物理解题方法1假设法.ppt
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1、物理解题方法(一)-“假设法”2021/8/8 星期日1一、什么叫假一、什么叫假设设法?法?假设法是一种研究问题的重要方法,是一种创造性的思维活动。用假设法分析物体受力、用假设法判定物体运动、假设气体等温等容等压、假设临界进行计算判断,在物理解题中屡见不鲜。2021/8/8 星期日2其思维程序:假设推理得出结论判断原结论是否成立?或得出原题结论(讨论)2021/8/8 星期日3二、几种常见假设法的应用二、几种常见假设法的应用n 1 1、物理过程的假设物理过程的假设n 例1有一质量m=10-8kg、电量q=310-8c的带电粒子,n将它以V0=1m/s的速度,竖直射入两水平放置的金属板ABn间的
2、匀强电场中,如图所示。已知两板间的距离d=0.02m,AB间的电势差U=400v。问带电粒子能否抵A达板?(取g=10)2021/8/8 星期日4 分析:有三种可能过程:不达A板 恰达A板然后返回 抵A板,与A板碰撞后返回。临界假设法:假设恰达A板,由动能定理得 mgd-Uq=1/2mv2-1/2mv02 解得v=无解故说明粒子不达A板,原设不成立。2021/8/8 星期日5 例2长100cm的均匀玻璃管中,有一段长15cm的水银柱(如图所示)。竖放时空气柱长为60cm。问缓慢地将玻璃管倒过来后,空气柱长为多少?(p0=75cmHg)2021/8/8 星期日6分析:倒置后有三种可能:水银一点不
3、溢出水银全部溢出水银部分溢出。极 端 假 设 法 设 水 银 一 点 不 溢 出由 玻 马 得(P+h)L1S=(P-h)L2S,L2=90cm因(90+15)100所 以 水 银 必 然 溢 出。设 水 银 恰 好 全 部 溢 出,此 时 L3=100cm,同 样 由 玻 马 定 律 解 得 P3=54cmHg因 54cm,75cm 所 以 水 银 不 可 能 全 部 溢 出。上述二假设均不成立,则水银只能是部分溢出了。本题可解了(解略)2021/8/8 星期日7 2 2、矢量方向的假设、矢量方向的假设 例3如图所示,长为L的轻质硬杆的一端连接一个质量为m的小球(其半径忽略不计)。杆的另一端
4、为固定转动轴o,若他在竖自平面内做匀速圆周运动,转动周期T=2(3L/g),试求小球到达最高点时杆端对小球的作用力N。2021/8/8 星期日8 n分析:杆对球的作用力N可能是n拉力,方向竖自向下n支持力,方向竖自向上n方向需判定。n假设为拉力则方向竖自向下且规定向下为“+”向,由牛二定律得nN+mg=m(2/T)2Ln又T=2(3L/g)n所以解得N=2mg/3。n“”号说明的方向与原设方向相反,应向上。大小为2mg/3。2021/8/8 星期日93、临临 界界 状状 态态(或或 极极 端端 状状 态态)的的 假假 设设例4如图所示,一斜轨道与一竖自放置的半径为的半圆环轨道相连接。现将一光滑
5、小球从高度为的斜轨上由静止开始释放。试问小球脱离轨道时将做什么运动?2021/8/8 星期日10n分析:假设小球在圆周顶点恰脱离轨道,则v0=,由机械能守恒得nmgh1=mg2r+m(V0)2/2n解得h1=2n所以,球只能在环轨的上半部某处脱离轨道,然后做斜上抛运动。n注:(若,过顶点后将平抛运动)n2021/8/8 星期日11n例5在加速行驶的火车上固定一斜面,斜面倾角=300,如图所示。有一物体静止在斜面上,试求当火车以下列加速度运动时,物体所受的正压力。a1=10m/s2a2=2.0m/s2。(设物体与斜面间的静摩擦系数=0.2,g取10)2021/8/8 星期日12n分析:有三种可能
6、a极大,物体上滑a极小,物体下滑a恰好为临界值,物相对静止。n假设物车无相对运动,则f=o。由牛二定律得:Nsin=ma0nNcos-mg=on解得a0=gtg=5.7m/s2n讨论:5.7m/s2a2=2.0m/s2,物下滑n5.7m/s2a1=10m/s2,物上滑2021/8/8 星期日13n例6一个质量为1kg的问题,用绳子a、b系在一根直杆上的A、B两点,如图所示。AB=1,、长均为1m。求直杆旋转的转速=3rad/s时,a、b绳上的张力各是多大?2021/8/8 星期日14n分析:设临界0-b恰好拉直但Tb=0nTasin=m02RnTacos-mg=on0=(gtg/R)=3.5r
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