基于破解力学问题的模型法研究
初中物理教学中解力学题的思路探究
初中物理教学中解力学题的思路探究在初中教育阶段，物理是一门非常重要的、实践性比较强的学科，但由于物理学科具有理解难度较大以及知识比较抽象等特征，使得一部分学生感觉物理知识的学习难度较大，特别是在解力学题的时候，大多数学生存在难以入手的感觉，这就在一定程度上导致了初中物理教学效率低下、教学质量不高的问题。
针对这样的现象，本篇论文中，笔者分析并探讨了初中物理教学过程中解力学题的几条思路，旨在为提高初中物理教学质量、扩展学生的学习思路提供一定的帮助。
1.培养与提高学生学习力学知识的兴趣与积极性“兴趣是学生最好的老师”。
而对于初中学生来说，兴趣也是其学习物理力学知识的内在驱动力。
基于此，初中教师应当注重培养与提高学生学习力学知识的兴趣与积极性，并以此为有力抓手，使学生熟悉、掌握物理力学的基础知识，为力学问题的有效解决奠定良好的理论基础。
为培养与提高学生学习力学知识的兴趣与积极性，教师在实际教学过程中应当做到以下几点：第一，应当改变传统较为落后的教学观念与教学模式。
经过实践调查，笔者发展，就现阶段来说，还有部分初中教师仍旧采取以往“填鸭式”“满堂灌”的教学模式，使本来趣味性比较高的物理学科变得枯燥乏味、物理课堂上“死气沉沉”，由于教师占用了非常多的课堂教学时间，从而导致学生没有足够时间进行自主思考，这样的现象，非常容易导致学生出现感觉学习物理力学知识难度较大的问题，从而致使学生渐渐失去了学习物理力学知识的兴趣与积极性。
面对这样的问题，教师必须改变传统较为落后的教学观念与教学模式，在对物理力学知识进行讲解的过程中应当追求“精”，而不应单纯地追求“多”。
第二，教师应当善于利用多种教学方法。
由于物理力学知识的理解难度较大、知识比较抽象，因此，教师应当善于利用多种教学方法，例如多媒体、PPT等，向学生进行清楚地、直观地演示，帮助学生学习、理解物理力学知识。
还可以通过应用多媒体技术，把物理力学知识制作成动画视频，将抽象的知识与力学问题形象化、直观化，以降低力学问题的解答难度，将学生解答力学问题的兴趣激发出来。
基于破解力学问题的模型法研究
基于破解力学问题的模型法研究摘要：物理模型法是抓主要的、本质的，在一定条件下，将主要问题突现出来作为“模型”进行研究的一种非常重要的方法。
作为物理学分支的力学课题，可以按照其认知结构广泛运用客观模型、过程模型及数学模型进行研究，破解一些比较复杂的实际问题。
关键词：力学;物理模型;模型法由自然科学的特点可知，力学是工程技术的精髓。
因此，力学问题既是工程技术的重点，也是难点。
要解决这一难题，需要我们借助物理模型法予以破解。
1 物理模型的概念及类别物理学探知物质世界的方法很多，如实验法、模型法、推理法、分析法、假设法、图象法、数学方法等。
其中，物理模型法排除了实际物理现象或过程中的非本质因素的干扰，舍弃次要因素和无关因素，突出地反映客观事物本质特征，从而使物理现象和物理过程得到简化和理想化，对破解力学难题具有重要作用。
所谓物理模型，就是抓住本质解决问题，对复杂变化的事物进行简化抽象后而建立的理想化模型。
作为物理学分支的力学模型，是从复杂的物体运动中抓住共性，找出反映事物本质的主要因素，略去次要因素，经过简化，把作机械运动的实际物体和过程进行抽象的理想化模型。
按照力学的认知结构，解决问题的第一步是选取研究对象;第二部是确定运动过程;第三部将运动过程与数学紧密联系起来，建立函数关系求解。
依次形成三类模型：客体模型、过程模型和数学模型。
1.1 客体模型力学研究的物体，是作机械运动的客观存在的实际物体，依据上述从具体事物的复杂现象中抓住共性，找出主要矛盾，略去次要因素的观点，我们可以将经过处理后作机械运动的具体物体抽象为力学模型，这种力学模型就是我们所称的客体模型。
其关键词是抽象、去繁从简，如，力学中研究某些物体的运动时，如果物体本身的尺寸与所研究问题中的有关距离相比很小，又不要求涉及物体自身的转动等因素，就可忽略物体的大小和形状，突出物体的质量和位置，用一个有质量的点来代替整个物体，建立起“质点”模型;又如，将变形很小的物体抽象为刚体;再如，研究跳水运动员时可以将他看作质量全部集中在其重心的一个质点模型。
力学问题解析与解决
力学问题解析与解决力学是物理学的重要分支，研究物体运动的原理和规律。
在学习力学过程中，我们常常遇到各种问题，包括计算物体的运动速度、加速度、力的大小和方向等等。
本文将深入探讨力学问题的解析与解决方法，帮助读者更好地理解和应用力学知识。
一、力学问题的分析在解决力学问题之前，首先需要对问题进行细致的分析。
一个典型的力学问题通常包含以下几个方面的要素：物体的质量、运动的时间、位置和速度，施加在物体上的力等等。
我们需要逐步梳理问题，并根据已知和未知的要素归纳出求解问题所需要的公式和关系。
二、力学问题的解决步骤1. 分析问题在解决力学问题之前，我们需要仔细阅读问题，理解题目所给的条件和要求。
通过分析问题，我们可以确定问题的关键要素，并且找到解决问题的方向。
2. 绘制清晰的示意图力学问题通常涉及到物体的运动轨迹和位置，因此绘制清晰的示意图可以帮助我们更好地理解问题。
示意图应包含物体的起始位置、终点位置以及其他相关的标记。
3. 确定已知条件和未知量在解决力学问题时，我们需要根据已知条件来计算未知量。
已知条件可以是物体的质量、速度、加速度等，未知量可以是物体的位置、速度、力的大小和方向等。
清楚地区分已知条件和未知量将有助于我们选择恰当的公式和方法进行计算。
4. 应用适当的公式和定律力学问题通常可以通过牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定律等相关公式和定律进行求解。
根据问题的特点和要求，选择适当的公式进行运算。
在进行计算之前，注意将已知条件代入公式，并消除单位不一致的情况。
5. 检查和解释结果在求解完力学问题之后，我们需要对结果进行检查和解释。
首先，检查计算中是否有明显的错误。
其次，解释结果是否符合实际情况，并根据问题的要求进行合理的解释。
三、常见力学问题的解析与解决方法1. 动力学问题动力学问题涉及到物体的质量、力的作用和物体的加速度等。
在解决这类问题时，可以运用牛顿第二定律：F=ma，其中F表示物体所受合力的大小，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
力学问题求解方法指导学生解决力学问题的有效方法
