物理题中的隐含条件

2024-07-08

物理题中的隐含条件(精选六篇)

物理题中的隐含条件 篇1

一、由物理概念的内涵中寻找

物理概念是解题的依据之一,不少题目的部分条件隐含在相关的概念之中,于是可以从分析概念中去挖掘隐含条件,寻求解题思路。

例1:1m3的水结成冰后体积为多大?(ρ冰=0.9×103kg/m3)

解析:本题隐含条件的m水=m冰,就隐藏在质量的概念中,质量是物体本身的一种属性,它不随受物体的形状、状态、位置而改变。

例2:用100N力抛出50N的铅球,做出铅球在空中自由飞行时的力的示意图。

解析:其中“自由”的含义为铅球仅受重力作用,所以隐含的条件为,铅球只受一个力,即重力。

二、用物理现象寻找

物理现象的出现,是以具备一定的条件为前提当知道具备什么条件可出现什么现象后,一旦题目给出某种现象,马上可以找出相应的隐含条件。

例3:一座冰山漂浮在水面上,露出水面的体积为104m3,求冰山的体积。

解析:出现漂浮现象的条件是物体所受的浮力等于物重,所以隐含的条件是F浮=G。

例4:“体积相同的木块和铁块,浸没在水中木块和铁块所受的浮力()

A.木块所受的浮力大B.铁块所受的浮力大

C.一样大D.无法判断

解析:此题中的浸没隐含条件是:V排=V物所以,根据阿基米德原理可知C正确。

三、由物理规律的约束寻找

在习题中常出现一些物理变化,而在变化过程中受到物理规律的约束。

例5:质量为500g温度80℃的水吸取了6.3×103J的热量,则温度升高多少摄氏度?(在1标准大(压下)

解析:根据Q吸=cmt,计算可得t=30℃

本题隐含条件是1标准大气压下水的沸点是100℃,水的初温是80℃,如果升高30℃,则温度是10℃,超过了水的沸点,所以本题中水的温度只能升高20℃

四、从物理过程的分析寻找

物理过程的分析是解题中的重要一环,通过物理过程的分析,可找出问题中的物理量之间的内在联系和必备条件。

例6:有一空心铅球,重4N,体积0.5dm3,放入足够深的水中,静止后铅球受到的浮力是多大?

解析:铅球完全浸没时,根据阿基米德原理可求出浮力为5N,而铅球自重只有4N,F浮>G,所以铅球将上浮,最后静止后是漂浮,F浮=G=4N。

例7:把恰好浸没在海面下的钟敲响,钟声必须传到海底,再反射回海面,要经过2s,设海水中平均声速为1500m/s,则该处海深为多少米?

解析:本题中所给条件,钟声必须传到海底,再反射回海面,要经过2s,表明过程是来回的,因此计算时,t=2s/2=1s;所以海深s=vt=1500m/s×1s=1500m。

五、从物体的状态去判断隐含条件

例8:地面上一重为500N的木箱,有人用100N的力向上提木箱,则木箱所受的合力为多大?

解析:根据木箱的最后状态,木箱仍静止在地面上,所以受力为平衡力,故木箱所受的合力为零。

例9:重50N的物体在光滑水平面上做匀速直线运动,物体所受拉力为多少N?

解析:其中“光滑水平面”的含义是不计摩擦,所以隐含条件是物体所受摩擦力为零,而匀速直线运动则表示物体为平衡状态,所以物体所受拉力为零。

例10:一氢气球自重10N,当它下端挂100N的重物时,氢气球以0.5m/s速度匀速下降,已知氢气球所受空气阻力大小恒为5N,若氢气球以同样的速度上升,所挂重物必须抛掉多少?

