更新时间:作者:小小条
高中物理:从一道运动学物理题说开去
灵运中学:徐允

解题速度快,分清时间段。学*物理要思路清晰,明确题中真正已知的和要求的,搞清时间段往往是解决题得分的关键。看下面运动学的一道题,你就会豁然开朗,领会其中真谛。
【典题】(难度:0.40)如图甲所示,某杂技演员正在进行抛小球的表演。为了便于分析,我们假设该杂技演员总是以初速度v。=5 m/s从同一水平高度竖直向上抛出小球,在后一小球落到手上后立刻将手中球抛出,不计空气阻力,且不考虑小球间可能的碰撞,如图乙所示,设空中(包括杂技演员手中)共有5个小球。(自由落体加速度g取10m/s2)
(1)求每个小球上升的最大高度;
(2)若杂技演员每隔相等的时间就抛出一个小球,求抛出相邻两小球的时间间隔;
(3)第1个小球被抛出后,在接下来的表演过程中,经过多长时间它会与第2个被抛出的小球相遇?
【思维点拨】
(1)问:此问应用运动学公式h=直接求解最大高度,这个是容易得分的。
(2)问:分析此问时,要思路清晰,重点要掌握3个要点:
要点1是后一小球落到手上后立刻将手中球抛出;
要点2是杂技演员每隔相等的时间就抛出一个小球。
要点3:空中共有5个小球包括在手中的小球。
我们可以想象,后一个小球到右手后,左手的小球立刻出手,似乎离开手,似乎没有离开手,很明显右手一个球,左手一个球,空中三个球,每相邻两个球之间的时间段相等,其间有四个空,有四段相等的时间,我们可以求出第一个小球从手中抛出到落到手中的时间再除以4即可。小球从抛出到下落到手中的时间利用运动学公式t=可以求得,再除以4即可得解。抛出相邻两小球的时间间隔为:T=。
(3)问:第1个小球被抛出后,与第2个被抛出的小球相遇时,两球通过的位移相等,不妨设第1个小球抛出后与第2个小球相遇的时间为t,则第1个小球所用的时间为t,则第2个小球所用的时间为(t-T),再运用运动学公式s=求出两个小球的位移,如图所示两个小球的位移相等建立等式,即可求得时间t,问题得解。
【解析】(1)小球上升的最大高度为:
h=m=1.25m
(2)小球从抛出到下落到手中的时间为:
t=s=1s
则抛出相邻两小球的时间间隔为:
T=s=0.25s
(3)设第1个小球抛出后与第2个小球相遇的时间为t,则第1个小球所用的时间为t,则第2个小球所用的时间为(t-T),此间第1个小球通过的位移为:
,
第2个小球通过的位移为:
=5(t-0.25)-
=5t-1.25-5+2.5t-0.3125,5t-5-1.5625
由题意得:,则有
即2.5t=1.5625
t=0.625s
【反思】通过此题的求解,你会觉得理清思路,分清时间段的重要性,在学*中自觉运用此法,有时会起到意想不到的效果。加快得解速度,*节省时间,头脑清晰,思路开阔,会当凌绝顶!
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