巧解勻變速直線運動問題

楊慶峰

(安徽省明光市第三中學 239400)

一、選用合適的公式

利用公式解題其實有一個根本的問題，那就是得弄明白物體的運動性質.在解答勻變速直線運動問題的習題的時候，根據(jù)自己所選用的公式，其在解題時的過程也是不相同的，當然，難易程度對于不同的公式而言也是不一樣的.在每次解題之前，我們都要仔細認真的讀一遍題目，一定要讀懂題目的意思，然后根據(jù)題目所給的依據(jù)，再去選擇最適當?shù)墓?了解關于勻變速直線運動的解題思想，在任何一道關于勻變速直線運動問題中，都有一個特定的研究對象，抓住這個對象分析它在各個運動階段的性質；再畫出一個有關勻變速運動草圖，草圖可以根據(jù)題意來畫，如果能夠非常靈活的掌握畫草圖這項技能，甚至可以將解題過程簡單化，得到一個更清晰的思路，可以比解析法更快、更靈活的解出題目.因為從物理圖像上可以更加清晰明了的表達出物體的物理運動狀態(tài)，這樣就可以避免一些非常復雜的計算，迅速的解出題目.除此之外，在勻變速直線運動中，加速度也是一個重要點，抓其關鍵所在，然后再根據(jù)題目給出的一些條件和所要求的物理量，列出一個和題意相關的方程；最后要注意把所有物理量的單位都統(tǒng)一，然后再去求解.

二、用三個基本公式解題

在這三個公式中，可以看出有五個最基本的物理量，分別是初、末速度，加速度，時間以及位移，任何一個勻變速直線運動的方式都可以由這五個物理量來描述.由上述公式可以看出，在每個公式中，都只有四個物理量，在解決勻變速直線運動問題的時候，只要知道其中三個物理量，我們就可以根據(jù)公式求出剩余的兩個.所以，我們在遇到或者去解決勻變速直線運動問題的時候，首先仔細去閱讀題目，把題目的每一個關鍵的點掌握清楚，迅速的找出題目已經(jīng)給出的物理量，找出題目中要我們求出來的物理量，這樣我們就可以輕而易舉的來解決問題.

當然還有一種情況，就是在所給題目中沒有給出我們想要的三個物理量，只知道其中兩個，那么我們就需要把這兩個物理量的運動過程與題目中所給的另外一個過程相互結合，然后知曉其中的相互關系，再利用公式列出方程組，最后一步步求解.當然這就要求我們對這些物理公式能非常熟練的掌握，同時還要靈活的運用，在平時多做一些有關的練習題，這樣我們就能迅速的從題意中得到其中物理量的關系，想到最合適的公式，用最快的時間解出一道題目.

三、中間時刻法

物體在勻變速直線運動過程中，物體在任何時間的中間時刻的瞬時速度都等于在這個時間內的平均速度.這是物理學上的一個基本定義，它的適用性非常強，可以用于解決任何關于勻變速直線運動的問題.在有些稍微復雜的題目中，利用常規(guī)的公式來解題，可能會導致方程中會出現(xiàn)時間的平方這樣的復雜公式，這樣會加大我們的計算量，浪費許多解題時間，但是如果我們利用好這一定義，就可以非常輕松的把方程簡單化，大大提高了解題的效率.

在解決勻變速直線運動問題的時候，還有很多種方法可以使用，比如說比例法、逆向思維法以及圖像法等等，在這里我就不一一介紹了.下面利用一些例題來幫助大家理解如何可以更快更有效的解決勻變速直線運動的問題.

例1 一輛轎車以20m/s的速度在公路上行駛，由于道路發(fā)生問題，司機采用緊急剎車，導致汽車繼續(xù)滑行25m后才停止.問題：剎車到汽車停止的過程用了多少時間？

想要正確并且快速的解決這個問題，我們就得先探究這個問題的關鍵所在.分析汽車的剎車到停車這個運動過程，可以發(fā)現(xiàn)這是一個勻減速運動，在這個問題中一共涉及了兩個相關的概念和三個基本公式.就是平均速度和加速度.

平均速度就是物體在發(fā)生了運動后的位移和所用時間的比值，它是一個變量一個關于過程的變量.加速度就是在一定時間內，速度大小發(fā)生的變化，加速度和時間有關，它直接反應了物體的運動速度變化，在這個過程是加速度是個定值.

第一個問題是從剎車到汽車完全停止.在這個運動過程中，我們把汽車看成一個物體，物體的初始速度是20m/s，然后末速度是0，那么汽車的平均速度就是初末速度之和除以二最后得到10m/s，所以根據(jù)速度位移公式可以求出，汽車從剎車到停止所用的時間為2.5s.

問題源于生活

剎車問題是生活中最常見的問題，也是一個最基本的勻變速的直線運動，在這個運動過程中，包含了物理學中關于勻變速直線運動的多個變量，比如位移、平均速度、時間或者加速度等等.我們在研究剎車問題的時候，其實有一個非常有效的方法，就是讓同學們把生活中的情景利用起來，把它和所學到的知識融為一體，讓學生親自去體驗這個解決的過程，不但有助于學生更好的理解這個問題，還可以做到學以致用，也非常有效的提高了學生對于物理學習的興趣，兩全其美.

勻變速運動問題在中學物理中具有非常重要的地位，基本可以說是貫穿整個中學物理，甚至在高考物理中也是一個重點，有時會單獨在運動學方面考查，有時還會結合上電磁學.所以這就更要求我們更加巧妙的運用合理的公式，仔細分析其中的問題所在，就能快速的解決勻變速直線運動問題.