1、解决动力学问题,一般有三种途径:(1)牛顿第二定律和运动学公式(力的观点);(2)动量定理和动量守恒定律(动量观点);(3)动能定理、机械能守恒定律、功能关系、能的转化和守恒定律(能量观点)。以上这三种观点俗称求解力学问题的三把“金钥匙”。三把“金钥匙”的合理选取:研究某一物体所受力的瞬时作用与物体运动状态的关系时(或涉及加速度),一般用力的观点解决问题;研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般选用动量定理,涉及功和位移时优先考虑动能定理;若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用时,优先考虑两大守恒定律,特别是出现相对路程的,则优先考虑能量守恒定律。一般来说,用动量观点和能量
2、观点比用力的观点解题更为简便,因此在解题时优先选用这两种观点;但在涉及加速度问题时就必须用力的观点。有些问题,用到的观点不只一个,特别像高考中的一些综合题,常用动量观点和能量观点联合求解,或用动量观点与力的观点联合求解,有时甚至三种观点都采用才能求解,因此,三种观点不能绝对化。例1.如图1所示,一质量为m的小球,在B点从静止开始沿半球形容器内壁无摩擦地滑下,B点与容器底部A点的高度差为h。容器质量为M,内壁半径为R,求:(1)当容器固定在水平桌面上,小球滑至底部A时,容器内壁对小球的作用力大小。(2)当容器放置在光滑的水平桌面上,小球滑至底部A时,小球相对容器的速度大小,容器此时对小球的作用力
3、大小。命题意图:考查机械能守恒定律及其应用,动量守恒定律及其应用,相对运动知识及牛顿第二定律,在能力上主要考核分析、理解、应用能力。错解分析:在用牛顿第二定律列出后,要理解v是指m相对球心的速度。而许多考生在第(2)问中将小球相对于地面的速度代入,导致错解。解题方法与技巧:(1)m下滑只有重力做功,故机械能守恒,即有因为底部A是圆周上的一点,由牛顿第二定律,有(2)容器放置在水平桌面上,则m与M组成的系统在水平方向不受外力,故系统在水平方向上动量守恒;又因m与M无摩擦,故m与M的总机械能也守恒。令m滑到底部时,m的速度为,M的速度为。由动量守恒定律得由机械能守恒定律得例2.质量为m的物体A,以
4、速度从平台上滑到与平台等高、质量为M的静止小车B上,如图2所示,小车B放在光滑的水平面上,物体A与B之间的滑动摩擦因数为,将A视为质点,要使A不致从小车上滑出,小车B的长度L至少应为多少?命题意图:考查对A、B相互作用的物理过程的综合分析,及对其中隐含条件的挖掘能力。错解分析:不能逐段分析物理过程,应选择恰当的规律使问题求解简便化。解法一、力的观点取向右为正方向,对A、B分别用牛顿第二定律解法二、功能关系与动量守恒定律对A、B系统运用动量守恒定律由功能关系解法三、用“相对运动”求解位移、加速度、速度都是相对地面(以地面为参照物),本题改为以B为参照物,运用A相对于B的位移、速度和加速度来求解。取向右方向为正,则A相对B的加速度