用模型方法來學(xué)習(xí)物理一直是我們最推薦的學(xué)習(xí)方法,而動(dòng)力學(xué)題目也是歷年來高考的必修科目。 我們一起來看看吧。
本文內(nèi)容:
(1)0-v-0模型(2)差分法求解彈簧問題(3)等時(shí)圓模型(4)ma的逆加法(5)勻速法求解勻速直線運(yùn)動(dòng)(6)傾斜輸送帶模型(7)小球落彈簧模型。
1. 0-v-0模型
型號概覽
物體從靜止開始,做勻加速運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)加速到一定速度時(shí),轉(zhuǎn)為勻減速運(yùn)動(dòng),直至速度為零。 涉及此類過程的問題稱為 0-v-0 問題。
方法精煉
假設(shè)0-v-0過程中勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a1,時(shí)間為t1,位移為x1,終點(diǎn)速度為v; 勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,時(shí)間為t2,位移為x2。 vt圖像的整個(gè)流程為:
根據(jù)圖像中斜率與面積比的關(guān)系高中物理動(dòng)力學(xué),我們可以得到:
即:在0-v-0過程中,勻加速和勻減速運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間比和位移比等于兩個(gè)加速度的反比。
附加信息
1、做選擇題、填空題時(shí),可以直接套用比例結(jié)論; 但在回答問題時(shí),需要根據(jù)具體情況靈活證明比例。
2、當(dāng)問題涉及0-v-0過程的總時(shí)間和總位移時(shí),可以靈活利用和比關(guān)系計(jì)算部分過程的時(shí)間和位移。
喜歡:
經(jīng)典例子
例:某型飛機(jī)起飛滑行時(shí),從靜止開始,進(jìn)行勻加速運(yùn)動(dòng)。 加速度為4.0m/s2。 在加速過程中,突然接到停止起飛的命令。 飛行員立即對飛機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng),飛機(jī)進(jìn)行勻速減速運(yùn)動(dòng)。 ,加速度為6.0m/s2。 已知飛機(jī)從啟動(dòng)到停止的總時(shí)間為30秒,則飛機(jī)剎車減速所需的距離為( )
A288米 B432米
648米
想法分析
【答案】B
【分析】飛行器做0-v-0運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)相應(yīng)的比例,加速時(shí)間與減速時(shí)間之比為:
則勻速減速過程的時(shí)間為:
將勻減速過程視為逆勻加速過程,如下:
所以選B。
2.用差分法求解彈簧問題
型號概覽
彈簧連接一個(gè)或多個(gè)物體。 當(dāng)其中一個(gè)物體的位置因力而發(fā)生變化時(shí),求解彈簧變形或彈簧剛度系數(shù)。
如圖1所示,開始時(shí),剛度系數(shù)為k。 彈簧受到垂直向下的力,設(shè)為1,彈簧被壓縮; 然后受到垂直向上的力,設(shè)為2,彈簧被拉長。 求此過程中彈簧的總變形量。
方向?yàn)檎较颍瑒tΔF = 2 ? (?1) = 1 + 2,則彈簧的變形量
附加信息
此類問題經(jīng)常出現(xiàn)在選擇題部分。 一般來說,它們都不是很難,但需要注意的是,這道題需要求出哪個(gè)彈簧的移動(dòng)距離。
經(jīng)典例子
如圖所示,一個(gè)輕質(zhì)彈簧連接兩個(gè)物體A和B。彈簧剛度系數(shù)為k,A和B的質(zhì)量分別為1和2。 A放置在水平地面上,B也靜止。 現(xiàn)在用力拉B,使其向上移動(dòng),直到物體A剛好離開地面。 在此過程中,物體B向上移動(dòng)的距離為( )
A 1/ B 2/
C (1 + 2)/ D (1 ? 2)/
想法分析
【答案】C
【分析】根據(jù)方法精煉中的公式,物體B向上移動(dòng)的距離為 ,故選項(xiàng)C正確。
3 等時(shí)圓模型
型號概覽
物體沿著位于同一垂直圓上的所有平滑弦從靜止處滑落。 在這種情況下,可以使用等時(shí)圓模型來求解物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
防范措施
等時(shí)圓結(jié)束的條件是:弦平滑。
典型例子
(2004·全國卷) 如圖所示,ad、bd、cd是垂直平面內(nèi)固定的三根光滑細(xì)棒。 a、b、c、d位于同一個(gè)圓上。 a點(diǎn)為圓的最高點(diǎn),d點(diǎn)為圓的最低點(diǎn)。 每根桿上都配有一個(gè)小滑環(huán)(圖中未示出)。 三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c釋放(初速度為0)。 用t1、t2、t3依次表示每個(gè)滑環(huán)的到達(dá)。 d 為所用時(shí)間,則 ( )
t1t2>t3
C t3>t1>t2 D t1=t2=t3
想法分析
4反向添加ma
型號概覽
系統(tǒng)中每個(gè)物體的加速度都是不同的。 解決外力。 這種情況下的傳統(tǒng)方法是使用隔離法單獨(dú)分析力方程來求解外力。 然而,傳統(tǒng)方法比較麻煩。
求解此類場景中的外力,可以將加速度a的物體m高中物理動(dòng)力學(xué),即非平衡狀態(tài)的物體,反向加上ma,轉(zhuǎn)化為平衡狀態(tài),然后用整體的方法列出平衡條件并求解。
典型例子
想法分析
求解勻速直線運(yùn)動(dòng)的勻速法
型號概覽
創(chuàng)意靈感
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