能力提升板块物理思想方法回放(三)一、转换法巧解运动、受力问题有些物理问题,由于运动过程复杂或难以进行受力分析,造成解答困难.此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象,即所谓的转换法.应用此法,可使问题化难为易、化繁为简,使解答过程一目了然.例1某人在河中划船逆流航行,经过A地时草帽落入水中,半小时后他才发觉,此时船已行至B点,于是立即调转船头追赶,在A点下游5
4km处的C点追上,该船相对静水的速率v1不变,求水流速度v2
解析该题如果取地面为参考系,速度要进行矢量合成,且往返时速度方向相反,运动过程复杂,极易造成思维混乱而出错.这时我们不妨做虚拟推理,把流动的水看做是静止的,并取水为参考系,则船相对于水和水中的草帽将以速度v1先背离运动半小时后,立即返回时也只需半小时,所以从草帽落水到追上草帽共历时1小时.这样的情景转换,一下就使混浊问题变得清晰明了了.即水流速度为:v2=xt=5
4×1033600m/s=1
5m/s例2我国的“神舟”六号飞船于2005年10月12日上午9时在酒泉航天发射场由“长征”2号F型运载火箭成功发射升空,若“长征”2号F型运载火箭和飞船起飞时的总质量为1
0×105kg,火箭推力为3
0×106N,运载火箭发射塔高160m(g取10m/s2).求:这段时间内飞船中质量为65kg的宇航员对坐椅的压力为多大
解析以运载火箭和飞船整体为研究对象,它们所受的合力F合=F-G,根据牛顿第二定律,起飞时的加速度为a=F合M=F-MgM=3
0×106-1
0×105×101
0×105m/s2=20m/s2
再以宇航员为研究对象,设宇航员质量为m,这段时间内他受到的坐椅支持力为FN,所受合力为F1合,由牛顿第二定律:F1合=FN-mg=ma得FN=mg+ma=65×(10+20)N=1
95×103N.根据牛顿第三定