解析:氢气球在空气中受四个力:自重G1,重物对它的拉力F(大小等于物重G2),空气对它的阻力f和空气对它的浮力F浮,其中G1、f、F浮大小不变,气球所处的状态是“匀速”,隐含的条件是必然受平衡力,“气球下降”,隐含的条件是阻力向上,则有:F浮=G1+G2-f=10N+100N-5N=105N,“气球上升”,隐含的条件是阻力方向向下,此时有F浮=G1+G3+f,所以G3=F浮-G1-f=105N-10N-5N=90N。抛掉的物重ΔG=G2-G3=100N-90N=10N。

六、从关键语句中寻找

在物理题中有很多常见的关键用语,其中隐含着许多解题条件。如“最大、最小、至少”表现极值条件;“刚好物体浸没”,则V排=V物,物体“漂浮”或“悬浮”,则F浮=G;用电器“串联”,则电流相等,用电器并联,则其两端电压相等,用电器“正常工作”,则其两端电压为额定电压,通过其中的电流为额定电流,其功率为额定功率等。它们均隐含着某些条件,表现为理想化模型的用语,如“光滑水平面”等,抓住关健用语,挖掘隐含条件,能顿生解题灵感。

例11:用一个滑轮组,将重3200N的重物提起,所用的拉力是800N,则滑轮组的组合至少由几个定滑轮和几个动滑轮组成?

解析:根据,,计算出n=4之后,在组合滑轮组时可由两个定滑轮和两个动滑轮组成,也可以由一个定滑轮和两个动滑轮组成,根据题中关键词“至少”断定应是后一种组合。

七、注意寻找一些物理量之间的外在联系

有些物理量无任何联系,但人为附加一些条件后,便可以使它们有一定的外在关系,如找到这些关系,就找出了隐含条件。

例12:一个瓶子能装2kg的水,若装满水银时水银的质量是多少?

解析:水和水银无任何内在联系,但由于都先后装在同一个瓶里,而瓶的容积是不变的,所以隐含条件为水和水银的体积相等。

八、从生活经验中挖掘

将生活中的现象与课本知识结合,从生活经验中挖掘题目隐含条件。

例13:一位学生正常骑自行车时受到的阻力为人与车总重的0.02倍,则这位同学骑自行车时消耗的功率最接近()

A.7W B.70W C.280W D.700W

解析:这是一道估算题,一位学生隐含的条件是其质量约为50kg,重约500N,根据日常生活经验可以发现,正常骑自行车中隐含的条件有两个,一个是骑车速度约为5m/s,二是自行车重约200N,则人与车的总重为700N,行驶时所受阻力f=0.02×700N=14N,再根据P=Fv=14N×5m/s=70W,故选B。

关键隐含条件在物理计算题中的应用 篇2

关键隐含条件在物理计算题中的应用

计算题中的已知条件大部分情况下是直接给出的,让人一目了然.然而,也有些已知条件却是不直接的.,是隐含的,它们隐含在题目的字词中间,没有用明显的或数学的形式体现出来,即所谓的隐含条件.这些隐含条件恰恰又是解题的关键.如果在读题的过程中没有发现它们,或者在解题的过程中缺少了它们,那么就会影响到整个计算题的解答,导致最终无法完成解题.

作 者:龙边江 作者单位:贵州省台江民族中学,贵州,台江,556300刊 名:物理教师英文刊名:PHYSICS TEACHER年,卷(期):201031(6)分类号:关键词:

有机题中的隐含条件 篇3

1. 有机物组成上的隐含条件

例1 0.1 mol两种气态烃组成的混合气体,完全燃烧得到0.16 mol CO2和0.2 mol H2O,下列说法正确的是( )

A.一定有甲烷B.一定是甲烷和乙烯

C.一定没有乙烷D.一定有乙炔

解析 题中没有说这两种烃属于哪一类烃,也不知道它们的分子式和比例,未知量很多,让人感到困惑。实际上,可算出混合烃的平均分子式为C1.6H4,碳原子的平均数为1.6,必然是一种烃分子中碳原子数大于1.6,另一种烃分子中碳原子数小于1.6,小于1.6的烃只有甲烷。混合烃中氢原子平均数为4,甲烷分子含4个氢原子,所以另一种烃分子也应含4个氢原子,可能是C2H4、C3H4。混合物可能是甲烷和乙烯的混合物,也可能是甲烷和丙炔的混合物;原混合物中一定没有乙烷和乙炔。

答案 A、C

点拨 烃中只有甲烷含一个碳原子。混合烃分子中碳原子的平均数小于2,则必有甲烷,甲烷也是烃中含氢质量分数最高的物质。类似的,如果混合烃分子中氢原子的平均数小于4,则必有乙炔,乙炔是烃中含氢原子最少的物质。这是甲烷、乙炔组成上的特殊性。

