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力学模块假设法归类总结

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提高高考物理复习效率,不仅要将基础知识归类总结(“网络化”),还要重视基本方法的“

网络化”.物理复习时经常遇到“二种可能”或“三种可能”的问题,如二个物体之间到底

是“相对运动”还是“相对静止”、辨析题中某同学的解法到底是“对”还是“错”、二

个物体之间的力(弹力、摩擦力)到底是“有”还是“无”等等,这类问题直接回答比较困难

,怎么办?通常用假设法突破.利用假设法可以方便地分析、推理、判断,恰当地运用假设

,可以起到化拙为巧、化难为易.解这样的试题经常失分,关键在于对基本方法缺乏“归类

总结”.

一、假设法在“二种可能”问题中的应用

1.正负假设

例 一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1秒后速度大

小变为10 m/s,则在这1 s内该物体的

A.位移大小可能是小于4 m

B.位移大小可能是大于10 m

C.加速度可能是小于4 m/s2

D.加速度可能是大于10 m/s2

分析 选初速度方向为正,“1秒后速度的大小变为10 m/s”隐含着“1

秒后速度10 m/s”可能为正,也可能为负(因为速度是矢量).假设末速度为正,则a=6

m/s2,s=7 m;假设末速度为负,则a=―14 m/s2,s=―3 m.显然A、

D正确.

点评 “速度”在“考纲”中属Ⅱ类考点.除考查匀变速直线运动的规律外

,重点考查速度是矢量.审题时,要瞄准关键词“速度大小”,它隐含“速度方向未知”:

可能为正,也可能为负.

2.动静假设

例1 飞机着陆做匀减速直线运动可获得a=6 m/s2的加速度,飞机着

陆时的速度为v0=60 m/s,求它着陆后t=12 s内滑行的距离.

分析 审题时看到“匀减速直线运动”,可千万要小心哟!因为它最终会停

止.关键词“12 s内”,飞机可能早已停止(静),也可能还在运动(动).

假设飞机已停止,则由速度公式有0=v0―at,解得t=10 s,显然假设正确.即着陆后t

=12 s内滑行的距离等于着陆后t=10 s内滑行的距离.由位移公式有

s=v0t―[SX(]at2[]2[SX)]=300 m.

点评 “速度公式和位移公式” 在“考纲”中属Ⅱ类考点.重点考查匀变速

直线运动规律.对飞机,做匀减速直线运动,“12 s内”隐含飞机可能在“动”,也可

能已“静”.

例2 (2005年广东省高考题)如图1所示,两个完全相同的质量为m的木板A、

B置于水平地面上,它们的间距s=2.88 m,质量为2m、大小可忽略的物块C置于A板的左

端,C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数μ2=0.10,

最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,开始时,三个物体处于静止状态,现给C施加一个水

平向右,大小为[SX(]2[]5[SX)]mg的恒力F.假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一

起.要使C最终不脱离木板,每块木板的长度应为多少?

分析 对C施加恒力F后,AC间是“相对静止”(静)还是“相对运动”(动)?

这是解题的难点.

假设AC相对静止,对AC,由牛顿第二定律有,共同加速度

a=[SX(]F―μ23mg[]3m[SX)]=0.033g.

对C,最大静摩擦力产生的加速度

am=[SX(]F―fm[]2m[SX)]=0.08g,

显然am>a,说明CA确实相对静止,假设成立.

对AC,由动能定理有

Fs―μ2・3mgs=[SX(]3mv21[]2[SX)],

得v1=0.8[KF(]3[KF)] m/s;

对AB,设碰撞后共同速度为v2,由动量守恒定律有

mv1=(m+m)v2,

得v2=0.4[KF(]3[KF)] m/s.

由题意,“C最终不脱离木板”说明“C到B右端时恰好达到共速且为v”.

对ABC,所受合外力

F合=F―μ2・4mg=0,

依动量守恒有

2mv1+2mv2=4mv,

因此共同速度v=0.6[KF(]3[KF)] m/s.

设AB滑行距离为x,C在AB上滑行的相对位移为L,即木板的至少长度.

对AB,由动能定理有

―μ2・4mgx+μ12mgx=[SX(]2mv2[]2[SX)]―[SX(]2mv22[]2[SX)].

由几何关系C的位移是L+x,由动能定理有

F(2L+x)―μ12mg(2L+x)=[SX(]1[]2[SX)]×2mv2―[SX(]1[]2[SX)]×2mv21.

得L=0.3 m.

点评 “动能定理、动量守恒定律” 在“考纲”中属Ⅱ类考点.重点考查动

量和能量知识.对C,加恒力F,它隐含AC间:可能在“相对运动(动)”,也可能已“相对静

止(静)”.

3.对错假设

例4 一辆摩托车能达到的最大速度为30 m/s,要想在3 min内由静

止起沿一条平直公路追上在前面100 m处正以20 m/s的速度匀速行驶的汽车,则摩

托车必须以多大的加速度起动?