歐陽(yáng)文輝 溫勝 朱林波
摘要:從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度看物體間碰撞及相互作用,將物體的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)在v-t圖像上從而更為容易的從整體上把握物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,方便的看出物體的速度,加速度,位移以及物體間的相對(duì)位移,從而找到功能關(guān)系,便用動(dòng)力學(xué)解決同樣的問(wèn)題;帶電粒子在周期性電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),對(duì)于不同時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)問(wèn)題也可以通過(guò)坐標(biāo)平移輕松得到,使復(fù)雜的問(wèn)題變得簡(jiǎn)單易懂。
關(guān)鍵詞:v-t圖像;相互作用;周期性電場(chǎng);坐標(biāo)平移
1.引言
物理的學(xué)習(xí)的一個(gè)任務(wù)之一就是搞清楚物體(研究對(duì)象)的運(yùn)動(dòng)情況,而這一有時(shí)候并不容易,特別是涉及到多個(gè)物體,以及多個(gè)物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)就更加困難了,也正是因?yàn)槿绱宋覀儠?huì)利用如能量守恒,動(dòng)量守恒等來(lái)避開中間具體運(yùn)動(dòng)過(guò)程。那么我們有必要搞清物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程嗎?有必要。對(duì)于中學(xué)生而言集中反映在“動(dòng)量以及碰撞”這一知識(shí)板塊上,學(xué)生在這一塊幾乎不對(duì)物體進(jìn)行受力分析,從而對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是很模糊的,很多學(xué)生一看到一個(gè)物體在另一個(gè)物體上面運(yùn)動(dòng)就把動(dòng)量守恒用進(jìn)去,有時(shí)也會(huì)蒙對(duì),因?yàn)榇_實(shí)類似的題目多半是考察動(dòng)量相關(guān)知識(shí)的,但是卻很難發(fā)現(xiàn)物體與物體間的位移關(guān)系,問(wèn)題就在于不清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。那么作為中學(xué)生能搞得清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程嗎?可以搞清楚。v-t圖像一直都是物理學(xué)習(xí)和高考考察的重點(diǎn),同時(shí)也是教師在教學(xué)中的重難點(diǎn),因此到了高三即使是程度較弱的學(xué)生也是能看懂v-t圖像的。但是也就更多的停留在“看懂”的層面上,并沒有很好的利用造成“浪費(fèi)”,文章將從運(yùn)動(dòng)學(xué)出發(fā),利用v-t圖像搞清物體運(yùn)動(dòng),從而有助于利用動(dòng)力學(xué)解決同樣的問(wèn)題。另外一個(gè)混亂的問(wèn)題是帶電粒子在周期性電場(chǎng)中的的運(yùn)動(dòng),如果單純的用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式去計(jì)算會(huì)顯得很亂,尤其是在不同的時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng),而且有的也不是勻變速,對(duì)于中學(xué)生就更是沒有辦法去計(jì)算了,但是利用圖像以及坐標(biāo)平移,可以很好的解決這樣的問(wèn)題,為了更好的說(shuō)明我們看下面的五個(gè)例子
2.舉例說(shuō)明
1.質(zhì)量為M=1kg足夠長(zhǎng)的木板放在水平地面上,木板左端放有一質(zhì)量為m=1kg大小不計(jì)的物塊,木板與地面間的動(dòng)摩擦因素μ1=0.1,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因素μ2=0.3。開始時(shí)物塊和木板都靜止,現(xiàn)給物塊施加一水平向右的恒力F=6N,當(dāng)物塊在木板上滑過(guò)1m的距離時(shí),撤去恒力F(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,取g=10m/s2)