力學(xué)6量的計算問題

華陳森

(江蘇省如皋市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)袁橋初級中學(xué) 226575)

在功、功率部分的學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常會涉及力F、距離s、功W、功率P、時間t、速度v這六個物理量的計算問題.通過實踐我們可以發(fā)現(xiàn)，力學(xué)6量的計算，具有很強的規(guī)律性.

一、涉及的公式

1.四個基本公式

F

s

WW=Fs

t

2.每個基本公式都有兩個變形公式(四個基本公式八個變形公式合計十二個相應(yīng)公式)

3.每個物理量都有兩個公式，換言之即每個物理量都有兩種可能解法

二、力學(xué)6量問題分析

1.有多少條這種力學(xué)6量問題

實踐表明，這種力學(xué)6量問題已知任意三個物理量(除了三個物理量原來在同一公式中)都可以求其它3個物理量；從數(shù)學(xué)的排列組合考慮，是從6個量中取三個量的組合問題.即6個量取三個量的排列問題6×5×4=120，除以3個量重合的排列為3×2=6，可以算出一共有20個；再減去三個量在同一公式中的4個組合，實際力學(xué)6量問題也就16個題型.教學(xué)用題型個數(shù)思考公式如下：

2.具體哪16個力學(xué)6量問題

FsWFsPFWPsWPFstFWtFPtsWtsPtWPtFsvFWvFPvFtvsWvsPvstvWPvWtvPtv

3.進一步實踐表明

任何一種題型，其中都至少有兩個要求的物理量可以不依賴分步法直接求出來.

4.再進一步實踐發(fā)現(xiàn)

其中還有4個題型，三個要求的物理量都可以不依賴分步法直接求出來.

具體有哪4個題型三個物理量都可以直接求

FsvFWPsWtPtv

三、力學(xué)6量問題例析

1.解法規(guī)律總結(jié)

(1)已知3個物理量求其它3個物理量；(2)至少有兩個物理量可以直接求；(3)有4個題型，三個物理量都可以直接求.

2.力學(xué)6量問題例析

題型：Fst型

具體題目：小明同學(xué)用100牛頓的拉力沿水平方向勻速直線拉動物塊，5秒內(nèi)移動的距離是6米.

求小明同學(xué)在上述過程中：

(1)所做的功是多少？(2)該過程功率是多大？(3)移動的速度是多大？

解W=Fs=100N×6m=600J

答：(1)所做的功是600J；(2)該過程功率是120W；(3)移動的速度是1.2m/s.

3.三個物理量都可以直接求的力學(xué)6量問題例析

題型：Fsv型

具體題目：小明同學(xué)用100N的拉力沿水平方向勻速直線拉動物塊，移動的距離是6m，移動的速度是1.2m/s.

求小明同學(xué)在上述過程中：

(1)所做的功是多少？(2)該過程功率是多大？(3)運動的時間是多少？

解W=Fs=100N×6m=600J

答：(1)所做的功是600J；(2)該過程功率是120W；(3)運動的時間是5s.

四、中考試題中的力學(xué)6量問題賞析

賞析12020年江蘇南京中考物理試題第27題第(3)小題

圖1

如圖1所示為一輛無人駕駛清掃車，空車質(zhì)量為400Kg,它集激光、攝像頭、超聲波雷達等傳感器于一體，可自主作業(yè).

(3)空車行駛時牽引力的功率為810W，在10s內(nèi)勻速行駛12m，車受到的阻力為多少牛？

分析這也是力學(xué)6量問題中的已知sPt求F(Wv)的問題.

解法一W=Pt=810W×10s=8100J

∵車勻速行駛,∴車受到的阻力f=F=675N

(W=Pt=810W×10s=8100J或W=Fs=675N×12m=8100J

∵車勻速行駛,∴車受到的阻力f=F=675N

答：車受到的阻力為675N.(所做的功為8100J；速度為1.2m/s)

賞析22020年重慶中考物理試題第19題

圖2

如圖2所示，某公司研發(fā)的智能服務(wù)機器人，它具有凈化室內(nèi)空氣、陪伴老人聊天散步等功能.若它在50N的牽引力作用下，以0.5m/s的速度在水平地面勻速直線行駛60s，求：

(1)它行駛的路程；(2)此過程中牽引力所做的功.

分析這是力學(xué)6量中已知Ftv求sw(P)問題.

解s=vt=0.5m/s×60s=30m

W=Fs=50N×30m=1500J

答：(1)它行駛的路程是30m;

(2)此過程中牽引力所做的功是1500J.

中考試題中的力學(xué)6量問題，可以單獨出現(xiàn)，也可以混雜在其他問題中出現(xiàn)；更大量的力學(xué)6量問題，是包含在力學(xué)綜合計算題中，而熟練掌握力學(xué)6量的計算問題，成為解力學(xué)綜合計算題的堅實基礎(chǔ).在力學(xué)6量問題專題練習(xí)達到一定水平后，讓學(xué)生瀏覽中考試題，會讓學(xué)生由衷感覺所學(xué)的內(nèi)容與相應(yīng)中考題目的對應(yīng)，對這類題目會有一種放下心來的踏實感覺；再通過一定量實際中考試題的專項訓(xùn)練，進一步提升學(xué)生們力學(xué)6量問題的解題感覺.

本文只是在學(xué)生的解題達到一定靈感后，讓學(xué)生有個高屋建瓴、先易后難再由難而易的過程；相信經(jīng)過這樣的專題訓(xùn)練，學(xué)生的解題思路會更為靈活開闊.