房亞晶
特殊值法:這種方法與數(shù)學中的特殊值法有相似,但略有不同,數(shù)學中一般0或1為特殊值,而在高中物理學習中,我們會發(fā)現(xiàn)特殊狀態(tài)(或位置)相當于數(shù)學中的特殊值.這些特殊狀態(tài)(或位置),需要我們根據(jù)題目,聯(lián)系所學知識,細細分析.
例1 如圖l所示,一個空心均勻球殼里面注滿水,球的正下方有一個小孔,在水由小孔慢慢流出的過程中,空心球殼和水的共同重心將會()
A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高
解析 初學者會認為空心球殼和水的共同重心在一直下降,忽略了水全部從空心均勻球殼流出時的這一特殊狀態(tài),此時空心球殼和水的共同重心變成了空心均勻球殼的重心,應為球心,與一開始裝滿水時一樣.所以此題應選D.
特殊值法,不可簡單地認為是題中的初狀態(tài)和末狀態(tài)這兩個特殊狀態(tài),有時在過程中的某一狀態(tài)也會為特殊狀態(tài),需要我們用心領(lǐng)會題意,細化過程,結(jié)合已學知識,才能很快地找出特殊狀態(tài)解決問題.
假設(shè)法:就是假設(shè)某一條件成立,根據(jù)題意和已學的知識推導出結(jié)論,并檢查這些結(jié)論是否符合題意,如果符合題意,即假設(shè)正確,如果不符合,即假設(shè)錯誤.
例2 畫出圖2中物體A和B所受重力、彈力的示意圖.(各接觸面均光滑,各物體均靜止)
解析 物體A和B所受重力、彈力的示意圖如圖3所示.
圖3中最右一幅圖最易出錯,我們可以借助于假設(shè)法來處理A球的受力情況,假設(shè)沒有傾斜的墻面,能夠保持原狀,說明傾斜的墻面對小球沒有壓力的作用,小球只受到重力和地面對小球的支持力作用.
在判斷靜摩擦力的有無時,經(jīng)常用到假設(shè)法.
例3 有三個相同的物體疊放在一起,置于粗糙水平地面上,物體之間不光滑,如圖4所示.現(xiàn)用一水平力F作用在乙物體上,物體之間仍保持靜止,下列說法正確的是()
A.丙受到地面的摩擦力大小為F,方向水平向左
B.甲受到水平向右的摩擦力作用
C.乙對丙的摩擦力大小為F,方向水平向右
D.丙對乙的摩擦力大小為F,方向水平向右
解析 假設(shè)甲物體不受乙物體對甲的靜摩擦力,能靜止于乙物體上,合力為零,所以甲物體不受摩擦力作用;對于乙、丙物體受到的靜摩擦力大小和方向,可用整體法和平衡法相結(jié)合判斷出靜摩擦力的大小是F,答案為AC.
反推法:當我們不確定某一物理量時,我們可以利用其它物理量來反推出這一物理量.
例4 水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B,一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=10kg的重物,∠CBA=30°,如圖5所示,則滑輪受到繩子的作用力的大小為(g取10N/kg)()
A.50N
B. 20N
C.100N
D.
解析 滑輪受到繩子的作用力大小和方向不確定時,可根據(jù)三力平衡,反推出大小等效為兩段繩中拉力F1和F2的合力,因同一根繩張力處處相等,都等于物體的重力,即F1=F2=G=mg=100N.可考慮應用平行四邊形定則或三角形定則合成,如圖6,本題選C.
總之,特別的問題采用特殊的方法、技巧內(nèi)容處理,收到事半功倍的效果.特殊的方法很多,這需要我們不斷積累,總結(jié)經(jīng)驗,才能運用得如魚得水,并能夠激發(fā)學習物理的興趣.
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解析 重心是重力的作用點,是一個物體受重力的總效果的反映.可根據(jù)重力的方向是豎直向下和二力平衡的條件來突破此題.如圖4,先在A點把薄板懸掛起來,對于靜止的薄板而言,只受重力和繩子上的拉力,由于這兩個力必等大反向共線,即重力與繩子處于一條直線上,因此繩子的直線通過重心(重力作用點),即薄板的重心一定在AB直線上.然后在C點把薄板再懸掛一次,同理可知,薄板的重心一定在通過C點的豎直線CD上,AB、CD的交點在O,就是薄板的中心位置.
三、支撐法
只適用于細棒(不一定均勻).如圖5,用一個支點支撐物體,不斷變化位置,越穩(wěn)定的位置,越接近重心.
一種可能的變通方式是用兩個支點支撐,然后施加較小的力使兩個支點靠近,因為離重心近的支點摩擦力會大,所以物體會隨之移動,使另一個支點更接近重心,如此可以找到重心的近似位置.
四、針頂法
同樣只適用于薄板.用一根細針頂住板子的下面,當板子能夠保持平衡,那么針頂?shù)奈恢媒咏匦?與支撐法同理,可用3根細針互相接近的方法,找到重心位置的范圍,不過這就沒有支撐法的變通方式那樣方便了.
五、鉛垂線法(任意一圖形,質(zhì)地均勻)
用繩子找其一端點懸掛,后用鉛垂線掛在此端點上(描下來).而后用同樣的方法作另一條線.兩線交點即其重心.
六、理論計算法
物體的重心,可以依據(jù)杠桿平衡原理和支撐法原理,平衡時支點處即為重心位置,endprint