高中物理习题讲评中,我们常会碰到象数学中的由某个定理推出一些在一定条件下或在某些范围内适用的推论的情况,笔者把这些推论称为物理中的习题“定理”。若能从基本的物理概念规律出发推导出这些“定理”,并加以使用,会极大地提高解决物理实际问题的能力。笔者将散见于各部分的习题“定理”分类整理出来,供参考。
一、质点运动学中的习题“定理”
1、若质点做无初速的匀加速直线运动,则在时间第1T内、第2 T内、第3 T内质点的位移之比是
而在位移第1S内、第2S内、第3S内所用时间之比是
2、若质点做匀变速直线运动,则它在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度,且V中t=(V0+Vt)/2,式中V0、Vt为该段时间的初速度、末速度。该段位移中点的速度是
,且无论加速、减速总有
。
3、在加速度为a的匀变速运动中,任意两相邻的相等时间间隔T内位移之差都相等,且△S=aT2。
4、在变速直线运动中的速度图象中,图象上各点切线的斜率表示加速度;某段图线下的“面积”数值上与该段位移相等。
5、在初速度为V0的竖直上抛运动中,返回原地的时间T=2 V0/g;抛体上升的最大高度H= V02/2g。
6、平抛物体运动中,两分运动之间分位移、分速度存在下列关系:
。即由原点(0,0)经平抛由(x,y)飞出的质点好象由(x/2,0)沿直线飞出一样,如图1所示。
7、船渡河时,船头总是直指对岸所用的时间最短;当船在静水中的速v船>v水时,船头斜指向上游,且与岸成
角时,cos
=v水/v船时位移最短;当船在静水中的速度v船<v水时,船头斜指向下游,且与岸成角
,cos
=v船/v水。如图2中的(a)、(b)所示。
8、匀加速运动的物体追匀速运动的物体,当两者速度相等时,距离最远;匀减速运动的物体追匀速运动的物体,当两者速度相等时,距离最近,若这时仍未追上,则不会追上。
9、质点做简谐运动时,靠近平衡位置时加速度减小而速度增加;离开平衡位置时,加速度增加而速度减小。