关于培养学生的分析问题能力

一、明确所说问题的性质

物理学按所研究问题的不同性质分为力学、热学、电学等部分;力学又分为质点力学、刚体力学等部分;质点力学又分为运动学和动力学等部分;质点运动学可再分为直线运动、曲线运动,如此等等。分门别类,把一个大问题分成几部分来研究,每个部分各有其特殊性,遵从不同的物理定律或定理。这些定律或定理只在一定条件下成立,不能任意搬用。明确问题的性质就是明确问题所属门类,从而明确哪些定律对它适用,哪些不适用。

【例 1】如图 1 所示,AB 杆重 10 千克,CD 杆重略去不计,A、C、D 均铰接,求 A、C 处轴的反作用。

这是一个刚体平衡问题,平衡公式是:

∑ Fi = 0,

i

∑ Mi = 0

i

在平面问题中上式简化为三个标量关系式:

∑ Fix

i

= 0,

∑ Fiy = 0

i

∑ Mio = 0

i

这就是刚体平衡现象的特殊规律。图 1 的构件包括两个刚体 AB、CD 与墙面相联结,可用隔离法将它们分开后分别应用(1)式求解。

【例 2】如图 2 已知所示 l0=0.8 米,l=1 米求:小球由初始位置 1 下落至位置 2 时的速度。

在图2 所示小球M 的运动也可以看作沿弹簧轴线的相对运动和随它一

道摆动的牵连运动所合成,它的绝对加速度并不等于相对加速度和牵连加速度的矢量和(还有一个柯氏加速度)。事实上,根据所给条件,M 在位置 2 的速度无法求出,有的课本把图 2 的题放在能量的转换和守恒这一章之后作为练习题显然是不合适的。

由能量守恒只给出一个方程,但其中 r 和ϕ的函数形式都无法确定。