已知O、A、B、C为同一直线的四点,AB间的距离为
1
l,BC间的距离为
2
l,一物体自O
点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC
段所用的时间相等。求O与A的距离。
[解法1]:设物体的加速度为
a
,到达A点的速度为
0
v,通过AB段和BC段所用的时
间为T,则有
2
21
2
01
22
2
1
aTTvll
aTTvl
o
联立①②式得2
12
aTll③
Tvll
o
23
21
④
设O与A的距离为X,则有
a
v
X
2
2
0⑤
联立③④⑤式得,
)(8
)3(
12
2
21
ll
ll
X
解法1可以看作常规解法L0
[解法2]:设物体通过OA的时间为
t
,通过AB的时间为T,通过BC的时间为T。OA
的距离为
x
。则有
2
21
2
1
2
)2(
2
1
)(
2
1
2
1
Ttallx
Ttalx
atx
②
由①②式
t
T
x
lx
11④
由①③式
t
T
x
llx
2121
⑤
联合④⑤式
12)1(21211121
x
lx
x
lx
t
T
x
llx
⑥
整理⑥式,得
x
ll
x
ll
212112
3
2
⑦
①
③
①
②
对⑦采用换元法,令
x
y
1
,得
yllyll)(8)3(
12
22
21
⑧
2
21
12
21)3(
)(8
,(0
ll
ll
y)y
舍去
所以,有
)(8
)3(
1
12
2
21
ll
ll
y
x
该解法虽然能算出正确结果,但是陷入了解数学方程组的泥淖,解题长度比较大,显示
了解题笨拙。
[解法3]:设AB的时间为T,BC的时间为T,而OA的时间为nT,则
22
21
22
1
2
)2(
2
1
)1(
2
1
)(
2
1
Tnallx
Tnalx
nTax
②
由①②式
2
1
12
n
n
x
l
④
由①③式
2
21
)1(4
n
n
x
ll
⑤
联立④⑤式
12
)1(4
1
21
n
n
l
ll
⑥
解⑥式得,
)(2
3
12
21
ll
ll
n
,重新代入④式,得
)(8
)3(
12
2
21
ll
ll
x
解法3的计算量明显小于解法2,实现了解题力量的节约,但是解题长度L还是略大于
常规解题长度L0
[解法4]:物体从A到B的时间和从B到C的时间相等,设时间为T,根据匀变速直线
运动的规律有
2
12
aTll
解得
2
12
T
ll
a
①
设物体到达B点的速度为B
v
,从A到C的过程中有:
Tvll
B
2
21
①
③
③
解得
T
ll
v
B2
21
②
OA的距离为
l
,则有:
a
v
llB
2
2
1
将①②代入整理得
)(8
)3(
)(8
69
)(8
)(8)(
2
4
)(
12
2
21
12
2
221
2
1
12
112
2
21
1
2
12
2
2
21
ll
ll
ll
llll
ll
lllll
l
T
ll
T
ll
l
比较解法4和解法1,其解题长度相当,实现了解题力量最节约,包含着解题智慧。该题的
文学量非常简练,对于学生理解情景、建立模型是一个考量。如何寻找解题的切入口是解题
分析的难点,抓住习题的物理本质,是缩短解题长度的关键。
本文发布于:2022-11-12 03:50:35,感谢您对本站的认可!
本文链接:http://www.wtabcd.cn/fanwen/fan/88/2112.html
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。
留言与评论(共有 0 条评论) |