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运动学问题解答思路分析

2020-08-17内蒙古齐海生

高中数理化 2020年12期
关键词:升降机斜面运动学

◇ 内蒙古 齐海生

运动学是高中物理的重要知识.教学中,为使学生能够深入理解并灵活应用所学知识分析相关的物理问题,教师既要注重基础知识的讲解,又要选择新颖的运动学习题对学生进行训练,使其更好地掌握有效的解题思路,实现解题能力的提高.

1 认真审题,明晰运动过程

解答运动学习题的关键在于认真审题,充分吃透题意,明晰物体运动过程,明确题干中给出的参数,厘清参数之间的关系.

例1竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运输到地面.某一竖井的深度为104m,升降机先做匀加速运动达到最大速度后做匀速运动,最后做匀减速运动到达井口.已知升降机运动的最大速度为8m·s-1,加速度大小不超过1m·s-2,假设升降机到井口的速度为零.则将矿石从井底提升到井口的最短时间是( ).

A.13s B.16s C.21s D.26s

2 巧设参数,注重准确计算

部分运动学习题创设的情境不难理解,但却较为抽象,解题需要一定的技巧.事实上,解答该类习题应在充分把握题干的基础上,巧妙设出相关参数,结合所学的运动学公式,构建已知与未知参数的联系,通过计算对得到的结果进行判断.

例2一物体做匀变速直线运动,第1段位移为x1,速度变化量为Δv.紧接着发生第2段位移x2,速度变化量仍为Δv,则以下说法正确的是( ).

A.两段位移的大小关系一定为x1>x2

B.两段运动所用时间一定不相等

由题意可设第1 段位移发生后的末速度为v,则开始的速度为v-Δv,第2段的末速度为v+Δv,由运动学公式可知(v+Δv)2-v2=2ax2,v2-(v-Δv)2=2ax1,解得选项C正确.若物体做匀加速直线运动,则x2>x1,选项A 错误.因则两段运动所用时间一定相等,选项B错误.通过两段位移的平均速度选项D 错误.

3 选准对象,运用数学知识

物理与数学联系紧密,在解答相关的运动学习题时既要注重运用所学的物理知识,结合题目描述的情境,合理地选取研究对象,借助受力分析列出相关的物理方程,又要积极联系所学的数学知识,对相关参数变化带来的结果进行分析.

例3如图1所示,在竖直与水平面之间存在BM、AM、AN 三个光滑的斜面,其与水平面之间的夹角分别为45°、60°、30°.一质点从三个轨道的最高点沿斜面由静止下滑.运动至最低点的时间分别为t1、t2、t3,则其大小关系为( ).

A.t1<t2<t3B.t1=t2=t3

C.t1=t2<t3D.t1<t2=t3

图1

首先以斜面AN、AM 为研究对象,设斜面的高为h,则质点运动的过程中有则则θ 越大,所用的时间越短,即t2<t3.以斜面BM、AM 为研究对象,设斜面的水平距离为x,由由三角函数知识可得,θ=45°时时间最短,即t1<t2,综上可知,t1<t2<t3,选项A 正确.

运动学在高中物理中占有重要地位.为提高学生的解题能力,教师应做好学习引导,使学生真正理解相关公式,剖析具体的解题思路,感受解题过程,从而实现解题能力的提高.,从而实现解题能力的提高.

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