2. 有机物球棍模型上的隐含条件

例2 科学家最近在-100℃的低温下合成了一种烃X,红外光谱和核磁共振表明其分子中氢原子的化学环境没有区别,其球棍模型如右图。下列说法中不正确的是( )

A.该分子的分子式为C5H4

B.分子中碳原子的化学环境有2种

C.分子中氢原子分布在两个相互垂直的平面上

D.分子中只有C-C单键,没有C=C双键

解析 从球棍模型上容易看出,分子中含有5个碳原子和4个氢原子;碳原子有连氢原子的周边碳原子和不连氢的中心碳原子两种;两个三角形所处的平面相互垂直,中心碳原子连四根棍,一根棍代表一个碳碳单键;周边碳原子上只连三根棍,必有一根棍为碳碳双键。

答案 D

点拨 有机物中每个碳原子上都应连4个共价健,不能多也不能少。球棍模型中的一根棍可能代表单键,也可能代表双键或三键。

3. 有机物同分异构体上的隐含条件

例3 乙烷在光照条件下与氯气反应,最多可以产生几种物质( )

A.6种 B.7种 C.9种 D.10种

解析 本题虽小,但很容易做错。有人认为乙烷分子中共有6个氢原子,从一氯代烷到六氯代烷各一种,共6种。有人注意到无机产物HCl,认为是7种。也有人考虑到二氯代物、三氯代物、四氯代物分别有两种,但漏无机物HCl,认为是9种。正确答案为10种,分别是:CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、 CCl3CCl3和HCl。

答案 D

点拨 有机物普遍存在同分异构现象。书写同分异构体时不能写分子式,而应写结构式或结构简式。

4. 有机物命名上的隐含条件

例4 分子式为C6H12,主链上有4个碳原子的烯烃有多少种( )

A.3种 B.4种 C.5种 D.6种

解析 很多同学只写出了三种:CH2=C(CH3)CH(CH3)2(2,3-二甲基-1-丁烯)、(CH3)2C=C(CH3)2(2,3-二甲基-2-丁烯)、CH2=CHC(CH3)3(3,3-二甲基-1-丁烯)。漏写CH2=C(CH2CH3)2(2-乙基-1-丁烯),该物质最长的碳链含5个碳原子但不是主链。烯烃的命名与烷烃有不同之处,烷烃命名时不能出现“1-甲基”“2-乙基”,导致不少学习者认为烯烃命名也不能出现“2-乙基”。

答案 B

点拨 烯烃分子的主链不一定是最长的碳链,而是含有官能团的最长的碳链。烯烃、炔烃、二烯烃、醇、醛、羧酸等物质命名时都要优先考虑官能团的位置,官能团应在主链上。

5. 有机物分子结构上的隐含条件

例5 下列关于CH3-CH=CH-C≡C-CF3的分子结构的描述,说法正确的是( )

A.6个碳原子可能在一条直线上

B.6个碳原子不可能在一条直线上

C.6个碳原子可能在同一平面上

D.6个碳原子不可能在同一平面上

解析 该分子中左边的4个碳原子以碳碳双键为中心形成类似乙烯的平面结构,右边的4个碳原子以碳碳三键为中心形成类似乙炔的直线结构,该直线上有两点(中间两个碳原子)在上述平面内,可推出该直线上的各点都在上述平面内,所以6个碳原子不可能在同一直线上,可能在同一平面内。

答案 B、C

[≡][H3C][H][C=C][C][H][C][CF3]

点拨 有机分子中的饱和碳原子类似于甲烷中的碳原子,以该碳原子为中心形成四面体结构,任意3个原子不在一条直线上,任意4个原子不在同一平面内;碳碳双键类似于乙烯,以双键为中心6个原子在同一平面内;碳碳三键类似于乙炔,以三键为中心4个原子在同一直线上;苯环类似于苯,以苯环为中心12个原子共平面。

6. 有机物质量分数上的隐含条件

例6 甲醛和单烯烃的混合物含碳的质量分数为a,则其含氧的质量分数为( )

A.[34a] B.[6-a7]

C.[6-7a6] D.无法确定

解析 题中两种物质、三种元素,只给了一个数据,似乎缺少条件,用心观察会发现甲醛(CH2O)和单烯烃(CnH2n)的碳、氢原子个数比都是1:2,碳的质量分数为a,则氢的质量分数为[16a],氧的质量分数为[1-a-16a=6-7a6]。

