变加速直线运动问题解法分析
2021-04-08福建姚龙楷
教学考试(高考物理) 2021年1期
关键词:方向
福建 姚龙楷
物体所受合外力的方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动。如果合外力发生变化,那么物体的加速度可能是大小发生变化,也可能是方向发生变化,还可能是大小方向均发生变化,从而引起物体运动过程中速度大小、方向的变化,进而物体的位移大小、方向发生一系列变化。变加速直线运动问题的物理情境和过程较为复杂,是学生学习的难点。本文试着对此类运动问题整理分析,给出解决此类问题的一些思路,以期能对读者起到一定的启迪作用。
一、分析受力情况,明确运动过程
清楚分析物体的受力情况,是解决变加速直线运动问题的第一步,要明确:当合外力的方向与物体运动方向一致时,即加速度方向与速度方向相同,合外力的作用效果是推动物体运动,物体做加速运动;当合外力的方向与物体运动方向相反时,即加速度方向与速度方向相反,合外力的作用效果是阻碍物体运动,物体做减速运动。
【例1】如图1所示,一木块静止在光滑水平面上,在恒力F的作用下向右运动,其正前方固定有一劲度系数足够大的弹簧,当木块接触弹簧后,下列关于木块说法正确的是
( )

图1
A.立即做减速运动
B.立即做匀速运动
C.在一段时间内速度继续增大
D.当弹簧处于最大压缩量时,木块的加速度不为零
【解析】木块与弹簧接触前,水平方向仅受恒力F作用而向右做匀加速直线运动,木块与弹簧接触后,弹簧被压缩而产生弹力,由于弹力作用,使木块的加速度减小,但速度继续增大,直到弹力与恒力F的大小相等时,速度达到最大,C选项正确,AB选项错误;……
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