高考物理 解题思维与方法点拨专题一 运动学问题常见思维转化方法课件.ppt

运动学问题常见思维转化方法在运动学问题的解题过程中 若按正常解法求解有困难时 往往可以通过变换思维方式 使解答过程简单明了 1 正逆转化 例1 一质点以一定初速度自一光滑斜面底端a点上滑 最高可到达b点 c是ab的中点 如图所示 已知质点从a至c需要的时间为t0 问它从c经b再回到c 需要多少时间 专题一 运动学问题常见思维转化方法 解析 可将质点看做由b点开始下滑的匀加速直线运动 已知通过第二段相等位移ca的时间 求经过位移bc所需时间的2倍 则由v0 0的匀加速直线运动在通过连续相等位移的时间比公式 tbc tca 1 1 得 tbc 答案 2 1 t0 2 动静转化 例2 一飞机在2000m高空匀速飞行 时隔1s先后掉下两小球a b 求两球在空中彼此相距的最远距离 g取10m s2 空气阻力不计 解析 取刚离开飞机的b球为参考系 a球以10m s速度匀速向下远离 从2000m高空自由落体的时间设为t h gt2 t 20s 将匀减速直线运动通过正逆转化为初速度为零的匀加速直线运动 利用运动学规律可以使问题巧解 b球刚离开飞机 a球已下落1s 此时a b相距 10 12m 5m a相对b匀速运动19s后着地 此19s内a相对b远离190m 故a球落地时 两球相距最远 最远距离为5m 190m 195m 答案 195m 3 数形转化 例3 汽车由甲地从静止开始出发 沿平直公路驶向乙地 汽车先以加速度a1做匀加速直线运动 然后做匀速直线运动 最后以加速度a2做匀减速直线运动 到乙地恰好停止 已知甲 乙两地相距为s 求汽车从甲地到乙地的最短时间和运行过程中的最大速度 解析 由题意作汽车运动的v t图象 如右图所示 不同的图线与横轴所围成的面积都等于甲 乙两地的距离s 由图可见汽车匀速运动的时间越长 从甲地到乙地所用的时间就越长 所以汽车先加速运动 后减速运动 中间无匀速运动时 行驶的时间最短 设汽车匀加速运动的时间为t1 则匀减速运动的时间为 t t1 最大速度为vmax 则有vmax a1t1 a2 t t1 解得t1 则vmax 据图象得s 解得t 故vmax 答案 4 等效转化将 多个物体的运动 等效为 一个物体的运动 例4 某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴 发现屋檐的滴水是等时的 且第5滴正欲滴下时第1滴刚好到达地面 第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿 他测得窗户上 下沿的高度差为1m 由此求屋檐离地面的高度 解析 作出示意图 如右图所示 许多滴水位置等效为一滴水自由落体连续相等时间内的上 下位置 右图中自上而下相邻点距离比为1 3 5 7 其中点 3 2 间距1m 可知屋檐离地面高度为 1 3 5 7 m 3 2m 答案 3 2m 5 整体与局部的转化 例5 从离地面9m高处 以初速度v0 4m s竖直上抛一小球 空气阻力不计 求小球经多长时间落地 g取10m s2 解析 小球的运动可分为两部分 竖直上抛运动和自由落体运动 落地时间为这两个运动的时间之和 但计算较繁 简捷的做法是 把整个运动看做整体 取向上为正方向 则加速度a g 整个过程的总 位移为h