答案 C

點拨 甲醛与单烯烃中碳氢质量比相同,知道了碳的质量分数,也就知道了氢的质量分数。类似的,甲醛、冰醋酸、葡萄糖、果糖、甲酸甲酯的混合物中不管谁多谁少,碳的质量分数总是[1230=0.4],因为这几种物质的最简式都是CH2O,碳的质量分数相等;乙炔、苯、苯乙烯的混合物中碳的质量分数总是[1213=0.923],也是因为这几种物质碳的质量分数相等。

7. 有机物燃烧上的隐含条件

例7 将1 mol CH4和适量的O2在密闭容器中混合点燃,充分反应后,CH4和O2均无剩余,且产物均为气体,质量为72 g,下列叙述正确的是( )

A.产物通过碱石灰能被完全吸收

B.产物通过浓硫酸能被完全吸收

C.反应中消耗 56 g O2

D.产物的平均摩尔质量为24 g·mol-1

解析 同学们往往会形成一个思维定势,1 mol CH4燃烧生成2 mol H2O和1 mol CO2,产物质量应为36 g+44 g=80 g,而题中只有72 g,容易在此“卡壳”,甚至怀疑题目错误。实际上,根据质量守恒,产物质量减去CH4的质量就是O2的质量:72 g-16 g=56 g,O2量不足。CH4没有完全燃烧,会生成CO,CO和CO2共1 mol,水蒸气为2 mol,共3 mol气体,平均摩尔质量为[72 g3mol=24] g·mol-1。

答案 C、D

点拨 有机物中的碳元素燃烧不一定全部生成CO2,O2量不足时会生成CO或C(如冒黑烟),要注意题中“足量”“过量”“适量”等信息。

8. 有机物除杂时的隐含条件

例8 下列除去乙烷中的乙烯的方法,正确的是( )

A.通过足量氢氧化钠溶液

B.在一定条件下通入氢气使乙烯转化为乙烷

C.通过足量高锰酸钾溶液

D.通过足量溴水

解析 乙烷和乙烯都不与氢氧化钠溶液反应,A项错误;通入氢气,很难使氢气和乙烯恰好反应,B项错误;高锰酸钾溶液虽然可以除去乙烯,但会把乙烯氧化成另一种气体二氧化碳,出现新杂质,C项错误;溴水与乙烯反应生成液态的CH2BrCH2Br,可以达到除杂的目的。

答案 D

点拨 除杂时不能“顾头不顾尾”,除去杂质时确保不引入新杂质,也不能把不该除去的除去,并且操作尽可能简单,即“不增、不减、易操作”。

9. 有机物反应类型上的隐含条件

例9 过氧乙酸([CH3—C—O—O—H] [O] )是一种高效消毒剂,能迅速杀灭多种细菌和病毒,可以由反应CH3COOH+H2O2[→]CH3COOOH+H2O制得,该反应属于( )

A.氧化反应 B.还原反应

C.加成反应 D.取代反应

解析 不少同学都会背“加氧是氧化反应,去氧是还原反应”,从乙酸到过氧乙酸正好加了一个氧原子,所以该反应是氧化反应,这是犯了生搬硬套的错误。如果加氧引起了所含元素化合价的升高,那才是氧化反应,但在本反应中化合价没有任何变化,乙酸中“—OH”被“—O—O—H”取代,1个-2价的“O”换成了2个-1价的“O”,属于取代反应。

答案 D

点拨 不论是无机反应还是有机反应,氧化反应是指所含元素化合价升高的反应。可以通过计算去判断化合价的变化,写出有机物的分子式。一般情况下,氢为“+1”价,氧为“-2”价(-O-O-中氧为“-1”价),根据正负化合价的代数和为零去计算碳的平均化合价。如乙醛(C2H4O)中碳的平均化合价为“-1”价,乙酸(C2H4O2)中碳的平均化合价为“0”价,乙醛转化为乙酸就是发生了氧化反应。

10. 有机物反应原理上的隐含条件

例10 1 mol HO— —[CH] [Cl]—CH2COOH与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为( )

