能力培養
一、把握力與運動關係,正確受力分析
力與運動的關係是力學中三個基本關係的基礎,對功與能關係和衝量與動量的分析,也常要建立在對力與運動關係分析的基礎上。
1.力與運動的關係涉及牛頓運動定律和對各種典型運動形式的把握。根據前麵給出的力與運動的關係,可以看出:
(1)判斷一個物體作什麼運動,取決於物體的初速度v0及受力情況,其中最基本的是:
當力F與物體的速度方向在一條直線上(夾角0°或l80°)時,物體作加速或減速直線運動,隻改變物體速度的大小,不改變速度方向。
當力F與物體的速度方向垂直(夾角90°)時,物體作加速運動,其加速度稱為向心加速度,它隻改變速度方向,而不改變速度大小。質點的勻速率圓周運動就是這樣的典型實例。
有了上述兩個基礎,再看平拋運動就更清楚了。以速度v0平拋,受恒定的重力作用,開始時重力方向與v0垂直,隻改變速度方向.不變其大小。到下一時刻,重力方向與速度方向夾角小於90°。這時可把重力分解為兩個分力,其中一個分力與速度方向夾角為0°,它使速度增大;另一個分力與速度垂直.產生向心加速度,使速度方向發生變化。所以質點的速度大小和方向都不斷地變化。
(2)物體作勻變速直線運動,它的加速度不變.它的速度大小一定變化.方向不變;物體作勻變速運動.它的加速不變,速度大小一定變化.方向可以變化(勻變速曲線運動),也可以不變。一個物體作加速運動(包括表格中全部).它的速度大小可以不變(勻速率圓周運動)。
(3)隨著進一步學習。還要從功和能的角度、衝挺和動量的角度進一步討論,並進行對比。這樣才能使所學知識融會貫通,才能把握所學知識間的內在聯係,取得主動。
2.解決力與運動關係的問題.可概括為已知力求運動和已知運動求力兩個方麵,其核心是對物體的受力分析。
物體受力分析問題。是下麵各種能力要求的基礎。
二、解決共點力平衡的能力要求
共點力平衡問題.二力平衡是基礎,三力平衡是重點。
1.不在一條直線上的三個共點力平衡的分析
我們知道二力平衡,則這兩個力一定在一條直線上,大小相等,方向相反。由於有力的合成和分解的方法。三力平衡問題可以轉化為二力平衡問題處理,即三個力平衡,其中任意兩個力的合力必與第三個力在一條直線上大小相等、方向相反。
依據已知條件可根據正弦定理、餘弦定理、相似三角形的方法來解。但是學習的重點還是解直角三角形或等腰三角形的問題,它們都可以用解直角三角形的方法解。
善於用力的三角形處理三力平衡的問題,對解題會帶來方便,使思路清晰。
2.受力分析及研究對象的選取和轉移
受力分析、狀態分析和過程分析是分析物理問題的三個重要側麵。在力學問題中受力分析又是基礎和關鍵。