04-06-03_粗糙斜面挡板碰撞总路程
本期高中物理竞赛试题,我们共同来研究一下机械能守恒的相关题目,本期题目从物理知识的角度上来说,还是非常简单的,同学们应该在日常的练习中经常见到,就是一个简单的斜面运动计算,从机械能守恒的角度上研究斜面上的运动规律,同学们应该都非常熟悉了,甚至同学们都已经会计算,物体最终停下来的时候,物体已经运动的距离,但是本期题目却创新的要求计算,在碰撞次数有限的时候,如何计算物体的运动距离的问题,当然考虑方法与同学们常用的机械能守恒的计算方式相同,优先考虑重力势能的转化过程,考虑在运动过程中减小的重力势能都用于干什么了,就能够想明白这个题目的计算方法,但是想明白这些,对于这个题目做出答案还是有些距离的,后面还需要怎么做呢?
本期题目,就物理知识的难度上来说,还是比较简单的,上面已经说明过了,在这里就不再描述一遍了,但从解题难度上来说,还是不简单的,不仅仅需要从简单的运算过程中找到规律性的东西,然后根据找到的规律完成后面的计算过程,由于规律本身就不是很简单,再加上还需要再规律的基础上经行计算,过程还是比较复杂的,需要同学们认真仔细完成。
典型例题与解题步骤
一固定斜面,其倾角为45度,长度L=2.00m,在斜面下端有一与斜面垂直的挡板,初速度为零的一质量为m的质点,从斜面的最高点沿斜面下滑,下滑到斜面的最低点与挡板发生弹性碰撞,已知质点与斜面间的动摩擦因数为0.20,试求此质点从开始运动到与挡板发生第11次碰撞的过程中运动的总路程。
高中物理竞赛典型例题解题方法与思路
本期题目的解题步骤,也能看出来,这个题目的物理知识仅仅有受力分析和能量守恒,这两点都是为了得到方程三而做的准备,但同时,同学们也能够发现,从方程三到后面的解出答案的过程,才应该是这个题目的重点,也就是计算过程是本题的考查重点,从解题步骤中可以看到,这个解题过程主要应用了等比数列的求和和通项公式,因此对于后面的计算过程而言,第一个难点就是计算出通项公式,并发现构成的数列为等比数列,第二个难点就是通过通项公式,结合公比的定义,完成前十一项和的计算过程。
其实同学们解一下这个题目就能够发现,上面的两个难点,关键还是在难点一的,因为同学们不容易发现数列是一个等比数列,而发现是等比数列的同学也容易将这个问题弄错了,将上升距离按照等比数列计算了,并不是总路程,这样计算出来的总路程还是少了一部分的,因为没有计算质点下滑过程中的路程,大约少了一半吧。
对于计算过程,小编这里并不想过多的解释,因为都是很简单的计算过程,重点主要是要准确理解题意,在计算每一次碰撞过程中,都要仔细认真观察公式,力求找到规律。其实同学们如果做的这样的题目较多,也应该有这样的经验,也就是这个题目必定考查一个数列的问题,其中一定有相关的规律,这就是这个题目解题的中心思想,同学们要注意。