核心素养提升(一)
[物理方法] 思维转化法——将“多个物体的运动”等效转化为“一个物体的运动”
将几个物体的独立运动放在一起进行研究,彼此间可能会产生干扰,这样远没有研究一个物体的运动那么直接、明了,如果能将多个物体的运动等效为一个物体的运动,自然会简化研究过程. [示例]
屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿,如图所示,(g取10 m/s2)问: (1)此屋檐离地面多高? (2)滴水的时间间隔是多少? 解析:
如图所示,如果将这5滴水运动等效为一滴水的自由落体,并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段,设每段时间间隔为T,则这一滴水在0时刻、T末、2T末、3T末、4T末所处的位置,分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置,据此可
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作出解答.
设屋檐离地面高为s,滴水间隔为T,则s=16s0,5s0=1 m 所以s=3.2 m 另有s=g(4T)2 解得T=0.2 s.
答案:(1)3.2 m (2)0.2 s [即学即练]
取一根长2 m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘,在线下端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别是36 cm,60 cm,84 cm,如图所示.站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘,松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2,3,4,5个垫圈( B )
A.落到盘上的声音时间间隔越来越大 B.落到盘上的声音时间间隔相等
C.依次落到盘上的速率关系为1∶∶∶2
D.依次落到盘上的时间关系为1∶(-1)∶(-)∶(2-)
解析:把多个铁垫圈的运动转化为一个铁垫圈的自由落体运动.根据题意可知每两个相邻垫圈之间的距离差都为24 cm,由Δs=aT2可知垫圈落
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到盘上的声音时间间隔相等,选项A,D错误,B正确;由v=gt可知垫圈依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶4,选项C错误.
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2021届鲁科版高考物理一轮复习单元检测训练第一章核心素养提升(一)