力学问题求解方法指导学生解决力学问题的有效方法力学作为物理学中的一个重要分支，研究物体运动和力的相互作用，是物理学中的基础课程之一。
在学习力学过程中，许多学生都会遇到各种各样的问题。
为了帮助学生更有效地解决力学问题，本文将分享一些指导学生解决力学问题的有效方法。
一、理清问题在解决力学问题之前，首先要确保自己完全理解问题陈述，并且在脑海中形成一个清晰的问题模型。
理解问题是解决问题的第一步，只有明确问题才能有针对性地进行解答。
二、分析物理模型力学问题经常涉及到物体的运动和受力情况，建立一个清晰的物理模型对于解决问题至关重要。
根据问题的描述，将物体的形状、质量、受力情况等抽象成图形或者标注清晰的图示，有助于理清思路和分析问题。
三、应用物理定律力学问题的解决离不开物理定律的应用。
在遇到力学问题时，要熟练掌握牛顿定律、动能定律、万有引力定律等基本定律，并且在解题过程中灵活应用。
根据问题给出的条件和已知量，运用适当的定律进行分析和计算，得出合理的结论。
四、注意单位和精度力学问题中，单位和精度的处理常常容易被忽略，但却是解题过程中必须重视的方面。
在计算中要注意保持单位的统一，充分利用单位间的转换关系，以避免计算错误。
同时，在求解过程中要保持适当的精度，合理四舍五入并标注结果的单位。
五、善于使用辅助工具除了依靠纸面上的计算，还可以使用一些辅助工具来辅助力学问题的求解。
例如，使用计算器进行复杂计算，使用图表或者曲线来分析数据，甚至可以借助电脑软件进行绘图、模拟等操作，这些辅助工具可以提高解题效率和准确性。
六、多做习题和实践力学问题的解决需要不断的练习和实践。
学生们应该多做习题，尤其是一些典型和难度适中的习题，可以通过习题来提高自己的解题能力和熟练度。
同时，在学习过程中要注重实践环节，进行一些简单的实验或者观察现象，以加深对力学知识的理解和应用。
七、寻求帮助和交流当遇到难以解决的力学问题时，不要独自苦思冥想，而是主动寻求帮助和进行交流。
力学问题的解决方法与应用
力学问题的解决方法与应用教案：力学问题的解决方法与应用引言：力学是物理学的一个重要分支，研究物体在受到外界力的作用下的运动和相互作用规律。
力学问题的解决方法与应用是丰富和应用力学知识的重要环节。
本教案将围绕力学问题的解决方法展开论述，帮助学生掌握解决力学问题的基本思路和技巧。
一、问题的分析与建模问题的分析与建模是解决力学问题的第一步。
在解决力学问题时，需要对问题进行仔细分析，并建立问题的数学模型。
有以下几个关键步骤：1.1 理解问题首先，对问题进行仔细地阅读和理解，明确问题要求，确定需要求解的物理量。
例如，问题可能要求求解物体的加速度，或者求解物体所受的合力。
1.2 画图与标记其次，根据问题的描述，画出相应的示意图，并标注所需物理量。
例如，可以画出物体的受力图，标明各个力的大小、方向和作用点。
1.3 建立物理模型根据问题的特点，选择适当的物理模型进行描述。
例如，在求解物体运动问题时，可以使用运动学方程或牛顿第二定律等进行分析。
二、力学定律与原理的应用力学问题的解决离不开力学定律与原理的应用。
掌握力学定律的应用方法，是解决力学问题的关键。
2.1 牛顿定律的应用牛顿定律是力学问题解决的基础。
在问题中，可以通过牛顿定律分析力的平衡与不平衡状态，求解物体的加速度、速度和位移等。
2.2 力的分解与合成力的分解与合成是解决力学问题中常用的方法。
当力的合成关系复杂时，可以将力分解为多个已知方向的力，再将其合成为所求力。
2.3 力的投影与合成力的投影与合成是分析平面力系统问题的有效方法。
通过将力分解为垂直方向上的分力与水平方向上的分力，可以方便地求解力的合成与分解问题。
三、力学问题的求解策略与技巧解决力学问题需要合理的求解策略与技巧。
3.1 引入辅助量在解决复杂的力学问题时，可以引入一些辅助量，利用辅助量之间的关系简化问题。
例如，可以引入摩擦系数、滑动系数等。
3.2 利用对称性和几何条件在问题中，如果存在对称性和几何条件，可以充分利用这些特点简化问题的分析和求解过程。
力学的应用解决各类力学问题的方法与策略
力学的应用解决各类力学问题的方法与策略力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动和受力情况。
在日常生活中，我们可以应用力学的知识来解决各类力学问题，比如物体受力平衡、自由落体运动、力的分解等等。
本文将介绍一些解决力学问题的方法和策略。
一、物体受力平衡的解决方法当一个物体处于受力平衡的状态时，所有作用在它上面的力的合力为零。
解决物体受力平衡问题的方法有两种：图解法和代数法。
图解法是通过绘制力的示意图来直观地分析物体的受力情况。
首先，我们需要根据问题中给出的信息确定力的大小和方向，并把它们标在示意图上。
然后，利用平行四边形法则或三角形法则来求解力的合力和合力的方向。
最后，判断物体是否处于受力平衡状态。
代数法是通过运用力的平衡条件来解决物体受力平衡问题。
首先，我们需要根据问题中给出的信息列出力的方程式。
然后，利用力的平衡条件（合力为零）来解方程组，求解未知数的值。
最后，判断物体是否处于受力平衡状态。
二、自由落体运动的解决策略自由落体是指在只受重力作用下的物体运动。
解决自由落体运动问题的策略有两种：分析法和公式法。
分析法是通过分析物体在不同时间点上的位置和速度变化，来确定它的运动状态。
首先，我们需要根据问题中给出的信息列出物体的运动表达式。
然后，分别计算物体在不同时间点上的位置和速度，并观察它们之间的关系。
最后，根据分析结果判断物体的运动规律。
公式法是通过应用自由落体运动的公式来解决问题。
首先，我们需要根据问题中给出的信息选择合适的公式，并代入已知数值计算未知数的值。
然后，根据计算结果来判断物体的运动状态。
最后，检查计算过程中是否满足物体自由落体运动的条件。
三、力的分解的解决方法力的分解是将一个力分解为两个互相垂直的分力，方便进行分析和计算。
解决力的分解问题的方法有两种：几何法和代数法。
几何法是通过几何图形的分析来进行力的分解。
首先，我们需要根据问题中给出的信息绘制力的示意图，并确定力的大小和方向。
然后，根据力的几何关系和三角函数的性质来求解力的分力。
数学模型解析下的力学系统特性研究
数学模型解析下的力学系统特性研究引言：力学系统是研究物体运动和力的相互作用的学科，而数学模型则是通过数学方法对力学系统进行建模和解析。
本文将探讨数学模型解析下的力学系统特性研究，旨在深入了解力学系统的运动规律和力的作用方式。
一、力学系统的数学模型力学系统的数学模型是通过数学方法对力学系统进行描述和分析的工具。
