一题多解、多变2.在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体。当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32焦耳。则在整个过程中,恒力甲和恒力乙做的功各等于多少焦耳?答案8,243.在场强为E1的匀强电场中A点,静止着一个带电液滴。使电场突增为E2但方向不变,液滴运动一段时间后,电场突然反向而强弱不变,又经相同时间,恰好又返回A点。求E1/E2。还可以求得此过程中哪些物理量。答案1/25.质量为2M的长木板A置于光滑水平面上,木板上方左端放有一个质量为M的木板B,A,B间的动摩擦因数μ=0.3。若设法使A固定,用水平恒力F拉B,B的加速度为0.3g;若释放A,使它能自由运动,将B仍置于A的左端,从静止开始,仍用恒力F拉B,到某一位置撤去拉力,为保证B不从A上滑落,最晚需在B相对于A运动到板长的几分之几时撤去拉力F?答案3/4例1在直角坐标系xoy原点O处,有一质量为m,电量为+q的粒子,速度大小为V0,方向沿y轴正方向(重力不计)。现要求你设计一
方案
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:在粒子运动范围加上某一种或几种“场”使其能通过直角坐标系xoy中的p点(a,-b)。说明:①画出粒子的运动轨迹并说明运动性质②通过必要的运算给出所加“场”的有关物理量的表达式(用题设的已知条件和常数)说明:此题目具有开放性,研究性。解法甚多,但繁简各异,能较大程度调动学生的兴趣,颇具使用价值。以下是题目情景简图供参考:xoyV0P(a,b)xoyV0P(a,b)xoyV0P(a,b)xoyV0P(a,b)xoyV0P(a,b)xoyV0P(abs)xoyV0P(a,b)xoyV0P(a,b)Q例2平板车的质量M=8kg,长度L=1m,静止在光滑的水平面上。质量为m=4kg的小滑块,以速度V0=4m/s的水平速度,从平板车的左端滑向右端。若小滑块与平板车间的摩擦系数µ=0.5,求小滑块离开小车右端时平板车的速度为多少?(g=10m/s2)答案:1m/s解法1用牛顿运动定律和运动学
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求解解法2用动量定理求解解法3用动能定理求解解法4动量守恒定律求解变式1为使小滑块留在车上,车的长度最小应该多长?答案:L=MV02/2µg(m+M)变式2为使小滑块留在车上,小滑块的的初速度最大不能超过多少?答案:V0=[2µg(m+M)L/M]1/2变式3若增加小滑块的质量,使它不滑出车,则小滑块的质量最小值是多少?答案:m=M(V02/2µgL—1)变式4若车足够长,滑块相对于车静止需经历多少时间?答案:t=MV02/µg(m+M)变式5若车和小滑块一起以V0沿光滑水平面运动,车与墙壁碰撞后,以原速率反弹。经过多少时间小滑块在车上停止滑动?设车足够长。答案:t=2MV0/µ(m+M)g说明:本题看似寻常,但是极具典型意义,尤其几个变式的情景设置,异彩纷呈,另人耳目一新,揣摩之后,更觉余味无穷。