高一物理常见的物理方法主要包括:
1. 控制变量法:这是物理学中最基本的实验方法。
2. 理想模型法:例如,我们在研究单摆时,将实际摆线改为理想摆线(不计质量、长度、粗细、弹性)。
3. 等效法:例如,我们在研究两个相互垂直的力合成的性质时,将这两个力等效为一对合力与分力等效。
4. 推理法:例如,我们在研究力的合成与分解时,根据平行四边形定则作出的推理。
5. 归纳法:例如,我们在研究动能、重力势能等能量时,就是用的这种方法。
此外,高一物理中常用的数学方法有:对称法、三角形法、图象法等。这些方法在物理学习中经常遇到,需要同学们在平时的学习中多加积累。
题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,从静止开始运动,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求物体的加速度。
解析:
首先,我们需要考虑物体受到哪些力的作用,以及这些力是如何影响物体的运动的。在这个问题中,物体受到重力、支持力、摩擦力和外力四个力的作用。
1. 重力:由于物体在水平面上运动,重力对物体的运动没有影响,可以忽略不计。
2. 支持力:物体在水平地面上运动,支持力的大小等于物体的重力,方向竖直向上。
3. 摩擦力:物体在运动过程中受到的摩擦力大小为:f = μN = 0.2 × 5 × 9.8 = 9.8N
现在,我们需要隔离其中一个力(在这个问题中是外力)来分析它对物体的运动的影响。由于外力是唯一的非摩擦力,我们选择隔离外力进行分析。
假设物体受到的外力为F,那么物体受到的合力为F - f = F - 9.8N。根据牛顿第二定律,这个合力决定了物体的加速度:$a = \frac{F - f}{m} = \frac{F - 9.8}{5}m/s^{2}$。
已知外力的大小为20N,物体的质量为5kg,动摩擦因数为0.2。代入上述公式,可得物体的加速度为:$a = \frac{F - f}{m} = \frac{20 - 9.8}{5}m/s^{2} = 3m/s^{2}$。