它可以基于牛顿力学、拉格朗日力学或哈密顿力学等理论建立起来。
数学模型主要包括物体的运动方程、力的作用规律以及初始条件等。
二、数学模型的解析方法数学模型的解析方法是指通过数学手段对力学系统进行求解和分析的过程。
常见的解析方法包括微分方程求解、矩阵运算、变分法等。
这些方法可以帮助研究者推导出力学系统的运动规律和特性。
三、力学系统的稳定性分析力学系统的稳定性是指系统对初始条件的微小扰动是否会导致系统的运动发生剧烈变化。
通过数学模型解析，可以对力学系统的稳定性进行分析。
例如，可以通过线性稳定性分析判断系统是否具有稳定平衡点，或者通过李雅普诺夫稳定性定理判断系统是否具有渐近稳定性。
四、力学系统的动力学特性研究力学系统的动力学特性是指系统在受力作用下的运动规律和特性。
通过数学模型解析，可以研究力学系统的动力学特性，如系统的振动频率、周期、幅值等。
例如，可以通过解析方法推导出系统的固有频率和振动模态，并分析其对系统运动的影响。
五、数学模型解析下的力学系统优化数学模型解析还可以应用于力学系统的优化设计。
通过建立优化目标函数和约束条件的数学模型，可以通过解析方法求解最优解。
例如，可以通过最小化系统的能量消耗或最大化系统的性能指标来实现力学系统的优化设计。
六、数学模型解析下的力学系统仿真数学模型解析还可以用于力学系统的仿真研究。
通过建立力学系统的数学模型，并应用数值计算方法进行求解，可以模拟系统的运动过程和力的作用方式。
仿真研究可以帮助研究者更好地理解力学系统的特性，并预测系统的运动行为。
结论：数学模型解析下的力学系统特性研究对于深入了解力学系统的运动规律和力的作用方式具有重要意义。
工程力学力求解的方法研究与应用总结
工程力学力求解的方法研究与应用总结工程力学是研究物体在受力作用下的力学性质和运动规律的学科。
在工程实践中，解决力学问题是非常重要的，因为它能够帮助工程师设计和分析各种结构，确保其安全可靠。
本文将对工程力学力求解的方法进行研究与应用总结。
一、静力学解法静力学是研究物体处于平衡状态时受力分析和力的平衡条件的学科。
在工程力学中，静力学解法是最基本的方法之一。
它通过分析物体所受的各个力，应用力的平衡条件，求解物体的受力情况。
例如，在分析桥梁结构时，可以通过静力学解法计算桥梁的受力分布，从而确定桥梁的承载能力。
二、弹性力学解法弹性力学是研究物体在受力作用下发生弹性变形时的力学性质和变形规律的学科。
在工程实践中，弹性力学解法被广泛应用于材料力学和结构力学的分析中。
通过应用弹性力学的理论和方法，可以计算材料的应力和应变分布，评估材料的强度和刚度。
例如，在设计建筑物时，可以利用弹性力学解法计算结构的变形和应力，以确保结构的安全性和稳定性。
三、塑性力学解法塑性力学是研究物体在受力作用下发生塑性变形时的力学性质和变形规律的学科。
与弹性力学不同，塑性力学解法考虑了材料的塑性行为，即在超过弹性极限后，材料会发生不可逆的塑性变形。
在工程实践中，塑性力学解法常用于分析和设计金属结构、土体和混凝土等材料的力学性质。
例如，在设计桩基础时，可以利用塑性力学解法计算桩身的承载力和变形情况，以确保基础的稳定性和可靠性。
四、有限元法有限元法是一种数值计算方法，广泛应用于工程力学的力求解中。
它将连续介质划分为有限数量的单元，通过建立单元之间的力学关系，求解整个结构的力学问题。
有限元法可以模拟各种复杂的力学问题，如结构的变形、应力分布和破坏行为等。
在工程实践中，有限元法已成为一种重要的工具，用于分析和优化各种结构和材料。
例如，在汽车工程中，可以利用有限元法模拟车身的应力和变形，从而优化车身的结构和材料。
综上所述，工程力学力求解的方法包括静力学解法、弹性力学解法、塑性力学解法和有限元法。
浅谈解力学题的思维方式
浅谈解力学题的思维方式李琼丽摘要：力学是高中物理中很重要的一部分，我认为解答力学题有一定的思维方式，这些思维方式同时还可以帮助解答电学等其他类型的题目。
在解题中只要能够做到“明确研究对象，确定相关概念，灵活运用规律，及时归纳总结”，任何力学问题都可以解答，并且还可以将逻辑思维能力提高到更高的境界。
关键词：研究对象；概念；规律；归纳总结众所周知，力学占据了高中物理中约二分之一的内容，因此力学问题的处理显得尤为重要。
但很多学生由于不能很好的掌握解题方法，以至于只会解答简单的问题。
在做题过程中，我对力学解题做了一些思考：在重视理解力学概念、公式，定律的同时，更要注意力学解题的思维过程。
我们如果能把解题过程看作是“获取信息、思维启动、思维逻辑、思维深化”的过程，并且能够做到“明确研究对象，确定相关概念，灵活运用规律，及时归纳总结”，任何力学问题都可以迎刃而解。
一、明确研究对象对待一个物理问题，首先我们得明白这个问题涉及哪些物体，才能确定后面的分析（包括力、运动）。
力学习题有的给出一个物体，有的给出两个或多个相关联的物体。
从物理过程看，有的给出部分，有的给出全部。
这就需要我们认真审题，明确要研究的物体并对其状态做出判断。
我们可以从以下几个方面着手：1．找目标对象。
所有的习题都必须是以解决某一物体的形态、状态等为目的，那么首先我们要找出这个“物体”，把它从周围众多物体中独立出来（或把某一个整体独立出来），其实大多数物理问题，这个“物体”是显而易见，对于难以确定研究对象的问题我们可以从最后的问题入手进行反推。
2．赋予对象物理过程和状态。
找到研究对象后我们得让他在我们的头脑里充实，必然要想到这个研究对象处于什么样的状态、做什么样的运动，这就要求对研究对象进行抽象思维，形成一定条件下的清晰的物理图景，有趣的物理图景促进注意转移，情感与图景贴近，达到情景结合，有助于思维的正常启动。
一切物体在力学范畴内的运动状态有平衡状态（静止、匀速直线运动、匀速转动）和非平衡状态。
力学问题的解析与解决技巧
力学问题的解析与解决技巧力学作为物理学的基础学科，在研究物体运动和受力行为中具有重要的作用。
解决力学问题不仅需要理解基本概念和公式，还需要熟练掌握解题技巧。
本文将介绍力学问题的解析与解决技巧，帮助读者更好地应对力学难题。
一、明确问题在解决力学问题之前，首先要充分理解问题陈述，并明确要求。
明确问题能够帮助我们集中注意力并避免陷入无用的计算过程中。
同时，还需要有足够的背景知识来理解给定情景下的物理规律和现象。
二、建立坐标系建立合适的坐标系是解决力学问题的一项关键工作。
通过选择坐标轴的方向和原点的位置，可以简化物体运动的描述和问题的求解。
