2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 專項(xiàng)1 八大妙招巧解選擇題 第4招 逆向思維法學(xué)案

逆向思維法 很多物理過程具有可逆性(如運(yùn)動(dòng)的可逆性、光路的可逆性)，在沿著正向過程或思維(由前到后或由因到果)分析受阻時(shí)，有時(shí)“反其道而行之”，沿著逆向過程或思維(由后到前或由果到因)來思考，常?？梢曰y為易、出奇制勝． [例4]　在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖如圖6所示，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差可以測(cè)出被測(cè)物體的速度．某時(shí)刻測(cè)速儀發(fā)出超聲波，同時(shí)汽車在離測(cè)速儀355 m處開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)測(cè)速儀接收到反射回來的超聲波信號(hào)時(shí)，汽車在離測(cè)速儀335 m處恰好停下，已知聲速為340 m/s，則汽車在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為(　　) 圖6 A．5 m/s B．10 m/s C．15 m/s D．20 m/s 【解析】　汽車在這段時(shí)間內(nèi)做的是末速度為0的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，我們可以把汽車的運(yùn)動(dòng)看作逆向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其在連續(xù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1∶3，可知連續(xù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為5 m、15 m，從而可以判斷測(cè)速儀發(fā)出的超聲波在離測(cè)速儀355 m－15 m＝340 m處遇到汽車，即超聲波傳播1 s就遇到汽車，測(cè)速儀從發(fā)出超聲波信號(hào)到接收反射回來的信號(hào)所用時(shí)間為2 s，可得汽車在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為10 m/s. 【答案】　B 【名師點(diǎn)評(píng)】　對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，往往逆向等同為勻加速直線運(yùn)動(dòng)．可以利用逆向思維法的物理情境還有斜上拋運(yùn)動(dòng)，利用最高點(diǎn)的速度特征，將其逆向等同為平拋運(yùn)動(dòng)． [嘗試應(yīng)用]　如圖7所示，半圓軌道固定在水平面上，一小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn))從恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)斜向左上方拋出，到達(dá)半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處小球的速度剛好水平，O為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為R，OB與水平方向的夾角為60°，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則小球在A點(diǎn)正上方的水平速度為(　　) 圖7 A. B. C. D. A　[小球雖說是做斜拋運(yùn)動(dòng)，由于到達(dá)半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處小球的速度剛好水平，所以逆向看是小球從一半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處開始做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)，這樣就可以用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解．因小球運(yùn)動(dòng)過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)，則速度與水平方向的夾角為30°，設(shè)位移與水平方向的夾角為θ，則tan θ＝＝，因?yàn)閠an θ＝＝，則豎直位移y＝，而v＝2gy＝gR，所以tan 30°＝，v0＝＝，故選項(xiàng)A正確．] 2