法稱(chēng)為程序法.其基本思路是：先正確劃分問(wèn)題中有多少個(gè)不同的運動(dòng)過(guò)程，然后對各個(gè)過(guò)程進(jìn)行具體分析，從而得出正確的結論.

　　6.巧建理想模型

　　應用牛頓第二定律解題時(shí)，往往要建立一些理想模型.例如：將物體看成質(zhì)點(diǎn)，光滑接觸面摩擦力為0，細線(xiàn)、細桿及一般的物體為剛性模型，輕彈簧、橡皮繩及彈性模型等等.

　　二、臨界極值問(wèn)題

　　1.在運用牛頓運動(dòng)定律解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，常常討論相互作用的物體是否會(huì )發(fā)生相對滑動(dòng)，相互接觸的物體是否會(huì )發(fā)生分離等等.這類(lèi)問(wèn)題就是臨界問(wèn)題.

　　2.解決臨界問(wèn)題的關(guān)鍵是分析臨界狀態(tài).例如兩物體剛好要發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，接觸面上必須出現最大靜摩擦力;兩個(gè)物體要發(fā)生分離，相互之間的作用力——彈力必定為零.

　　3.解決臨界問(wèn)題的一般方法

　　(1)極限法：題設中若出現“最大”“最小”“剛好”等這類(lèi)詞語(yǔ)時(shí)，一般就隱含著(zhù)臨界問(wèn)題，解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，常常是把物理問(wèn)題(或物理過(guò)程)引向極端，進(jìn)而使臨界條件或臨界點(diǎn)暴露出來(lái)，達到快速解決有關(guān)問(wèn)題的目的.

　　(2)假設法：有些物理問(wèn)題在變化過(guò)程中可能會(huì )出現臨界問(wèn)題，也可能不出現臨界問(wèn)題，解答這類(lèi)題，一般要用假設法.

　　(3)數學(xué)推理法：根據分析的物理過(guò)程列出相應的數學(xué)表達式，然后由數學(xué)表達式討論出臨界條件.

　　三、應用牛頓運動(dòng)定律解題的一般步驟

　　(1)認真分析題意，明確已知條件和所求量.

　　(2)選取研究對象.所選取的研究對象可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的整體.同一題目，根據題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對象.

　　(3)分析研究對象的受力情況和運動(dòng)情況.

　　(4)當研究對象所受的外力不在一條直線(xiàn)上時(shí)：如果物體只受兩個(gè)力，可以用平行四邊形定則求其合力;如果物體受力較多，一般把它們正交分解到兩個(gè)方向上去分別求合力;如果物體做直線(xiàn)運動(dòng)，一般把各個(gè)力分解到沿運動(dòng)方向和垂直運動(dòng)的方向上.

　　(5)根據牛頓第二定律和運動(dòng)學(xué)公式列方程，物體所受外力、加速度、速度等都可根據規定的正方向按正、負值代入公式，按代數和進(jìn)行運算.

　　(6)求解方程，檢驗結果，必要時(shí)對結果進(jìn)行討論.

　　本章是高考的熱點(diǎn)也是高考的重點(diǎn)，這是由于它在經(jīng)典力學(xué)中的地位，以及考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的目的所決定的，本章多與運動(dòng)學(xué)、以及電磁學(xué)聯(lián)系在一起綜合考查.需要同學(xué)們熟練掌握并學(xué)會(huì )應用。

　　拓展

　　應用牛頓運動(dòng)定律解題的技巧

　　1.隔離法的巧妙運用

　　當問(wèn)題涉及到幾個(gè)物體時(shí)，我們往往會(huì )把這些物體“孤立”起來(lái)，分別分析它們的受力情況，根據它們的運動(dòng)狀態(tài)應用牛頓第二定律或平衡條件公式來(lái)求解問(wèn)題。特別是當問(wèn)題涉及到對象之間的相互作用時(shí)，隔離法是一種有效的解決方法。

　　2.熟練使用整體方法

　　將兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的對象作為一個(gè)整體(系統)作為研究對象，尋找未知量與已知量之間關(guān)系的方法稱(chēng)為整體法。整個(gè)方法可以減少和避免未知量，簡(jiǎn)化問(wèn)題求解過(guò)程。整個(gè)方法和隔離方法相輔相成。