一般来说，我们可以根据问题的特点选择直角坐标系、极坐标系或其他合适的坐标系。
三、绘制图像在解析力学问题时，绘制图像是非常有帮助的。
通过将问题转化为可视化的形式，我们可以更好地理解问题的本质和关键要素。
绘制图像时，要标明物体的位置、速度、加速度等重要量，并画出所受外力和作用力的方向，以便更好地分析问题。
四、应用力学定律和方程力学问题的解决离不开力学定律和方程的应用。
根据问题的特点，可选择适当的定律和方程。
对于平衡和静止问题，我们可以应用平衡条件和受力平衡方程。
对于运动问题，常用的定律有牛顿第二定律和动能定理等。
在应用定律和方程时，要注意适当选择参考系，并合理选择坐标系。
五、列出已知和未知量在问题解析的过程中，需要将已知条件和未知量进行明确列出。
已知条件是问题中明确给出的物理量，而未知量是需要计算得到的物理量。
列表有助于梳理问题结构、理清思路，并为下一步的解答提供依据。
六、使用适当的物理公式力学问题求解的关键之一是正确使用适当的物理公式。
根据已知条件和未知量，选择合适的公式进行运用。
在使用公式时，要注意单位的一致性和量纲的平衡，确保计算结果准确无误。
七、代入数值与计算当已知条件和未知量都明确后，可以进行数值代入和计算。
在代入数值之前，要先确定所使用的单位，并检查计算公式和数学步骤的正确性。
工程力学力求解的方法研究
工程力学力求解的方法研究工程力学是研究力在工程中的作用和应用的学科，它涉及到物体的静力学、动力学和强度学等方面。
在工程实践中，解决力学问题是必不可少的，因此研究工程力学力求解的方法具有重要的意义。
一、经典力学方法经典力学是工程力学的基础，它采用牛顿力学的基本原理和公式进行分析和计算。
在静力学中，经典力学方法主要包括平衡条件和受力分析。
通过平衡条件，我们可以确定物体在平衡状态下的受力情况，从而解决力学问题。
在动力学中，经典力学方法主要包括牛顿第二定律和动量守恒定律。
通过这些定律，我们可以计算物体的运动状态和受力情况。
在强度学中，经典力学方法主要包括应变-应力关系和材料力学性质的研究。
通过这些关系和性质，我们可以计算物体的应力和变形情况。
二、数值力学方法数值力学方法是一种基于数值计算的力求解方法，它通过离散化物体和力的作用，将力学问题转化为数学问题，并通过数值计算方法求解。
在工程实践中，数值力学方法广泛应用于结构力学分析、流体力学模拟等领域。
其中，有限元方法是最常用的数值力学方法之一。
有限元方法将物体划分为有限个小单元，通过建立单元间的力学关系，求解整个物体的受力情况。
有限元方法具有适用范围广、计算精度高等优点，在工程实践中得到了广泛应用。
三、实验力学方法实验力学方法是通过实验手段来研究力学问题的方法。
在工程实践中，实验力学方法常用于材料性质测试、结构强度验证等方面。
通过实验手段，我们可以获得物体的受力情况和变形情况，从而验证理论模型和计算结果的准确性。
实验力学方法具有直观、可靠的特点，在工程实践中起着重要的作用。
四、计算力学方法计算力学方法是一种基于计算机技术的力求解方法，它通过建立力学模型和数学模型，利用计算机进行计算和模拟。
在工程实践中，计算力学方法广泛应用于结构力学分析、流体力学模拟等领域。
其中，有限元方法、边界元方法、有限差分方法等是常用的计算力学方法。
计算力学方法具有计算速度快、计算精度高等优点，在工程实践中得到了广泛应用。
计算方法在力学模型求解中的应用探究
计算方法在力学模型求解中的应用探究引言：力学模型是研究物体运动和相互作用的重要工具。
然而，由于力学问题的复杂性，仅仅依靠数学分析往往难以得到准确的解析解。
因此，计算方法在力学模型求解中的应用变得尤为重要。
本文将探究计算方法在力学模型求解中的应用，并讨论其优点和局限性。
一、有限元法在力学模型求解中的应用有限元法是一种常用的计算方法，可以将复杂的力学问题转化为离散的小问题，通过数值计算得到近似解。
其基本思想是将物体分割成有限数量的小单元，通过对每个小单元的力学行为进行建模和计算，最终得到整个物体的力学行为。
有限元法在力学模型求解中的应用广泛，可以用于求解静力学、动力学、热力学等各种力学问题。
例如，在结构力学中，有限元法可以用于分析建筑物的受力情况，评估结构的稳定性和安全性。
在流体力学中，有限元法可以用于模拟流体的流动行为，预测流体的速度和压力分布。
然而，有限元法也存在一些局限性。
首先，有限元法需要将物体分割成小单元，这就要求对物体的几何形状和边界条件进行合理的建模，否则可能导致计算结果的不准确。
其次，有限元法的计算过程较为复杂，需要大量的计算资源和时间。
因此，在实际应用中，需要权衡计算精度和计算成本。
二、计算流体力学在力学模型求解中的应用计算流体力学（CFD）是一种通过数值计算方法求解流体力学问题的技术。
它基于流体力学的基本方程，通过离散化和数值求解，得到流体的速度、压力、温度等相关参数。
计算流体力学在力学模型求解中的应用广泛，可以用于模拟和预测各种流体流动问题。
例如，在航空航天领域，计算流体力学可以用于模拟飞机在不同飞行状态下的气动特性，优化飞机的设计和性能。
在汽车工程中，计算流体力学可以用于模拟车辆的空气动力学行为，改善车辆的燃油效率和稳定性。
然而，计算流体力学也存在一些挑战和限制。
首先，计算流体力学需要对流体的边界条件和初始条件进行准确的设定，否则可能导致计算结果的不准确。
其次，计算流体力学的计算量较大，需要高性能计算设备和大规模并行计算。
解决工程流体力学问题的三种研究方法
解决工程流体力学问题的三种研究方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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力学模型分析
力学模型分析力学模型分析是一种科学研究方法，通过建立合适的力学模型，以求解和分析实际问题的力学现象和规律。
力学模型分析在多个领域中得到广泛应用，包括工程、物理学、地质学等等。
本文将介绍力学模型分析的基本概念和方法，并结合实际案例进行说明。
一、力学模型的基本概念力学模型是对真实系统的一种简化和抽象，它能够描述和预测实际系统的行为和性能。
力学模型可以是数学方程式、几何模型或者是物理模型，根据具体问题的不同而有所区别。
在力学模型分析中，我们常用的有弹性模型、塑性模型、流体模型等等。
二、力学模型分析的方法1. 建立模型：根据具体问题的特点和要求，选择合适的力学模型，并确定所需的输入和输出参数。
建立模型时，要考虑到模型的逼真性和简化程度，以便提高计算效率和准确性。
