想利用動能定理求速度但是並不知道他在豎直方向上走的距離

題目:


想利用動能定理求速度但是並不知道他在豎直方向上走的距離

解答:

解題思路: 從平拋運動的規律結合動能定理、數學關係及邊角幾何關係去分析考慮。
解題過程:
解:
(1)設探險隊員跳到坡面上時水平位移爲x,豎直位移爲H,由平拋運動規律有:,整個過程中,由動能定理可得:,由幾何關係,,坡面的拋物線方程,解以上各式得:
這一步本身就是用動能定理進行分析,只不過豎直方向的位移沒有直接給出,而是由的幾何關係間接確定而已。
(2)由,令,則: ,當時,即探險隊員的動能最小,最小值爲:

本題以實際探險活動爲載體考查了平拋運動、動能定理,屬於考綱中理解、綜合應用層次,同時考查考生數理結合能力,難度較大,確實在當時攔住了很多考生。一般來說「化曲爲直」思想處理圖像問題的方法在高考物理中經常用到,對我們解決有些實驗複雜的十分有利,特別是數據之間存在著函數關係,如反比關係等等,如果直接以兩物理量爲坐標作圖像,作出的往往是曲線,很難通過函數圖像找出兩物理量之間的關係,這時我們需要「化曲爲直」,轉換相應的物理量,改變其中一個物理的指數,重新尋找關係,得出結論。

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