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十、假设法
方法简介
假设法是对于待求解的问题,在与原题所给条件不相违的前提下,人为的加上或减去某些条件,以使原题方便求解。求解物理试题常用的有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径,化难为易,化繁为简。
赛题精析
例1:如图101所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m。当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L。今向下拉盘使弹簧再伸长ΔL后停止,然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于()A、1C、
LmgL
B、1D、
Lmm0gL
LmgL
Lmm0gL
解析:此题可以盘内物体为研究对象受力分析,根据牛顿第二定律列出一个式子,然后再以整体为研究对象受力分析,根据牛顿第二定律再列一个式子和根据平衡位置的平衡条件联立求解,求解过程较麻烦。若采用假设法,本题将变得非常简单。假设题中所给条件ΔL0,其意义是没有将盘往下拉,则松手放开,弹簧长度不会变化,盘仍静止,盘对物体的支持力的大小应为mg。以ΔL0代入四个选项中,只有答案A能得到mg。由上述分析可知,此题答案应为A。例2:如图102所示,甲、乙两物体质量分别为m12kg,m23kg,叠放在水平桌面上。已知甲、乙间的动摩擦因数为μ106,物体乙与平面间的动摩因数为μ205,现用水平拉力F作用于物体乙上,使两物体一起沿水平方向向右做匀速直线运动,如果运动中F突然变为零,则物体甲在水平方向上的受力情况(g取10ms2)A、大小为12N,方向向右B、大小为12N,方向向左C、大小为10N,方向向右D、大小为10N,方向向左解析:当F突变为零时,可假设甲、乙两物体一起沿水平方运动,则它们运动的加速度可由牛顿第二定律求出。由此可以求出甲所受的摩擦力,若此摩擦力小于它所受的滑动摩擦力,则假设成立。反之不成立。如图102甲所示。假设甲、乙两物体一起沿水平方向运动,则由牛顿第二定律得:f2m1m2a①f2μN2μ2m1m2g②2由①、②得:a5ms可得甲受的摩擦力为f1m1a10N因为fμ1m1g12Nf1<f
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f所以假设成立,甲受的摩擦力为10N,方向向左。应选D。例3:一升降机在箱底装有若干个弹簧,如图103所示,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中()Ar
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