　　3.巧建坐標系

　　通常我們建立的坐標系是以加速度的方向作為坐標軸的正方向。有時(shí)為了減少力的分解，可以巧妙地設置坐標軸，并分解加速度，應用牛頓第二定律的分量公式求解。

　　4.假說(shuō)方法的巧妙運用

　　在分析物體受力時(shí)，很難確定某些力是否存在，這往往可以通過(guò)假設推理快速解決。使用這種方法的基本思想是假設某種力存在(或不存在)，然后利用已知的物理概念和規律進(jìn)行分析和推理，從而肯定或否定所做的假設，得到正確的判斷。

　　5.程序法的巧妙運用

　　通過(guò)按時(shí)間順序分析物體的運動(dòng)過(guò)程來(lái)解決問(wèn)題的方法稱(chēng)為程序法。其基本思想是：首先正確劃分問(wèn)題中不同運動(dòng)過(guò)程的個(gè)數，然后對每個(gè)過(guò)程進(jìn)行詳細分析，從而得出正確的結論。

　　6.巧建理想模型

　　應用牛頓第二定律求解問(wèn)題時(shí)，往往需要建立一些理想模型。比如把物體看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，光滑接觸面的摩擦力為0，細線(xiàn)、細桿和普通物體是剛性模型、輕彈簧、橡膠繩和彈性模型等。

　　二、臨界極值問(wèn)題

　　1.在應用牛頓運動(dòng)定律求解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常討論相互作用的物體是否會(huì )相對滑動(dòng)，接觸的物體是否會(huì )分離等等。這樣的問(wèn)題是關(guān)鍵問(wèn)題。

　　2.解決臨界問(wèn)題的關(guān)鍵是分析臨界狀態(tài)。例如，當兩個(gè)物體即將相對滑動(dòng)時(shí)，最大靜摩擦力必須出現在接觸面上；兩個(gè)物體要分開(kāi)，相互作用力——彈力必須為零。

　　3.解決關(guān)鍵問(wèn)題的一般方法

　　(1)限定法：當標題設計中出現“最大”、“最小”、“恰到好處”等詞語(yǔ)時(shí)，一般隱含著(zhù)關(guān)鍵性問(wèn)題。在解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，往往會(huì )將物理問(wèn)題(或物理過(guò)程)引向極端，進(jìn)而暴露出臨界條件或臨界點(diǎn)，從而快速解決相關(guān)問(wèn)題。

　　(2)假設：一些物理問(wèn)題在變化過(guò)程中可能有也可能沒(méi)有關(guān)鍵性問(wèn)題。假設一般用來(lái)解決這類(lèi)問(wèn)題。

　　(3)數學(xué)推理：根據分析的物理過(guò)程列出相應的數學(xué)表達式，然后由數學(xué)表達式討論臨界條件。

　　三、應用牛頓運動(dòng)定律解題的一般步驟

　　(1)仔細分析問(wèn)題的含義，明確已知條件和所需數量。

　　(2)選擇研究對象。選擇的研究對象可以是一個(gè)對象，也可以是幾個(gè)對象組成的整體。同一題目可以根據題目的含義和解決問(wèn)題的需要選擇不同的研究對象。

　　(3)分析研究對象的應力和運動(dòng)。

　　(4)當作用在研究對象上的外力不在一條直線(xiàn)上時(shí)：如果對象只受兩個(gè)力，可以用平行四邊形法則求合力；如果物體受力較大，一般將其正交分解為兩個(gè)方向，分別求合力。如果物體沿直線(xiàn)運動(dòng)，力一般分解為運動(dòng)方向和垂直運動(dòng)方向。

　　(5)根據牛頓第二定律和運動(dòng)學(xué)公式方程，外力、加速度

　　這一章是NMET的重點(diǎn)和著(zhù)力點(diǎn)，這是由其在經(jīng)典力學(xué)中的地位和考查學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的目的所決定的。本章多與綜合考試的運動(dòng)學(xué)、電磁學(xué)相關(guān)，要求學(xué)生掌握并學(xué)會(huì )如何應用。

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