2. 模型求解：利用数值计算方法或者解析方法，对模型进行求解。
数值计算方法包括有限元法、有限差分法等等，解析方法则是通过求解方程组或者利用已有的解析解来获得模型的解。
3. 模型验证：将得到的模型解与实际观测数据进行比较，验证模型的准确性和可靠性。
如果模型与实际数据吻合较好，则可以使用该模型进行更多的分析和预测。
4. 参数敏感性分析：通过改变模型的输入参数，观察输出结果的变化，来分析模型对参数的敏感性。
这有助于了解模型的稳定性和可靠性，并确定关键参数对模型输出的影响程度。
三、实际案例：桥梁的强度分析以桥梁的强度分析作为实际案例来说明力学模型分析的应用。
在桥梁的设计和施工过程中，需要对桥梁结构的承载能力进行评估，以确保其安全可靠。
1. 建立模型：首先，我们可以将桥梁的结构简化为梁-柱模型，其中桥面板和桥墩分别作为梁和柱的模型来描述。
根据桥梁材料的力学性质，我们可以选择合适的弹性模型来建立桥梁结构的力学模型。
2. 模型求解：根据桥梁的几何形状和材料属性，可以通过有限元法对桥梁的强度进行分析。
有限元法是一种常用的数值计算方法，可以将连续体分割为有限个单元，在每个单元上建立适当的数学方程，然后通过求解这些方程来得到整体的力学性能。
利用计算方法解决力学难题的探索与实践
利用计算方法解决力学难题的探索与实践近年来，随着计算机技术的快速发展，计算方法在科学研究中的应用越来越广泛。
力学作为自然科学的基础学科，也受益于计算方法的进步。
利用计算方法解决力学难题，成为力学研究的一项重要任务。
本文将探讨利用计算方法解决力学难题的探索与实践。
首先，我们来看看计算方法在力学研究中的应用。
计算方法主要包括数值计算和计算机模拟两种形式。
数值计算是通过数值逼近的方法，将力学问题转化为数学问题，然后利用计算机进行求解。
计算机模拟则是通过建立力学系统的数学模型，利用计算机模拟系统的运行过程，从而获得力学问题的解答。
在力学研究中，数值计算广泛应用于解决复杂的数学模型。
例如，对于复杂的流体力学问题，数值计算可以通过有限元方法、有限差分方法等，对流体的流动进行数值模拟，从而得到流体的速度场、压力场等重要参数。
这对于研究气体、液体的流动行为，优化工程设计等具有重要意义。
另外，计算机模拟在力学研究中也发挥着重要作用。
通过建立力学系统的数学模型，并利用计算机模拟系统的运行过程，可以得到系统的演化过程和行为规律。
例如，对于材料的力学性能研究，可以通过计算机模拟材料的变形过程，从而获得材料的应力应变关系、破坏机理等重要信息。
这对于材料的设计与优化，具有重要的指导意义。
除了数值计算和计算机模拟，还有一些新兴的计算方法在力学研究中得到了广泛应用。
例如，人工智能技术在力学领域的应用，已经取得了一些令人瞩目的成果。
通过利用深度学习等技术，可以对力学问题进行智能化的处理和分析，从而提高力学研究的效率和准确性。
然而，利用计算方法解决力学难题也面临着一些挑战。
首先，由于力学问题的复杂性，需要建立精确的数学模型，并选择合适的数值算法进行求解。
这对研究人员的数学素养和计算机技术要求都很高。
其次，计算方法的应用需要大量的计算资源和时间，对计算机性能提出了更高的要求。
此外，计算方法得到的结果需要与实验数据进行对比和验证，以保证其准确性和可靠性。
初中物理解析解决力学问题的方法总结
初中物理解析解决力学问题的方法总结在解决初中物理力学问题时，我们可以采取一些解析的方法来帮助理解和求解。
以下是几种常用的解析解决力学问题的方法总结。
一、向量法向量法是力学问题中常用的解决方法之一。
它的基本原理是将力和位移看作向量，并利用向量的运算来求解力学问题。
举个例子，当我们需要求解一个力的合力时，可以利用向量法将每个力分解为水平和竖直方向的分力，然后将分力按照向量相加的原理求得合力的大小和方向。
向量法在解决力的合成、分解、平衡和合力等问题时十分有效，它能够通过图像化的方法直观地理解问题，并求得准确的答案。
二、牛顿第二定律法牛顿第二定律是力学中的重要定律之一，它表明物体的加速度与作用在物体上的合力成正比，与物体的质量成反比。
利用牛顿第二定律，我们可以用数学的方法来解决力学问题。
首先，我们需要明确物体所受的合外力和物体的质量，然后利用加速度与合力和质量之间的关系式，求解出问题中需要的物理量。
例如，当我们需要求解一个物体受到的合外力时，可以根据牛顿第二定律的公式F=ma，将物体的质量和加速度代入公式，求解出合外力的大小。
牛顿第二定律法在解决力学问题时十分常用，它将力与加速度之间的关系用数学方式表达，提供了一种精确求解的方法。
三、能量守恒法能量守恒法是一种解决力学问题的重要方法。
它基于能量守恒定律，即系统总能量在没有外力做功的情况下保持不变。
通过应用能量守恒原理，我们可以解决一些与力、速度、位移和高度等相关的问题。
例如，在机械能守恒的问题中，我们可以利用机械能（势能加动能）在过程中保持不变的特点来解决问题。
当我们需要求解一个物体在不同位置的速度或高度时，可以通过将机械能在不同位置进行比较，列写能量守恒方程，并通过数学计算求解出问题中需要的物理量。
能量守恒法在解决力学问题时提供了一种基于能量变化的角度来思考问题的方法，能够帮助我们更好地理解问题并得到正确的解答。
总结解析解决力学问题的方法不仅仅局限于以上三种，还包括直接法、正交分解法、受力分析法等等。
“模型法”在高中物理力学学习中的使用
模型法 在高中物理力学学习中的使用许有强(云南省红河州第一中学㊀７３３３９９)摘㊀要: 模型法 顾名思义是以建立模型使大脑更加清晰的方法ꎬ因为这种方法的有效性ꎬ常常被用于高中物理的解题方法中.老师通过在教学中传授这种方法ꎬ可以帮助同学们思维更加清晰.本文主要研究 模型法 在高中物理力学中的应用ꎬ主要从 使用 模型法 的问题 培养 模型法 的方法 两方面进行阐述.关键词:高中物理ꎻ 模型法 ꎻ力学学习ꎻ学习方法中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２０)２４－００５５－０２收稿日期:２０２０－０５－２５作者简介:许有强(１９７９.９－)ꎬ男ꎬ云南省蒙自人ꎬ中学高级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀物理是当代社会中占重要地位的学科ꎬ高中又是同学们对物理的接触更加全面更加深刻的阶段.笔者在采访物理学习的过程中发现ꎬ难 是同学们反映的普遍现象ꎬ无法看清物理现象本质ꎬ建立适合自己的学习方法和逻辑思维.