掌握解题技巧突破物理难点

赵永祥

不少高中生都将物理看作是一门非常难的学科，因为在做物理习题的时候，总会出现各种各样令人头疼的难题.实际上，想要高效率地解决物理问题，不仅仅需要学生能够掌握所学的知识和概念，还要能够掌握一些解题技巧.下面简单介绍几种解决物理问题的技巧.

一、构建物理模型

所谓的模型法，指的是通过模型来揭示原型的形态、特征、本质的方法，在物理解题过程中有着广泛的运用.众所周知，很多物理问题与我们实际生活中的一些实物形态相关，此时学生在解题时需要能够从这些形态中抽象出物理模型，然后利用物理模型将实际问题转化为物理问题.

例1一个水平放置的水管，距离地面的高度为h=1.8m，水管内的横截面积为S=2.0cm2.水从水管处流出，假设速度能够保持一定v=2.0m/s，并且沿着水平方向射出，出口处横截面上各处水的速度都相同，水流在空中不散开.取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力.求水流稳定后在空中有多少立方米的水.通过读题我们可以知道，水从水管中喷出在空中会形成一个抛物线，这个抛物线水柱的体积实际上就是在某一个时间内从水管中流出的水的体积.也就是说，我们可以将抛物线水柱的体积等效转化为t=2hg内流出的水的体积.这样一来，我们可以设水管单位时间里喷出的水量为Q，稳定之后在空中的水量为V，于是Q=Sv，V=Qt.再根据自由落体运动可知h=12gt2，联立这三个式子可以得出V=Sv2hg，代入数据得V=2.4×10-4m3.

二、建立等量关系

解决物理问题和解决数学问题也有着类似的地方，那就是建立等量关系.在一些题目中，我们可以从已知条件和未知条件中寻找出隐藏着的等量关系，然后根据等量关系列出等式，求出我们所要知道的量.所以，我们可以说建立等量关系是巧妙解决物理问题的方式之一.

例2设一个运动员和自行车的总质量为m，自行车与地面的动摩擦因素为μ，自行车做圆周运动的轨道半径为R，自行车平面偏离竖直方向的角度为θ，转弯速度为v，地面支持力为N.问：自行车要顺利转弯，须满足什么条件？对于这道题，我们可以建立F供=F需的关系.想要让自行车能够顺利拐弯，必须满足两个条件：一是自行车不向外滑动，二是自行车不会翻倒.为了不让自行车向外滑动，我们需要探讨它的转弯速度.学生都知道，自行车转弯时所需要的向心力由地面的静摩擦力提供，不向外滑动的条件是向心力不超出最大摩擦力，也就是Fn≤μmg，而μmg=mv2maxR，所以vmax=μgR.为了让自行车不翻倒，需要保证质心受到的合力距为零.那么，如果自行车想要顺利地拐弯，则支持力与最大静摩擦力的合力要通过质心，也就是说tanθ=fmaxN=μ=v2maxRg，θ=tan-1μ=tan-1v2maxRg.只有同时满足这两个条件，才能够保证自行车顺利地拐弯.

三、合成题目条件

一般来说，物理题中所给出的已知条件基本上都是有用条件，我们应当合理认真地研究每一个条件，为解决问题打好基础.但是有一些题目，我们无法仅凭单个条件判断出问题的答案，而是需要将题目中所给出的条件进行合成.

例3小河宽为d，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水=kx，k=4v0d，x是各点到近岸的距离.小船船头垂直河岸渡河，小船划水速度为v0，则下列说法中正确的是（）.

A.小船渡河的轨迹为曲线；

B.小船到达离河岸d2处，船渡河的速度为5v0；

C.小船渡河时的轨迹为直线；

D.小船到达离河岸3d4处，船渡河的速度为10v0.

通过读题我们可以知道，小船划水的速度是不变的，小船前进的速度是沿船头指向河顺水流方向的两个分运动的分速度的矢量和，而這两个分速度垂直，所以说当顺着水流方向的时候分速度是最大的，此时的合速度也是最大的.由此可见合速度的方向随着顺水流方向的分速度的变化而变化，所以说小船的运行轨迹应当是曲线.在河中间时小船的渡河速度应为5v0；到达离河岸3d4处时，水流速度为v0，船渡河的速度应为2v0.所以这道题的答案应该是A和B.