A.1 mol B.2 mol

C.3 mol D.4 mol

解析 本题中的物质含有三个官能团:羟基、羧基和氯原子。与NaOH溶液反应时可分两步:第一步水解,生成HO— —[CH] [OH]—CH2COOH和HCl;第二步中和,酚羟基(—OH)、—COOH和HCl各消耗1 mol NaOH。反应方程式为:HO— —[CH] [Cl]CH2COOH+3NaOH[→]NaO— —[CH] [OH]CH2COONa+NaCl+2H2O。

答案 C

例析初中物理中的诸多隐含条件 篇4

一、 力学

1.“接触面或水平面是光滑的”, 则隐含着做习题时, 不用考虑物体之间或物体与水平面间的摩擦阻力。

2.“两个完全相同的物体在同一水平面上运动”, 则意味着两物体所受摩擦力的大小相等。

3.“在薄壁容器内装有液体”, 则意味着容器本身的质量、重量及体积可忽略不计。

4.“用轻质弹簧、细绳、轻杆、细棒等拉、撬、抬物体”, 则意味着弹簧、绳、杆和棒的质量、重量及其形变都可忽略不计。

5.“用均匀的木杆或其他物体抬、拉、担物体”, 则表示这些杆或其他物体的质量分布均匀, 且重心在其几何中心上。

6.“两物体保持相对静止”, 则隐含着两物体的运动状态即两物体的运动方向和运动快慢都完全相同。

7.“物体在水平面上静止或匀速直线运动”, 则隐含着物体在竖直或水平方向上都受平衡力作用, 并且其速度、动能和势能均不变。“物体在空中匀速下落或匀速上升”, 则隐含着物体受平衡力作用, 其运动速度和动能不变, 势能减少或增加。

8.“缓慢地移动物体”, 则意味着物体一直处于平衡状态。

9“拉一物体时, 至少需用多大的拉力”, 隐含的是物体被匀速拉动时的拉力。

9.“物体运动的速度为光速”, 则表示物体的速度为3×108米/秒。

10.“地球同步卫星”, 则表示卫星运动周期和地球自转周期相同, 即卫星相对地球是静止的。

11.“宇航员在太空或在运行的宇宙飞船中”, 示意宇航员是处于失重状态的。

12.“一铅球 (或其他物体) 在空中自由飞行”, 其中的含义为铅球或其他物体仅受重力作用。

13.“用一动滑轮拉一物体”, 其隐含着绳子的自由端所走的距离是物体所升距离的2倍, 绳子末端的速度是物体上升速度的2倍, 绳子末端的拉力为物重的undefined。

14.“用一个定滑轮拉一物体”, 则意味着不省力, 但能改变物体运动的方向, 绳子自由端运动的距离及速度大小与物体相同。

15.“用定滑轮 (或其他机械) , 把同一物体从同一平面提升到同一高度”, 则意味着在这两种情况下机械所做的有用功相等。

16.“不计摩擦和动滑轮 (或其他机械) 的重量”, 说明了额外功为零。

17.“一天平两边放上两种物体后, 天平平衡”, 则隐含条件为天平两端的物体质量相等。

18.“人行走时”, 则隐含着人对地面的受力面积为一只脚的面积。

19.“物体浸没在液体中”, 则指物体排开液体的体积等于物体的体积。

20“一物体悬浮或漂浮在液面上”, 则指物体所受液体的浮力等于其重力。

21.“下拉浸没在水 (或其他液体) 中的气球, 使其向下运动”, 则隐含着气球具有弹性, 它能收缩和膨胀, 在向下运动的过程中, 气球所受液体的压强不断增大, 而其体积和所受的浮力也不断地随之减少。