在力学方面的学习ꎬ使用 模型法 可以降低题目难度ꎬ所以老师在平时授课时ꎬ要着重培养学生的建模意识.在对物体进行分析时ꎬ可以使同学的思维更加流畅清晰.所以ꎬ本文会探究 模型法 对物理力学的应用以及应如何进行合理有效的建立ꎬ使同学们的物理成绩更上一层楼.㊀㊀一㊁使用 模型法 的问题１. 模型法 应用意识匮乏在物理力学的学习中ꎬ要想应用 模型法 来解决力学问题ꎬ可以帮助我们认知物理现象ꎬ理解物理原理ꎬ启发我们的物理思维.首先要有 模型法 的应用意识.而什么是 模型法 的应用意识ꎬ即在读完题目后ꎬ大脑会根据题目要求来简化并建立相应模型ꎬ也就是所谓的思维惯性ꎬ这是在同学们进行多次思考后达到熟练程度所形成的.因为在学习物理的过程中ꎬ大量的物理概念㊁物理公式㊁物理定理被涵盖其中ꎬ抽象性和逻辑性非常强ꎬ同学们无法将题目转化为易理解模式.模型是将探究的抽象内容实际化ꎬ并建立相应的便于理解的内容ꎬ使同学们物理的学习更加具体化ꎬ不再局限于抽象㊁无法想象.例如:两个物体叠在一起ꎬ对其进行受力分析ꎬ老师们不妨先让学生自主思考ꎬ可以适当对学生进行提示和思维引导.但现实是ꎬ本该留给学生自己思考去解决问题ꎬ由于繁重的学习任务和紧张的时间并不允许他们这样做ꎬ一般情况下都是由老师为其讲解ꎬ给出相应简化模型ꎬ而学生本身只需要将老师给出的答案进行理解分析即可.但是在这过程中ꎬ没有学生的自主思考ꎬ而是消化老师 嚼好的 东西ꎬ是不会真正建立这种应用能力致使同学们的 模型法 应用能力匮乏.２. 模型法 应用能力不强在教学中使用 模型法 的目的是为了更加方便清晰的解决实际问题ꎬ但是建立了模型并不代表着可以使用它来解决问题.因为问题的解决需要理论与实际情况相结合ꎬ即使学生们学会模仿其他类型的题目来进行建模ꎬ但由于每道题的真实情况不同ꎬ得到的答案也不同.所以在老师培养了学生的应用意识后ꎬ也要主要加强学生的应用能力ꎬ这就需要从实际情况进行分析.但是学生在应用模型法进行解题时ꎬ只从模仿来建立模型ꎬ而没有实际理解模型本身ꎬ致使应用能力不强.这就需要老师在教学过程中多注重对学生的自主应用能力的培养.而老师教会同学们合理地正确地使用 模型法 ꎬ可以帮助同学们５５Copyright©博看网 . All Rights Reserved.更好的认识物理现象ꎬ从而透过现象清晰的了解物理原理.在建立合适的模型基础上ꎬ对物理现象的正确认知和物理原理的灵活运用ꎬ会使学习达到事半功倍的效果.例如:在受力分析过程中ꎬ要想正确建立模型ꎬ就要求其清晰的与本题实际相结合.比如绳子的模型和杆的模型就容易混淆ꎬ而两者的解题思路也存在较大差别.绳子的模型在应用中力的方向总是沿绳子方向.而对于杆来说ꎬ力的方向可以是任意的.所以ꎬ想要正确得出答案就要正确的对模型进行分析归类.作为老师ꎬ也应该给学生独立思考的机会ꎬ自己思考出来的结果印象才最深刻ꎬ记忆才最牢固.㊀㊀二㊁培养 模型法 的方法在教学中ꎬ使用 模型法 是一个普遍且有效的解决办法ꎬ通过认识物理现象ꎬ运用物理原理去解决物理问题.但是老师只有将书本上的知识与实际情况相结合传授给学生ꎬ才能达到更好的教学效果.１.培养物理模型应用意识老师在教授学生使用 模型法 解决问题时ꎬ要帮助学生建立应用意识.就是再碰到相关物理力学知识的时候ꎬ引导学生的思维惯性ꎬ思考这道题的解决办法ꎬ能使用什么方法来方便简单的找到答案.在传授知识的过程中ꎬ老师要培养学生要对物理知识㊁物理原理㊁物理现象进行归纳总结ꎻ对物理公式进行活学活用ꎻ多对物理习题进行整理ꎬ并从中归纳物理模型的建立.以便思维惯性发挥作用ꎬ节约同学们的解题时间ꎬ提高学习㊁做题效率.例如:同学们在进行受力分析时ꎬ主要是对物体受到的力的分析ꎬ考虑重力㊁摩擦力㊁弹力的存在因素ꎬ解决一系列的受力问题.这时老师就可以运用力学知识及原理来建立力学模型ꎬ帮助学生进行细致的受力分析.同时老师也应引导学生思考多个物体间存在的相互作用力.在分析多个物体的相互作用力时可以采用隔离法ꎬ通过对单个物体的受力分析ꎬ为达到受力平衡来对另一个物体进行分析.运用整体法来建立模型也是一个好方法ꎬ在忽略多个物体的内力因素时ꎬ考虑外力对物体的影响.在分析问题时可能会遇到数学问题ꎬ运用例如三角函数来解决.模型建立后的受力分析会变得相对简单ꎬ搭配上机械能守恒定律㊁动能定理㊁动量守恒定律等ꎬ可以使问题得到解决.老师在教学过程中不仅仅要传授学生知识ꎬ更重要的是对学习方法的培养ꎬ引导学生一步步养成自主思考㊁自主学习的好习惯.２.培养模型应用能力当对问题进行一系列分析后ꎬ如果使用模型法解决问题ꎬ即使将模型完整的建立好ꎬ但也可能不是正确㊁适用于此道题目的模型ꎬ可能只是对于别的题目的模仿.再结合了实际情况来看ꎬ这种模型并不能用来解决问题.这是因为应用能力的建立是需要日积月累的经验ꎬ在日常学习的总结归纳里吸取教训和方法.而现实中学生缺乏模型应用能力ꎬ对模型理解不够ꎬ无法与实际相联系ꎬ从而导致错误的模型被建立.正确的建立模型会使问题得到简化ꎬ提高学习效率.所以在平时学习中要让同学多多积累ꎬ归纳总结.对各类题型做到心中有数ꎬ启发物理思维ꎬ慢慢培养模型应用能力.例如:通过公式也可以探究模型的建立方法ꎬＦ合ｔ＝ｍＶᶄ－ｍＶꎬ关于动量定理ꎬ物体所受合外力的冲量等于它的动量变化ꎬ可以从物理量上入手ꎬ建立模型培养学生在日常学习中的归纳总结ꎬ对题型的概括以及平时的认真学习ꎬ细心纠错.通过对物理力学知识的整理ꎬ对各类模型也进行总结ꎬ使其逐步形成思维惯性.并对模型中可能出现的情况ꎬ有灵活运用能力.要想模型可以建立的准确ꎬ在老师平时教学的基础上要付出加倍努力.在教学中使用 模型法 解决物理力学知识时ꎬ要着重于建立模型应用意识ꎬ提高模型应用能力.从物理现象入手ꎬ对基础知识进行全面了解和把握ꎻ对于物理公式ꎬ它作为解题的钥匙ꎬ同学们更加应该熟练运用ꎬ不仅要熟练运用ꎬ还要灵活代入.在让同学反复练习过程中ꎬ找到一套适合他们自己的学习方法ꎬ来找寻解决问题的突破口.使他们能够达到合理且能正确运用 模型法 来解决物理问题ꎬ以此提高学习效率㊁提升学习成绩.㊀㊀参考文献:[１]杨锐宇.关于高中物理力学实验学习的思考[Ｊ].赤子ꎬ２０１８(３４):２２０.[２]殷鹏程.从生活现象中探究高中物理力学概念的学习[Ｊ].神州ꎬ２０１８(３５):１７３.[３]高俣.高中物理力学学习经验分析[Ｊ].神州ꎬ２０１８(２７):１７２.[责任编辑:李㊀璟]６５Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
破解力的谜题：牛顿第一定律的实证研究
力与物体运动的关系
03 未来研究方向
力学模型的拓展
