高中物理解题技巧及例题讲解(经典)

第一部分

高中物理活题巧解方法总论

高中阶段，最难学的课程是物理，既要求学生有过硬的数学功底，还要学生有较强的空间立体感和抽象思维能力。本总论较详细地介绍了48种高中物理活题巧解的方法，加上磁场部分“难点巧学”中介绍的“结论法”，共计有49种方法，这些方法中有大家很熟悉的、用得很多的整体法、隔离法、临界条件法、矢量图解法等，也有用得很少的补偿法、微元法、节点电流法等，更多的是用得较多，但方法名称还未统一的巧解方法，这些方法用起来很巧，给人以耳目一新、豁然开朗的感觉，本总论给出了较科学合理的方法名称。古人云：授人以鱼，只供一饭之需；授人以渔，则一生受用无穷，本书编者本着“一切为了学生，为了一切学生，为了学生的一切”的宗旨，呕心沥血地编写了这本书，以精益求精的质量、独具匠心的创意，教会学生在短时间内提高物理分析、解题技能，缩短解题时间，对减轻学习负担、开发智力、提高学习成绩有极大地帮助。

一、整体法

研究对象有两个或两个以上的物体，可以把它们作为一下整体，整体质量等于它们的总质量。整体电量等于它们电量代数和。

有的物理过程比较复杂，由几个分过程组成，我们可以把这几个分过程看成一个整体。 所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统，或由几个分过程组成的整个过程作为研究对象进行分析研究的方法。

整体法适用于求系统所受的外力，计算整体合外力时，作为整体的几个对象之间的作用力属于系统内力不需考虑，只需考虑系统外的物体对该系统的作用力，故可使问题化繁为简。

例1：在水平滑桌面上放置两个物体A 、B 如图1-1所示，m A =1kg ，m B =2kg ，它们之间用不可伸长的细线相连，细线质量忽略不计，A 、B 分别受到水平间向左拉力F 1=10N 和水平向右拉力F 2=40N 的作用，求A 、B 间细线的拉力。

【巧解】由于细线不可伸长，A 、B 有共同的加速度，则共同加速度221401010/12

A B F F a m s m m --===++对于A 物体：受到细线向右拉力F 和F 1拉力作用，则1A F F m a -=，即11011020A F F m a N =+=+⨯=

∴F=20N

【答案】=20N

例2：如图1-2所示，上下两带电小球，a 、b 质量均为m ，所带电量分别为q 和-q ，两

球间用一绝缘细线连接，上球又用绝缘细线悬挂在开花板上，在两球所在空间有水平方向的匀强电场，场强为E ，平衡细线都被拉紧，右边四图中，表示平衡状态的可能是：

【巧解】对于a 、b 构成的整体，总电量Q=q-q=0，总质量M=2m ，在电场中静止时，ab 整体受到拉力和总重力作用，二力平衡，故拉力与重力在同一条竖直线上。

【答案】A

说明：此答案只局限于a 、b 带等量正负电荷，若a 、b 带不等量异种电荷，则a 与天花板间细线将偏离竖直线。

例3：如图1-3所示，质量为M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的12，即12a g =，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？ 【巧解】对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象，依牛顿第二定律列式：()N mg Mg F ma M +-=+⨯0故木箱所受支持力：22N M m F g +=

，由牛顿第三定律知：木箱对地面压力2'2N N M m F F g +==

。 【答案】木箱对地面的压力22

N M m F g += 例4：如图1-4，质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上，B 与

弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，振动过程中A 、B 之间无相

对运动，设弹簧的劲度系数为k ，当物体离开平衡位置的位移为x 时，A 、B

间摩擦力f 的大小等于（ ）

A 、0

B 、kx

C 、()m kx M

D 、()m kx M m

+ 【巧解】对于A 、B 构成的整体，当系统离开平衡位置的位移为x 时，系

统所受的合力为F=kx ，系统的加速度为kx a m M

=+，而对于A 物体有摩擦力f F ma ==合，故正确答案为D 。

【答案】D

例5：如图1-5所示，质量为m=2kg 的物体，在水平力F=8N 的作用下，

由静止开始沿水平方向右运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，

若F 作用t 1=6s 后撤去，撤去F 后又经t 2=2s 物体与竖直壁相碰，若物体与

墙壁作用时间t 3=0.1s ，碰后反向弹回的速度ν=6m/s ，求墙壁对物体的平均

作用力F N （g 取10m/s 2）。

【巧解】如果按时间段来分析，物理过程分为三个：撤去F 前的加速过程；撤去F 后的减速过程；物体与墙壁碰撞过程。分段计算会较复杂。现把全过程作为一个整体（整体法），应用动量定理，并取F 的方向为正方向，则有1123()0N F t mg t t F t mv μ⋅-+-⋅=--代入数据化简可得F N =280N

【答案】F N =280N

巧练：如图1-6所示，位于水平地面上的斜面倾角为а，斜面体的质量为M ，当A 、B 两物体沿斜面下滑时，A 、B 间无相对滑动，斜面体静止，设A 、B 的质量均为m ，则地面对斜面体的支持力F N 及摩擦力f 分别是多少？若斜面体不是光滑的，物体A 、B 一起沿斜面匀速下滑时，地面对斜面体的支持力F N 及摩擦力f 又分别是多少？

巧练2：如图1-7所示，MN 为竖直墙壁，PQ 为无限长的水平地面，在PQ 的上方有水平向左的匀强电场，场强为E ，地面上有一点A ，与竖直墙壁的距离为d ，质量为m ，带电量为+q 的小滑块从A 点以初速v o 沿PQ 向Q 运动，滑块与地面间的动摩擦因数为μ，若μmg ＜Eq ，滑块与墙MN 碰撞时无能量损失，求滑块所经历的总路程s 。

二、隔离法

所谓隔离法就是将研究对象（物体）同周围物体隔离开来，单独对其进行受力分析的方法。隔离法适用于求系统内各物体（部分）间相互作用。在实际应用中，通

常隔离法要与整体法结合起来应用，这样更有利于问题的求解。

例1：如图2-1所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m 的4

块相同的砖，用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖静止不动，则第1

块对第2块砖摩擦力大小为（ ）

A 、0

B 、mg/2

C 、mg

D 、2mg

【巧解】本题所求解的是第1块对第2块砖摩擦力，属于求内力，最终必须要

用隔离法才能求解，研究对象可以选1，也可以选2，到底哪个更简单呢？若选2为研究对象，则1对2的摩擦力及3对2的摩擦力均是未知的，无法求解；而选1