22.“物体对装有液体的容器底的压力为零”, 则隐含着物体所受的浮力等于其重力。

23.“将两种不同的液体, 先后装满同一容器”, 则隐含着两液体的体积相等。

24.“在液体中, 物体紧贴容器底或与容器底紧密接触”, 则说明物体不受浮力的作用。

25.“物体在1标准大气压下”, 则表示物体所受的大气压强为1.01×105帕。

二、热学、光学

1.“标准状态下”, 则表明气体的压强为1标准大气压, 温度为0℃。

2.“1标准大气压的沸水”, 则指水的温度为100℃,

3.“物体在常温下”, 是指物体的温度为20℃左右。

4.“冰水混合物”, 既意味着冰水的温度为0℃, 还隐含着吸热或放热后, 冰在熔化或水在结冰的过程中, 冰水混合物的温度保持0℃不变。

5.“冰在熔化或水在结冰的过程中”, 则表示冰水混合物的温度为0℃。

6.“绝热器中的物体”, 则指物体与外界不发生热交换或热传递。

7.“两个材料相同的物体或导体”, 则说明它们的比热、密度或电阻率等均相同。

8.“太阳光照射”, 则可看成平行光照射。

9.“酒精温度计”, 则意味着在通常情况下, 其测量范围在-117℃~78℃间。

10.“光线垂直射到平面镜上”, 则表示入射光线和法线重合, 入射角和反射角都为0°, 但入射光线与反射光线之间的夹角为180°。

11.“用照相机拍一张放大 (或缩小) 的照片”, 则隐含着应让物距小一些 (或物距大一些) , 像距大一些 (或像距小一些) 。

12.“成像在光屏上”, 则说明像是倒立的实像。

13.“平滑的镜面”, 隐含着平行光射到镜面上后, 其反射光仍为平行光。

三 、电学

1.“两个 (或几个) 用电器串联在电路中”, 则隐含着流过两个 (或几个) 用电器的电流相等, 两个 (或几个) 用电器两端的电压之和等于总电压。

2.“两个 (或几个) 用电器并联在电路中”, 则隐含着两个 (或几个) 用电器两端的电压相等, 总电流等于流过各用电器的电流之和。

3.“把几个电阻分别串联或并联在同一电源上”, 则意味着两种情况下电源电压不变, 且每个电阻的阻值不变。

4 .“用电器正常工作”, 则表示用电器的实际电压, 实际电流和实际功率均为其额定值。

5.“用电器接在动力电路或照明电路 (家庭电路) 中”, 则意味着用电器的实际电压为380伏或220伏, 并且照明电路中的各用电器都是并联的。

6.“用电器或某段线路两端为安全电压”, 则说明用电器或该段线路两端的电压不高于36伏。

7.“电源电压不变”, 则表示电路变化前后的总电压相同。

8.“给定电路或给定电阻”, 则表示电源电压或电阻不变。

9.“用电器接在n节干电池或n节蓄电池两端”, 则说明用电器的电压为1.5n伏或2n伏。

10.“电表不会被烧坏”, 则指通过电表的电流或电表两端的电压不会超过其最大量程。

11.“所用电压表的量程为0~3伏, 电流表的量程为0~3安”, 意味着电压表两端的电压不要超过3伏, 通过电流表的电流不要超过3安。

物理题中的隐含条件 篇5

一、物体分离的隐含条件:N=0

物体分离前, 两者肯定属于运动状态相同, 两者之前存在着相互作用。因此, 两者的速度V与加速度a必定是相同的。临界点的时候, 两者必定瞬间还具备同样的速度和加速度, 但由于即将分离, 两者的相互作用力为零。

例1:如图1, 在劲度系数为k的弹簧下端挂有质量为m的物体, 开始用托盘托住物体, 使弹簧保持原长, 然后托盘以加速度a匀加速下降 (a

分析时, 很多学生会以为弹簧拉力为物体重力时两物体分开, 其实弹簧弹力为物理重力时, 物体的加速度为零, 大于托盘加速度, 早已分开。因此, 满足条件的为分开时托盘对物体支持力为零, 物体的加速度为a, 这样问题就迎刃而解了。

例2:如图2所示, 木块A、B的质量分别为m1、m2, 紧挨着并排放在光滑的水平面上, A与B的接触面垂直于图中纸面且与水平面成θ角, A与B间的接触面光滑。现施加一个水平力F于A, 使A、B一起向右运动, 且A、B不发生相对运动, 求F的最大值。

该题在分析时隐含了一个条件, 当A沿B向上滑动时, 必定开始脱离地面, 此时对地面的压力必定恰好为零。因此, 物体A仅受三个力, 脱离地面时数值方向分力正好相等, A、B的加速度都为水平并相等, 然后再整体分析可得出结论。

二、追及问题的隐含条件:△V=0或V=0

运动学中的追及、相遇和多解问题, 是运动学中较复杂的问题。此类题目涉及两个物体速度的变化, 两者的临界条件主要是△V=0, 它往往是物体间能否追上、追不上或 (两者) 距离最大、最小的临界条件, 也是分析判断的切入点。

例3:一列火车以v1的速度直线行驶, 司机忽然发现正前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车正沿同一方向以较小速度v2作匀速运动, 于是他立即刹车。为使两车不相撞, 则a应满足什么条件?