● 02
第2章 实验设计与结果分析
实验设计
在研究牛顿第一定律 的实证过程中，实验 设计至关重要。设计 方案的思路和目的需 要明确，实验条件的 设置需严谨，同时要 对预期结果进行推测， 以确保实验中可能 存在的误差和偏
差
实验与理论的关系
实验结果对牛顿第一定律的支持是科学研究中至 关重要的部分。通过实验结果，我们可以验证和 加强对于牛顿第一定律的理解，同时也能够与之 前的理论联系起来，为科学领域的发展贡献新的 见解和发现。实验结果对于科学的意义不仅在于 验证已有的理论，更在于为未来的研究和应用提 供了依据和方向。
● 03
第3章 实验验证与讨论
结果验证
01 与预期结果的对比
检验实验结果是否与预期一致
02 结果真实性的评估
分析实验结果的可信度
03 是否达到实验目的
评估实验是否达到既定目标
讨论
结果的意义 和启示
探讨实验结果所 带来的意义和启
示
实验改进的 策略
提出改进实验的 方法和策略
可能存在的 误差和偏差
设定初始条件 施加外力 记录数据变化
控制变量的策略
保持相同质量 固定摩擦系数 控制环境温度
数据处理和分析方法
建立数据模型 计算力的大小 分析实验误差
结果展示
力的测量值
通过实验方法获 得的数据
数据相关性 检验
力与加速度的关 联性
实验误差分 析
对比理论值的偏 差
实验结论
01 验证牛顿第一定律
实验结果支持惯性原理
研究背景
牛顿第一定 律的历史由
来
攻克物理教学难点的利器：模型教学法例谈
出 发 ） 。
生 普 遍 感觉 不 适应 。 不 采 取 措 施 加 以 解 抽 象 变 具 体 ， 建 立物 理 模 型 的 重要 手 段 。 若 是 决 ， 此 以 往 ， 成 的 严 重 后 果 是 ： 知 上 可 以 说 ， 道 好 的 习 题 就 是 一 个 好 的物 理 长 造 认 一 教学 中实施 “ 型 教 学法 ” 以 物理 模 模 ， 学 生 感 到 物 理 深奥 难 懂 ， 理 上 学 生 惧 怕 模 型 。 心 以 可以 帮 助 学 物 理 学 习 ， 而 在 行 动 上 影 响 学 生 物 理 学 型为 依 托 ， 提 高 能 力为 目的 ， 从 习进 程 。 生 闯过 难 关 ， 顺 利学 好 高 中 物 理 奠 定 扎 为 高 中物 理 教 学 过 程 中大 多数 的 研 究 对 实的 基 础 。 象 是 一 些 物 理 模 型 。 些 物 理 模 型 既 原 于 这 高 中 物 理 模 型 有 很 多 ， 者 以 高 中 力 笔 实 践 又 高 于 实 践 ， 有 普 遍 的 共 性 特 征 ， 学 部 分 两 个物 理 模 为 例谈 谈 如 何 进 行模 型 带
知识 是巩 固基 础知 识 的 平 台 ， 是 发 展 为 了使 两 车 不 相 撞 ， 速 度 ａ 满 足 什 么 既 也 加 应
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能 力 的跳 板 。 施 “ 型 教学 法 ” 实 模 只要 施 教 条 件 ？
具 有 一 定 的 抽 象 概 括 性 。 建 理 想 的 物 理 教 学 。 构
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基于破解力学问题的模型法研究摘要：物理模型法是抓主要的、本质的，在一定条件下，将主要问题突现出来作为“模型”进行研究的一种非常重要的方法。
作为物理学分支的力学课题，可以按照其认知结构广泛运用客观模型、过程模型及数学模型进行研究，破解一些比较复杂的实际问题。
关键词：力学;物理模型;模型法由自然科学的特点可知，力学是工程技术的精髓。
因此，力学问题既是工程技术的重点，也是难点。
要解决这一难题，需要我们借助物理模型法予以破解。
1 物理模型的概念及类别物理学探知物质世界的方法很多，如实验法、模型法、推理法、分析法、假设法、图象法、数学方法等。
其中，物理模型法排除了实际物理现象或过程中的非本质因素的干扰，舍弃次要因素和无关因素，突出地反映客观事物本质特征，从而使物理现象和物理过程得到简化和理想化，对破解力学难题具有重要作用。
所谓物理模型，就是抓住本质解决问题，对复杂变化的事物进行简化抽象后而建立的理想化模型。
作为物理学分支的力学模型，是从复杂的物体运动中抓住共性，找出反映事物本质的主要因素，略去次要因素，经过简化，把作机械运动的实际物体和过程进行抽象的理想化模型。
按照力学的认知结构，解决问题的第一步是选取研究对象;第二部是确定运动过程;第三部将运动过程与数学紧密联系起来，建立函数关系求解。
依次形成三类模型：客体模型、过程模型和数学模型。
1.1 客体模型力学研究的物体，是作机械运动的客观存在的实际物体，依据上述从具体事物的复杂现象中抓住共性，找出主要矛盾，略去次要因素的观点，我们可以将经过处理后作机械运动的具体物体抽象为力学模型，这种力学模型就是我们所称的客体模型。
其关键词是抽象、去繁从简，如，力学中研究某些物体的运动时，如果物体本身的尺寸与所研究问题中的有关距离相比很小，又不要求涉及物体自身的转动等因素，就可忽略物体的大小和形状，突出物体的质量和位置，用一个有质量的点来代替整个物体，建立起“质点”模型;又如，将变形很小的物体抽象为刚体;再如，研究跳水运动员时可以将他看作质量全部集中在其重心的一个质点模型。
1.2 过程模型所谓过程模型，是指把一个具体抽象的物理过程，还原成一个理想的便于研究的简单过程。
建立过程模型的要点，是将实际物理运动过程进行处理，忽视次要因素，考虑主要因素;忽略个性，考虑共性，使之成为典型过程。
如，若下落物体是一个不计质量大小的“质点”，且从静止开始下落，忽略空气阻力和浮力的作用，只受恒定的重力作用（由于运动范围不大，重力随高度变化可忽略不计），则这个物体在这样理想化的条件下的运动过程，就可称为自由落体运动过程模型。
1.3 数学模型客观世界的一切规律原则上都可以在数学中找到它们的表现形式，力学研究客观世界时，通常采用抽象、概括的方法，将客观条件模型化，同时又离不开数学这个工具，需要将客体的属性及运动变化规律数学公式化，这就是本文所定义的数学模型。
2 模型法在基础力学中的应用力学问题的解决，是指要弄清楚实际问题中的研究对象，它所处的运动状态，运动状态过程的变化特点和结果等方面的内容。
在工程实际中，力学研究的机械运动复杂多样，变化万千，我们不可能一个一个地分别进行研究，需要我们按照以上所述的从具体事物的复杂现象中抓住共性，找出主要矛盾，略去次要因素，把作机械运动的具体物体抽象为一种力学模型。
