奥林匹克物理竞赛辅导之运用图示法化难为易
奥林匹克物理竞赛辅导运用图示法化难为易
所谓难题,无非是多绕了些弯子,把弯子理直了问题也就解决了,运用图示法往往是我们理直“弯子”的好办法。
[例1]一条汽船向悬崖匀速行驶,通过航标A 时鸣笛,10秒钟后听到回声,再继续行驶31秒通过航标B第二次鸣笛,经过8秒钟后听到回声。
求汽船的速度及航标A与悬崖之间的距离。
(V =340米/秒)
声
分析:本题中,声音和汽船的速度虽保持不变,但涉及的物理过程较多,如果采用记忆的方法进行分析常容易发生混淆,倘若根据题意画出示意图,将物理量转化到图中,解答起来也就容易多了。
解:设汽船的速度为V,依题意画出图1,由图可知,在t1=10秒内气船和声音通过的总路程为AO的两倍,即:
2S1=vt1+v声t1 (1)
当汽船又经t2=31秒时到达航标B,即S AB=v(t1+t2) (2)
在时间t3=8秒内汽船和声音通过的总路程为BO'的两倍,即:
2(S1-S AB)=vt2+v声t2 (3)
由(1)、(2)、(3)式可得:v=v
声
(t1-t3)/[2(t1+t2)-t1+t3]=8.5(米/秒)
S
1=[(v+v
声
)t1]/2=1742.5(米)
[例2]甲、乙两士兵都由A站到B站,甲走一半路程后跑步前进,乙走一半时间后也跑步前进,已知甲、乙两士兵走的速度相同,跑的速度也相同,设甲、乙从A站到B站所用的时间分
别为t
甲和t
乙
,则()
A.t甲=t乙B.t甲<t乙
C.t甲>t乙D.无法确定
分析:解答此题时,同学们一般会采用计算对照法:
设A、B两站距离为2S,甲、乙走的速度为
v1,跑的速度为v2。
由题意得:S/v1+S/v2=t甲 (1)
v1t乙/2+v2t乙/2=2S (2)
至此,求出t
甲、t
乙
,然后比较其大小,选出
答案C。
这种解法不但费时,而且涉及到一些数学知识,一些同学往往解错,如果借助图示,问题就会简单得多。
解:由题意可知,在路程不变的情况下,一半时间走的路程肯定小于全程的一半,于是可画出图示(如图2、图3所示)。
由于甲、乙在后一半路程都是跑,故所用的时间相同,但甲在前一半路程是走,而乙在前一半路程既有走,还有一段在跑,故乙在完成全程所用的时间短些,故应选C。