選擇題的解題方法很多其中假設(shè)推理法往往能夠起到事半功倍的效果。下面五個典型例題,就是假設(shè)推理法在解計(jì)算類選擇題中的靈活運(yùn)用。
例1 一艘貨輪以固定的機(jī)械功率順河流向上游行駛,上午9:00,船上值班員發(fā)現(xiàn)船上的救生艇已失落水中,船長命令立刻調(diào)頭去追趕救生艇(調(diào)頭時間不計(jì)),則在10:00追上救生艇,則救生艇離開貨船的時刻應(yīng)該是:
A.8:00以前。B.8:00以后。
C.8:00。D.不能確定。
解析 這個題中船運(yùn)動的同時水也流動,以地面為參照物,船順流和逆流的速度不同,同時救生艇還隨水漂流,看起來較復(fù)雜,如果用假設(shè)推理法,則很容易推出正確答案。假設(shè)事件發(fā)生在靜水中,因?yàn)榇俅笮〔蛔?,追上所用時間就等于從丟失到發(fā)現(xiàn)的時間即1小時,所以選C。而在流水中,不管是順流還是逆流,以水為參照物,船的速度大小都等于在靜水中的速度,救生艇相對于水也靜止不動,所以答案仍選C。
例2 如圖1所示,甲、乙兩個同樣的量筒放在同一水平面上,甲量筒內(nèi)盛水,乙量筒內(nèi)盛酒精,兩個量筒底部所受液體壓強(qiáng)相等。則兩液體內(nèi)同一高度上A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)大小關(guān)系是:
A.pA>pB。B. pA<pB。
C. pA=pB。D.無法確定。
同學(xué)一般按下述方法解答。
解 設(shè)甲、乙兩量筒中液體深度分別為h甲、h乙, A、B兩點(diǎn)所處深度分別為hA、hB,A、B兩點(diǎn)到量筒底部的深度為h0,因?yàn)閮闪客驳撞克軌簭?qiáng)相等,所以ρ水gh甲=ρ酒精gh乙。
A點(diǎn)壓強(qiáng)pA=ρ水ghA=ρ水g(h甲-h0)=ρ水gh甲-ρ水gh0,
同理,B點(diǎn)壓強(qiáng)pB=ρ酒精gh乙-ρ酒精g h0。
因?yàn)棣?sub>水gh甲=ρ酒精gh乙,ρ水g h0 >ρ酒精gh0,
所以pA<pB。故選B。
此法比較麻煩,利用假設(shè)推理法顯然簡單。
解析 既然A、B兩點(diǎn)在同一高度,深度不確定,所以可以把A、B兩點(diǎn)同時向上平移,當(dāng)A點(diǎn)移到液面時,液體壓強(qiáng)為0,而B點(diǎn)在液面下,受液體壓強(qiáng)作用,所以pA<pB。故選B?;蛘甙袮、B兩點(diǎn)同時向下平移,到容器底部時,pA<pB,故選B。
例3 如圖2所示,一底小口大的容器中盛有水,一鐵塊沉在容器的底部,鐵塊重為2N,現(xiàn)在把鐵塊從水中取出,則容器底部所受壓力的減小量為( )
A. 2N。B. 小于2N。
C. 大于2N。D. 無法確定。
解析 把鐵塊從水中取出,容器底部減小的壓力,有鐵塊的壓力(重力減去浮力)液面下降水對容器底的壓力也減小了,由于容器上下粗細(xì)不均勻,減小的壓力之和很難推算。而液體對圓柱形容器底部的壓力就等于液體的重力,假設(shè)它是與該容器底面積相同的圓柱形容器,把鐵塊從水中取出后,容器內(nèi)只少了鐵塊,所以減少的壓力就等于鐵塊的重力(2N),圖2中容器底小口大,把鐵塊從水中取出后,水面下降的高度肯定小于底面積相同的圓柱形容器,所以減小的壓力也就小于2N,故選B。
例4圖3所示為直桿AB可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動,桿上垂直放有兩支長短不同,但材料粗細(xì)均相同的蠟燭,這時杠桿水平平衡,現(xiàn)同時點(diǎn)燃兩支蠟燭,且蠟燭燃燒的速度相同,則過一會兒( )
A.直桿仍平衡。
B.左端下沉 。
C.右端下沉。
D.兩端交替著上下擺動。
解析 同學(xué)們一般用杠桿平衡條件:F1L1=F2L2求解。設(shè)兩支蠟燭開始的重力分別為G1、G2,力臂分別為L1、L2,則G1L1= G2L2,經(jīng)過相同時間,兩支蠟燭減小的重力為ΔG,則左邊:(G1-ΔG)L1= G1L1-ΔGL1。右邊:(G2-ΔG)L2= G2L2-ΔGL2。因?yàn)長1<L2,所以ΔGL1<ΔGL2。 又因?yàn)镚1L1= G2L2,所以(G1-ΔG)L1>(G2-ΔG)L2,故選B。
此題采用假設(shè)推理法解較為方便。我們可假設(shè)過了一會兒,短蠟燭正好燒完,但長蠟燭還有剩余,很顯然,A端下沉。答案應(yīng)選B。
例5 一根粗細(xì)均勻的杠桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動,桿上掛有質(zhì)量不等的物體A和B,此時杠桿處于平衡狀態(tài),如圖4所示,現(xiàn)將物體A、B同時向支點(diǎn)移動相同的距離,此時杠桿將( )
A. 仍能平衡。
B.左端下降。
C.右端下降。
D. 無法判斷。
解析 按一般思路設(shè)左右兩力臂分別為L1、L2,則根據(jù)杠桿平衡條件:GAL1 = GBL2。
因?yàn)長1<L2,所以GA >GB。將物體A、B同時向支點(diǎn)移動相同的距離ΔL后,左邊:GA( L1-ΔL)= GAL1 - GAΔL。右邊:GB( L2-ΔL)= GB L2 -GBΔL。
因?yàn)镚A> GB,所以GAΔL>GBΔL,所以GAL1 - GAΔL< GBL2 -GBΔL,故選C。
用假設(shè)推理法:將物體A、B同時向支點(diǎn)移動相同的距離,當(dāng)物體A移動到支點(diǎn)O時,物體B還在支點(diǎn)右邊,即力臂不為零,所以右端下降,故選C。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。”