因此，运用力学知识解决具体问题的关键，就是要善于将问题中的实际物体（研究对象）和作机械运动过程抽象为怎样的力学模型。
然后，通过转换的数学模型，运用数学方程求解，得到最后的结果。
下面通过几个实例，分别侧重阐述客体模型、过程模型和数学模型的应用问题。
2.1 关于客体模型的应用已知太阳光射到地面历时8 min20 s，试计算太阳的质量。
解析：本例的重点是客体模型的确定。
由于本例涉及的太阳和地球本身的尺寸与地球绕太阳公转的距离相比甚小，又不涉及它们自身的转动问题。
故可将太阳和地球均抽象为“质点”模型。
按照建立力学模型的思想，将地球绕太阳的变速椭圆运动可看作“匀速圆周运动”，故设太阳和地球的质量分别为M和m，地球绕太阳旋转的周期为T，地心与太心的距离为R，由向心力与圆周运动的关系，可得：所以，将发掘的隐含条件，找出已知条件代入上式计算，即可求解太阳的质量：M=2.00×1030 kg由上例可见，在一定的条件下，对涉及地球和太阳这样的“庞然大物”的运动问题，按抓主要矛盾的方法，可将其简化为质点，否则，很难求解。
将“庞然大物”简化为质点，与先验观念是相悖的。
先验观念认为质点等同于“小物体”，“大物体”是不可以看成质点的。
因此，正确建立客体模型，要克服只有“小物体”才可以简化为质点的模糊认识，因为，建立模型的手段是“近似”，但本质不是“近似”，而是“科学的抽象”。
客体模型不是完全由研究对象自身的尺寸大小所决定的，它还与所处的环境，即它的运动、变化情况有密切关系，同是一个物体（不论尺寸大小、形状），有时可看作质点，有时则不行。
如，研究地球公转时可抽象为质点，研究自转时就不可以。
2.2 关于过程模型的应用一质量为60kg的学生参加跳绳活动。
测定他每分钟跳绳150次，每次与地面接触时间2/5，则该生跳绳时克服重力做功的平均功率为（令g=10 m/s2）：A.21.6 wB.108 wC.150 wD.200 w解析：本例的重点是过程模型的建立，咋看难度很大，无从下手，但是我们把跳绳分解成脚脱离地面和脚接触地面两段过程，在跳离到落回地面这段时间里，由于速度小，阻力可忽略，且主要是身体上、下的平动，因此可以建立质点竖直上抛的过程模型。
起跳时的动能可以根据竖直上抛运动求出，再求出平均跳一次的时间即可求出平均功率，解出本题的正确答案为B。
通过上例分析可知，过程模型的应用的关键是物理过程的分析及其处理。
力学研究的是自然界中最普遍的机械运动，而运动对象自身及其运动变化的过程要受周围环境中诸多因素的影响和制约。
在研究过程中，如果不加分析地把所有复杂因素考虑进来，就会增加研究的难度，甚至无法进行研究。
因此，建立模型就要仔细分析研究对象的运动过程，充分考虑客观事物的本质属性，忽视次要的非本质属性，将复杂的事物或运动过程，用较简单客体模型和过程模型代替，进而解决实际问题。
这种将复杂问题进行分解、简化、抽象成力学模型的方法，可以启发研究者突破思维障碍，解决极其复杂的问题。
力学中解决实际问题大都使用了这种过程模型，使解决较复杂的实际问题简单化，去除不必要的麻烦，得到科学的答案。
譬如，一个光滑的半圆形轨道，半径为R，圆心是O。
如图1所示，两个相同的物体，一个放在圆心O处，一个放在离A点不远的B处。
现同时从静止开始释放，问谁先到达A点。
分析：本例中从圆心释放的物体的运动过程很容易判断为自由落体运动;难点是从B处开始释放物体的运动过程的确定，一般很容易被看成圆周运动。
仔细推敲：这里是轨道对物体产生指向圆心的支持力，这与一物体作单摆运动的受力及运动的情形完全一致，故其过程模型为单摆。
建立了从B处开始释放物体的过程模型，问题就迎刃而解，从而得出从圆心释放物体先期到达A点的正确答案。
可见，过程模型的正确运用可以突破较难的力学问题。
2.3 关于数学模型的应用现沿如图2所示的水平面匀速拉动一物体，问怎样拉最省力。
解析：怎样拉最省力？关键是看其模型图3所示物体的受力情况，即看拉力F的方向，它与其运动方向的夹角有关。
咋看似乎这个夹角a越小，沿运动方向的分力便越大，所以就越省力。
但仔细分析，a夹角越小，F的竖直方向分量FY 就会小，由N=mg-FY，可知正压力N就变大，从而由摩擦力f=？滋N，可知摩擦力也就较大。
因此很难下结论说夹角越小越省力。
要准确回答这个问题必须建立F与a间的函数关系，遵循函数与机械运动的关系，连续求导，建立数学模型，找出自变量a的值，得出最省力的F（a）的极小值。
①根据静力平衡方程，建立数学模型：F=O，即Fcos a-？滋（mg-Fsin a）=0②由F（a）的一阶导数并令其为零，建立新的数学方程：即=tga，a=arctg？滋时，F（a）有极值③令F（a）的二阶导数为零，再建数学方程：所以，？滋=tga或a=arctg？滋是函数F（a）为极小值的条件，即满足时最省力。
3 模型法在天体力学中的应用例如，天文学家预测银河系中可能存在一个巨大的黑洞，设距黑洞60亿km 的星体以2 000 km/s的速度绕其旋转，接近黑洞的所有物体即使速度等于光速也逃脱不了它的引力作用，试估算黑洞的半径。
解析：由力学发展史可知，力学的概念及其理论，大都源自对天体运动的探研，故天体力学问题，可以运用模型法进行研究。
①建立客体模型：黑洞及其饶它运动的星体星体到黑洞的距离r=60亿km=6×1012 m，星体速度V=2 000 km/s=2×106 m/s。
设星体和黑洞的质量分别为m和M，黑洞的半径为R。
②建立过程模型：将星体绕黑洞的运动似作圆周运动③建立数学模型：万有引力定律mGM/r2=mV2r化简后，GM/r2=V2r（1）④求黑洞表面物体的逃逸速度，继而求出黑洞半径。
地球上第一宇宙速度为7.8 km/s，逃逸速度是第一宇宙速度的倍。
黑洞上第一宇宙速度为，则黑洞逃逸速度为。
设以光速C运动的物体刚好不能逃逸，则=C，即2 GM/R=C2（2）将（1）代入（2）式，得2v2r/R=c2，于是得黑洞半径：参考文献：[1] 上海市高等工业学校物理学编写组.普通物理学[M].上海：教育出版社，1978.[2] 倪光炯，王炎森，钱景华，等.改变世界的物理学[M].上海：复旦大学出版社，1998.[3] 朱传龙.物理教学思维方式[M].北京：首都师范大学出版社，2000.[4] 张倩.物理模型浅析[J].沈阳教育学院学报，1999，（12）.[5] 韩峰.物理模型浅说[J].济宁师范专科学校学报，2003，（6）.[6] 翟秀莲.浅析如何用模型法解决物理问题[J].科协论坛，2011，（8）.。