这是典型的追不上问题。分析:只要认准当后车减速过程中从v1减为v2时没有追上, 就不可能追上了。有了这个条件, 如果还能够利用前车作为参照系, 解题就非常方便了。

例4:甲、乙两车在同一条平直公路上运动, 甲车以20 m/s的速度匀速行驶, 经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进, 2s后乙车与甲车同方向以2m/s2的加速度从同一车站A出发, 由静止开始作匀加速运动, 问乙车出发后多久追上甲车?追上甲车前两者距离最大是多少?

两个小问题没有一定顺序, 第一个小问题主要包含乙车会在甲车追上前停下来, 包含一个V=0的隐含条件;第二个小问题则是甲车开始追时, 乙车的速度还是大于甲车, 两者距离还在拉开, 直到两者速度相等时距离为追上前最大。

三、摩擦力突变隐含条件:△V=0

摩擦力是受力分析中最复杂的一个力。两个物体相互作用过程中, 往往摩擦力会发生突变, 摩擦力消失或在滑动摩擦力与静摩擦力中间转化。分析设计传送带的题目时, 要注意两物体的速度。当两物体速度差为零时, 极有可能发生力的突变, 引起运动状态突变。

例5:如图3所示, 传送带与地面成夹角θ=37°, 以10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端轻轻放一个质量m=0.5kg的物体, 它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5, 已知传送带从A→B的长度L=16m, 则物体从A到B需要的时间为多少?

此题相对较为复杂。传送带沿逆时针转动, 物体最初受到沿斜面向下的滑动摩擦力, 加速向下。当物体加速到与传送带相同速度, 摩擦力情况发生变化。此时假设摩擦力为零, 然后去判断物体的加速度向下, 受到摩擦力向上。若最大静摩擦力大于重力的分力, 物体应当作匀速运动;若重力的分力大于最大静摩擦力, 则物体将以重力的分力减去滑动摩擦力得到沿斜面向下的合力。当然, 根据题设不同, 还有可能在物体到达底端时两者还未到达共同速度, 那么整个过程物体一直向下加速。

四、能量问题中的隐含条件:V=0

涉及能量的问题, 比如动能定理、机械能守恒定理, 往往需要解极值或是能量突变的问题, 那么就要仔细思考:极值究竟产生在哪个点上, 往往就是其中一个物体的速度为零的时候。注意各个物体速度的变化, 往往能找到解题突破点。

例6:如图4所示, 跨过同一高度的光滑轻小定滑轮的细线连接着质量相同的物体A、B, A套在光滑水平杆上, 定滑轮离水平杆的高度h=0.2m, 开始时让连接A的细线与水平杆的夹角θ=53°。由静止释放A, 在以后的运动过程中, A所能获得的最大速度为多少? (sin530=0.8, cos530=0.6, g取10m/s2, 且B不会与水平杆相碰。)

此题是一个经典的系统机械能守恒的题目。

在机械能转化过程中, 主要考虑A经过滑轮正下方时速度肯定为最大, 因为之前是加速, 之后是减速。然后根据绳子的不可伸长去确定B此时的速度为零, 这样B所损失的机械能全部给了A的动能。

例7:如图5所示, 一根长L的细绳, 固定在O点, 绳另一端系一条质量为m的小球。起初将小球拉至水平与水平成θ角。求小球从A点由静止释放后到达最低点C时的速度。

此题在分析的时候, 要注意:小球开始做自由落体运动, 下降到下方对称点时, 沿半径方向速度突变为零, 能量有损失;需要将整个过程分成两个过程来解, 在对称点进行速度分解, 去除损失的动能。

物理习题中过程分析隐含的“零”条件还很多, 比如速度最大时的隐含条件往往是加速度为“零”, 静电平衡的时候是合场强为“零”。讲解习题的时候, 突出这个“零”的条件, 让学生更深刻地理解这些“零”的意义, 会对学生分析问题、解决问题有很大帮助。

