全过程分析在运动问题解答中的运用

林迪 湖北省武汉市第十一中学

1 全过程分析在运动问题解答中的作用

在高中物理运动学中，其中最主要的运动有两种，其一是匀速直线运动，其二是匀速加速直线运动。这两种类型的运动都能够使用一样的方式进行解答。例如在高中的曲线运动中，我们可以先对整个运动过程进行分析，比如一个小球从其中一点滚动到另外一点，而我们在解答的时候就可以将小球的运动整个过程进行分段分析。在这些所有的运动过程中，归根结底的都是一些具体运动现象，而在这些具体现象背后，其都是和物体运动本质有联系的，也就是物体位置的变化。位置需要有参照物进行对比，所以在解答这些运动问题时要做好全过程分析，这样才能够理清楚物体运动的实际情况。在解答运动问题之前，若是我们详细分析就能够发现，不管是任何一道复杂的运动问题，都能够将其分解成基本物理过程和基本物理状态，而这些基本物理过程又能够分成很多步骤。首先是将整个物理问题分解成一系列依次发生的物理过程，然后对每个分过程进行分析，并且找出相关的物理量进行分析，之后就是对每个分过程进行分析，然后依据基本物理量之间的关系解答问题。其中需要研究的对象的基本要素有很多，有位置、时间、位置变化量以及速度改变，除此之外还有基本要素之间的关系，其中速度是时间位置的变化量，而加速度是单位时间速度变化量。通过对这些的分析就能够对复杂的物理运动问题进行分析，以此正确的解答运动问题。

2 全过程分析在运动问题解答中的运用

2.1 例题一

在对一些运动学问题进行解答时，要使用一些特殊点作为切入点。将全过程分析法使用在运动问题中，可以将运动过程中物体运动状态出现变化瞬间处于的状态进行分析，这样就能够使用物体临界状态当作思考问题的切入点，以此对整个问题进行解答，这是全过程分析法的具体运用方式。就以下面这道题为例。

就图1所示，倾角为30°的光滑斜面和另一个光滑水平面相接触，在链接的地方使用一个光滑小圆弧进行过渡，斜面距离水平面高度分别是h1=20m与h2=5m的两个点，两个点上各置小球A与小球B。在某个时刻中由静止开始释放A球，经过一段时间t之后，再从静止开始释放B球，其中g取10m/s2，求出：

（1）为了保障A、B两个球不会斜面上相撞，请问t最长不会超过多少？

（2）如果A球在斜面上h1高度上自由下滑，同时B球也受到恒定外力的作用从C点上加速度a，从静止开始往右运动，则加速度a需要满足什么条件时A能够追上B球？

图1

解析：第一个问题求的是t最长不会超过多少，第二问题求的是加速度a取值范围，这些都使用的是临界状态法计解题。t最长不能够超过多少，这个问题临界状态是什么？临界状态应该是两个小球能够在c点相遇。若是t再大一点，则就能够在斜面上相遇，若是t再小一点，这就能够在平面上相遇。第二个问题求的是a满足什么条件下A球能够追上B球，这个问题的临界状态是什么？B球加速度取最大值的时候，两个球刚好在速度一样的时候相遇了。B球加速度再大一点A球就不会追上B。但凡是求每个物理量可能的值，最大值或者是最小值等这类，就需要培养学生将问题细化分析到某个运动过程状态中，这样就能在整个过程分析基础上解答题目。

2.2 例题二

现有一块表面光滑、质量为m1的滑块A置于光滑的水平面之上，与此同时，还有另外一块质量为m2的滑块B以v1的初速度与滑块1相撞，然后两个滑块一起位移，求两个滑块在相撞后的速度。

解析：在进行这一题目的解答时，首先要仔细阅读题目，并经过分析得出此题目是对动量知识的考查，因而要充分使用动量知识进行解答。然后就对整个物体运动过程进行分析，其中有光滑和一起的关键词。其中“光滑”代表了在整个运动过程中并不存在摩擦阻力。所以整个过程是动量与动能守恒的过程，而“一起”则代表了在相撞后，两个滑块有相同的运动速度，这就是题目中物体运动过程。经过对运动的全过程分析可以得出如下等式。

将两个滑块同时位移的运动速度用v表示，那么就有（m1+m2）=mv1，即v=m2v1/（m1+m2）。这一解题过程中，若我们在审题时没有进行仔细阅读，那就很有可能忽视了“光滑”这一关键词，从而导致在动能消耗的思考上浪费大量的时间，同时也会将摩擦阻力考虑进来。而若是在答题过程中增加了摩擦阻力，题目就将无解。

3 结束语

运动问题是高中物理中的重点知识，在对这些问题进行解答的时候，要使用全过程分析法进行分析，对整个运动过程进行详细分析，进而正确解答问题。

[1]魏志钟.高中物理运动学问题的解题策略[J].物理通报, 2017(s2).

[2]张家瑞.高中物理中的运动分解法[J].科学中国人,2017(1X).