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8、巧用逆向思維法解題---高一期末復(fù)習(xí)易錯(cuò)點(diǎn)精講精練逆向思維法就是沿著物理過(guò)程發(fā)生的相反方向,根據(jù)原因探索結(jié)果的思維方式,即把運(yùn)動(dòng)過(guò)程的末態(tài)當(dāng)成初態(tài)、初態(tài)當(dāng)成末態(tài)進(jìn)行反向研究的方法,該方法一般用于末態(tài)已知的情況或末態(tài)很容易確定的情況,如勻減速直線運(yùn)動(dòng)可看成加速度等大反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng).即末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)可看成初速度為零、加速度大小相等的反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)物體的初速度為v0,加速度大小為a,做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度為零,則可將此運(yùn)動(dòng)逆向看成初速度為0,加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),末速度為v0,若歷時(shí)t,則經(jīng)過(guò)的位移可有以下一些表達(dá):x=v0t-eq\f(1,2)at2(順向的表達(dá)),x=eq\f(1,2)at2(逆向的表達(dá)),x=eq\f(v0,2)t(平均速度表達(dá))。例1、一列火車共有n節(jié)車廂,每節(jié)車廂的長(zhǎng)度都相同且車廂間的間隙不計(jì).該火車進(jìn)站時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停下,該過(guò)程中,站在車站站臺(tái)的一個(gè)旅客測(cè)得最后一節(jié)車廂經(jīng)過(guò)他所用時(shí)間為t,則該列車第1節(jié)車廂經(jīng)過(guò)他所用的時(shí)間是________.答案:(eq\r(n)-eq\r(n-1))·t解析:由于做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停下,可將此運(yùn)動(dòng)反演成從終點(diǎn)開(kāi)始沿反方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由結(jié)論“初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中通過(guò)連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比”可得t1∶t2∶……∶tn=(eq\r(n)-eq\r(n-1))∶(eq\r(n-1)-eq\r(n-2))∶……∶1即t1∶tn=(eq\r(n)-eq\r(n-1))∶1求得第1節(jié)車廂經(jīng)過(guò)他所用時(shí)間t1=(eq\r(n)-eq\r(n-1))·t練習(xí)1、一物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))以一定的初速度從一光滑斜面底端A點(diǎn)上滑,最高可滑到C點(diǎn),已知AB是BC的3倍,如圖所示,已知物塊從A至B所需時(shí)間為t0,則它從B經(jīng)C再回到B,需要的時(shí)間是()A.t0B.eq\f(t0,4)C.2t0D.eq\f(t0,2)[答案]C[解析]將物塊從A到C的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)用逆向思維可看成從C到A的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可知連續(xù)相鄰相等的時(shí)間內(nèi)位移之比為奇數(shù)比,而CB∶AB=1∶3,正好符合奇數(shù)比,故tAB=tBC=t0,且從B到C的時(shí)間等于從C到B的時(shí)間,故從B經(jīng)C再回到B需要的時(shí)間是2t0,C對(duì)。練習(xí)2、(多選)如圖所示,在水平面上固定著三個(gè)完全相同的木塊,一子彈以水平速度射入木塊,若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)穿透第三個(gè)木塊時(shí)速度恰好為零,則子彈依次射入每個(gè)木塊時(shí)的速度比和穿過(guò)每個(gè)木塊所用時(shí)間比分別為()A.v1∶v2∶v3=eq\r(3)∶eq\r(2)∶1B.v1∶v2∶v3=eq\r(5)∶eq\r(3)∶1C.t1∶t2∶t3=1∶eq\r(2)∶eq\r(3)D.t1∶t2∶t3=(eq\r(3)-eq\r(2))∶(eq\r(2)-1)∶1答案:AD解析:用“逆向思維”法解答,由題意知,若倒過(guò)來(lái)分析,子彈向左做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)每塊木塊厚度為L(zhǎng),則v32=2a·L,v22=2a·2L,v12=2a·3L,v3、v2、v1分別為子彈倒過(guò)來(lái)從右到左運(yùn)動(dòng)L、2L、3L時(shí)的速度。則v1∶v2∶v3=eq\r(3)∶eq\r(2)∶1。又由于每塊木塊厚度相同,則由比例關(guān)系可得t1∶t2∶t3=(eq\r(3)-eq\r(2))∶(eq\r(2)-1)∶1練習(xí)3、運(yùn)動(dòng)著的汽車制動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)3.5s停止,則它在制動(dòng)開(kāi)始后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)通過(guò)的位移之比為().A.1∶3∶5B.1∶2∶3C.3∶5∶6D.1∶8∶16答案C解析畫(huà)示意圖如圖所示,把汽車從A→E的末速度為0的勻減速直線運(yùn)動(dòng),逆過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)換為從E→A的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)等效處理,由于逆過(guò)來(lái)前后,加速度大小相同,故逆過(guò)來(lái)前后的運(yùn)動(dòng)位移、速度時(shí)間均具有對(duì)稱性.所以知汽
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