海南省海南中學(xué)(571100 )
夏書耘●
運用逆向思維巧解高中物理試題
海南省海南中學(xué)(571100 )
夏書耘●
逆向思維是相對正向思維而言的一種獨特的思維方式,與正向思維方向相反但又相互聯(lián)系,通常在正向思維無法解決的時候會起到出其不意的效果,不僅簡單而且快速,因此,在碰到難題時,我們不妨一試,這種思維方式在解決高中物理直線運動方面中作用更是明顯,物理是非常講究時間和空間的,當感覺走投無路時,嘗試一下將時間和空間顛倒過來,你一定會腦洞大開,豁然開朗.
例題1 某物體從高處自由落下,著地前最后一秒的位移為45米,求物體下落時的高度,空氣阻力不計.(g=10 m/s2)
解析 通過描繪過程圖表,再標注各階段的物理量,然后利用速度和位移關(guān)系進行解題計算,采用常規(guī)公式法進行計算較繁瑣,可以嘗試使用逆向思維法,將整個自由落體運動看成是一個勻減速直線運動,這樣可以大大簡化解題運算,從而抓住問題的關(guān)鍵,快速解題.
解題 由題意可知,最后一秒的位移為45米,采用逆向思維,將此過程作為勻減速直線運動看待,設(shè)著地時速度為v末,可得:
v末=50 m/s
解得H=125 m
例題2 某物體按一定初速度在一個粗糙的平面上做勻減速直線運動,直至靜止,假如該物體在最終的3秒內(nèi)通過的位移與最后3秒通過的位移的比值為5∶1,求該物體總共運動了多長時間?
解析 此題屬于典型的勻減速直線運動,整個運動時間未知,肯定大于3秒,但是否大于6秒則不一定,如果單純按勻減速直線運動進行計算,不僅運算量大,而且最終的結(jié)果還需要取舍,要去掉不合邏輯的答案.
解題 轉(zhuǎn)換解題思路,采用逆向思維,將該勻減速直線運動轉(zhuǎn)換為初速度為0的勻加速直線運動,則可讓問題大大簡化,從而事半功倍,具體如下:
根據(jù)題意畫出整個運動示意圖:
解得t=9 s
例題3 某物體沿光滑斜面底端以某一初速度v0向上運動,經(jīng)3 s到達36 m處的P點,再經(jīng)過6 s又回到P點,已知該物體在光滑斜面運動的加速度大小和方向不變,求:(1)v0大??;(2)該物體沿光滑斜面運動的最大位移是多少;(3)該物體運動的加速度是多少.
解析 該物體從P點上升到最高點所用的時間也為3 s,從最高點下降到P點時間同樣為3 s,處理這類末速度為0的勻減速運動,可以采用逆向思維.
最大位移x=x1+x2=36+12=48m
逆向思維的核心在于把運動過程的“初態(tài)”和“末態(tài)”顛倒過來,將勻加速運動當作勻減速運動,有時也將勻減速運動當作勻加速運動,把物體運動狀態(tài)逆時間順序進行研究,這需要平時練習時反復(fù)揣摩,只有掌握了思維轉(zhuǎn)換規(guī)律,才能在考場中熟練運用.
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1008-0333(2017)07-0059-01