袁榮發(fā)
勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是高中物理比較重要的知識(shí),是每年高考必考的的一個(gè)知識(shí)點(diǎn),但是很同學(xué)的得分率不高,做題時(shí)找不到很好的解題方法。筆者認(rèn)真分析近幾年的高考題。從中發(fā)現(xiàn)有一些規(guī)律可循,下面給大家娓娓道來(lái)。
我們知道物體的運(yùn)動(dòng)是由受到的力和初速度決定。勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)主要考兩種情形:第一種物體受力是可以確定的,對(duì)物體按重力(場(chǎng)力),彈力,摩擦力,外力的順序來(lái)受力分析。假如各個(gè)力都不變,則合力不變,那么題上給你的這個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。第二種,物體的受力不清楚,主要物體跟彈簧連接,或者受變化的安培力作用。這時(shí)要考勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)只能是題上告訴你了。在確定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)后,我們?cè)陬}上找這個(gè)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的初速度,末速度,加速度,位移,時(shí)間等5個(gè)量中的4個(gè)。為什么只找4個(gè)呢?因?yàn)橄旅娴倪\(yùn)動(dòng)學(xué)公式中每一個(gè)都只有4個(gè)量,這個(gè)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式的一個(gè)特點(diǎn)。然后選下面3個(gè)中的一個(gè)求解。這3個(gè)公式就是:vt=v0+at(減速運(yùn)動(dòng)時(shí)a取負(fù)值)大家看這3個(gè)公式中都含有加速度,這又是變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式的另一個(gè)特點(diǎn)。大家知道聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁就是加速度,因此,這三個(gè)任意一個(gè)都可以求加速度。再利用牛頓第二定律F=ma(用正交分解求合力),就可以解決一些簡(jiǎn)單的題。那么如何選上面的三個(gè)公式中的哪一個(gè)呢?應(yīng)該根據(jù)題上的已知量和未知量來(lái)確定。下面通過(guò)例題來(lái)給大家分析一下。
例1 宇航員在某星球表面以v的初速度把一個(gè)小球豎直向上拋出,經(jīng)過(guò)時(shí)間間隔落回到拋出點(diǎn)。星球的半徑為R, 不考慮星球自轉(zhuǎn)的影響。1.求星球表面的重力加速度。2.求星球的密度。
解析:題上只告訴小球向上運(yùn)動(dòng),再向下運(yùn)動(dòng)落拋出點(diǎn)。那么這個(gè)小球做什么運(yùn)動(dòng)呢?只有通過(guò)受力分析來(lái)確定。小球拋出后只受重力作用,并且方向與初速度方向相反,因此,小球做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(屬于上面講得第一種類(lèi)型).已知量有初速度v,時(shí)間t,由動(dòng)能定理得到整個(gè)過(guò)程沒(méi)有力做功,落回拋出的末速度也為v,因此,這里就選vt=v0+at求重力加速度(另外兩個(gè)就不用了),再由萬(wàn)有引力的公式求得質(zhì)量,最后由密度公式得到答案。
例2 如下圖,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)開(kāi)始用一力F沿斜面方向拉物塊A使之向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物塊B將要離開(kāi)C?
解析:這道題就屬于上面講得第二種類(lèi)型,對(duì)A來(lái)說(shuō),它在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力不確定,F(xiàn)和彈簧的彈力都是變化的,但是題告訴了它做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。我們就去找初速度(為0),加速度為a,位移根據(jù)彈簧的性變量的變化來(lái)求,要求時(shí)間。應(yīng)該選用來(lái)求解
由以上各式得
以上內(nèi)容僅是我的一家之言,希望能與大家共勉。