【答题思路】高中物理匀变速直线运动求解方法
高中物理宝推荐搜索一轮复习资料汇总专业推荐高考答案公式实验高考复习
1、一般公式法
一般公式法指速度、位移和时间的三个关系式,即:
这三个关系式均是矢量表达式,使用时应注意方向性,一般选初速度v0的方向为正方向,与正方向相同者视为正,与正方向相反者视为负。
反映匀变速直线运动规律的公式较多,对同一个问题往往有许多不同的解法,不同解法的繁简程度是不同的,所以应注意每个公式的特点,它反应了哪些物理量之间的关系,与哪些物理量无直接关系。
例如:公式
不涉及位移,
不涉及末速度,
不涉及时间等。应根据题目所给的条件恰当、灵活地选用相关的公式,尽可能简化解题的过程。
2、平均速度法
平均速度的定义式
对于任何性质的运动都适用,而对于匀变速这一特殊性质的运动除上式之外,还有一个只适用于它的关系式,即
。
3、中间时刻速度法
利用“匀变速运动中任一时间中间时刻的瞬时速度,等于这段时间t内的平均速度”,即
,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用该关系式可以避免常规解法中用位移公式列出含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度。
4、比例法
对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可以利用初速度为零的匀加速直线运动的五大重要特征的比例关系,用比例法求解。前面我们已经多次讲到具体的比例式,这里不再进行罗列。
5、逆向思维法
把运动过程的“末态”当作“初态”的反向研究方法. 一般适用于末态已知的情况。
6、图象法
应用v-t图象可以把复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决,尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案。
7、利用推论
解题
匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移变化量为一恒量,即
,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用
求解. 当然,这个推论还可以拓展为
。
上面我们所涉及的方法都是常用方法,当然对于具体问题还有很多具体的方法,要在学习中注意总结。
例、物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点时速度恰为零,如图所示,已知物体运动到斜面长度
处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用时间。
解法一:逆向思维法:物体向上做匀减速运动冲上斜面,相当于向下的匀加速运动. 故有
,又
解得
解法二:比例法:对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间内通过的位移之比为
现有
依题可知:通过
的时间为t,则通过
的时间
解法三:中间时刻速度法:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度。
又
由以上三式解得
,可以看出
正好等于AC段的平均速度,因此B是中间时刻的位置. 因此有
思考:如何用图象法和推论法求解本题?