物理运动的三种技巧掌握物理运动学

物理运动的三种技巧掌握物理运动学

巧选参照物 　运动是绝对的，但我们对运动的描述总是相对的，即要研究某个物体的运动，必须先选择一个参照物。从理论上讲，参照物的选取是任意的，但参照物的选取对问题解决的繁简程度会有明显的影响，所以我们在解运动学问题时，要在分析题意的基础上，选取合适的参照物，使研究的问题得以简化，从而迅速解决问题。
例题1如图所示，在一电梯内用线悬挂一小球，小球距离电梯底板为h。若电梯以加速度a加速向上运动，某时刻线断了，问：小球经过多长时间落到地板上？
解法1：以地面为参照物，线断后小球做竖直上抛运动，电梯仍向上做匀加速运动。这个过程中电梯和小球的位移分别h1和hq，它们的关系如图所示，所以有：hq+h=h1
巧用图像
图像在高中物理中的应用非常广泛，这是因为图像能形象地表达物理规律，直观地描述物理过程。用图像解决问题，就是利用图像的斜率、截距、面积、峰值、交点等所具有的物理意义，进行定性分析或定量的计算。利用图线提供的信息解题，是一种重要的解题方法。
例题2两辆相同的汽车A、B在平直公路上一前一后以相同的速度匀速行驶。现前车突然刹车，滑行了距离S后停下。后车驾驶员在前车停下的瞬间立即刹车，且刹车过程的加速度和前车相同。为避免两车相撞，两车在匀速行驶时，至少应相距多远？设两车刹车过程都做匀减速运动。
解法1：两车的运动过程如图所示，要求的是驻s。由图中位移关系可得：
s+s=v0t+s及s=v0t/2
解得：s=2s
解法2：根据两车初速度相同及刹车过程中加速度也相同的条件，不难推得两车刹车过程的滑行距离和时间都是相同的。从A车开始刹车时记时，在同一坐标系中画出两车的v-t图线，如图所示。从图中可以看出，从A车开始刹车到B车最后停下的时间内，A车位移S就是打斜线的三角形的面积，B车的位移就是直角梯形的面积，由图很容易看出SB=3S，所以要避免两车相撞，在匀速行驶时两车至少相距：ΔS=3S-S=2S。
巧用逆推法
顺向思维是按照物理过程发生的先后顺序由始至终、执因索果的思维方式，逆向思维则是将物理过程进行反演，执果索因的思维方式，通俗说法就是“反过来想一想”。利用逆向思维的解题方法就是逆推法。在解决运动学习题时，如果实际过程是匀减速运动，那么其逆过程就是匀加速运动，而初速为零的匀加速运动有一组比例关系，灵活运用这些比例关系可以方便地解决问题。
例题3一质点做匀减速运动，走过36m后停止。若将这段位移分为三段，而且质点通过每段时间相等，试求第一段的长度。
解法1：若按顺向思维方式求解，设加速度大小为a，每段时间为T，则有：
由上面三个式子得：S1=20m
解法2：如果按逆向思维方式求解，将此运动反演成从终点开始沿反方向做初速度为零匀加速运动，则求的是第三段长度。因为初速为零的匀加速运动在连续相等的时间内位移之比为：
S1:S2:S3=1:3:5