摘要:物理审题时, 往往碰到两类条件:显性条件和隐含条件。显性条件是题目明确给出的物理量或物理状态。部分难度较高的习题隐含条件往往在过程分析中, 不易发现。挖掘隐含条件, 明确题目要求, 采用合适方法, 选择正确答案, 是解好这类题的关键。

物理题中的隐含条件 篇6

所谓隐含条件, 是指题目中并未明白给出的, 但经过一定的推理分析, 可以得到的条件。有些常见的的隐含条件较易记住:如“光滑”即表示不考虑摩擦力, “同步”卫星即卫星的运行周期是24h;“近地”卫星即忽略卫星所在地面高度;提到物体“克服”重力做了10J的功时, 就是指重力-10J的功, “双星”系统即告诉我们双星的角速度相等等等, 不再一一列举。所以我们平时要注重读懂“物理语言”能力的培养, 找出隐含条件, 提高学生的解题能力, 下面我列举几个学生在高中物理学习中常见的隐含条件。

一、“自由”

现代汉语词语中, “自由”的意思是:由自己作主;不受限制和拘束。但在物理学中, “自由”有着特定的含义。当我们描述一个物体做“自由落体运动”时, 这个物体的运动并非真正的自由, “自由”特指初速度为零、只受重力的条件。

例题一:下列运动中, 可以看成自由落体的是 ()

A.冬天下雪时雪花的下落

B.从树上落下的苹果的运动

C.从水面自由落到水底的石子的运动

D.跳伞运动员下落的运动

解析:由于“自由”特指初速度为零、只受重力的条件, 所以正确答案选B。

二、“缓慢”

现代汉语词语中, “缓慢”的意思是不迅速, 迟缓。在物理题中, 缓慢指的是很慢很慢的极限, 慢到可以静止下来, 静止对应的状态是平衡状态, 即受力平衡的状态。读懂“缓慢”二字, 题目就能迎刃而解。

例题二:一质量为m的小球, 用长

为l的轻绳悬挂于O点, 小球在水平力F作用下, 从平衡位置缓慢地移到Q点, 如图所示, 则此过程中力F所做的功为 ()

A.mglcosθB.FlcosθC.FlsinθD.mgl (1-cosθ)

解析:很缓慢地移动, 意味着小球在移动过程中可以认为处于平衡状态, 小球的速度不变 (始终为零) , 外力F对小球做功的效果仅使小球的位置逐渐升高, 转化为球所增加的能量 (重力势能) 。小球从最低点位置到Q, 升高的高度为△h=l (1-cosθ) , 所以力F对小球做的功WF=mg△h=mgl (1-cosθ) 。所以正确答案选D。

三、“绳”

绳字的本义是“可以无限接续延长的索带”。古代的绳子用草麻纤维搓成, 必要时, 可以在端头处散开纤维, 把另一股草麻纤维接上去。绳是日常生活用品。绳一般有塑料绳、麻绳、尼龙绳、棉绳等种类, 以实心塑料绳为佳。跳绳握把 (握柄) 有塑料制及木制两种。中学物理中的绳一般都是理想化的模型, 具有如下几个特性:

(1) 轻, 即绳的质量和重力均可视为零。由此特点可知, 同一根绳的两端及其中间各点的张力大小相等。

(2) 软, 即绳只能受拉力, 不能承受压力 (因绳能变曲) 。由此特点可知, 绳及其与之相连接物体间相互作用力的方向总是沿着绳子且背离受力物体方向。

(3) 不可伸长, 即无论绳所受拉力多大, 绳子的长度不变。

根据绳的这些特性, 绳子问题就隐含了很多临界条件:

(1) 小球能过最高点的临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用

(2) 小球能过最高点条件:

当时, 绳对球产生拉力, 轨道对球产生压力;

(3) 不能过最高点条件:

(实际上球还没有到最高点时, 就脱离了轨道) 。

例题三:长为L的细绳, 一端系一质量为m的小球, 另一端固定于某点, 当绳竖直时小球静止, 再给小球一水平初速度v0, 使小球在竖直平面内做圆周运动, 并且刚好能过最高点, 则下列说法中正确的是 ()

A.球过最高点时, 速度为零

B.球过最高点时, 绳的拉力为mg

C.开始运动时, 绳的拉力为

D.球过最高点时, 速度大小为

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