1、1給物理初學者的學習建議給物理初學者的學習建議 02 解題程序解題程序劉演文劉演文1. 依題意,畫簡圖 2. 看條件,選公式 3. 設變數,列方程 4. 檢驗答案單位、方向、合理性 範例一:在距地表200m之高度處以初速度20m/s向上將一物體鉛直上拋,若當地重力加速度為10m/s 2向下且空氣阻力可不計,則5秒內此物體之位移為?參考解:1. 依題意,畫簡圖設物體出發高度為A,5秒後之高度為B,繪示意圖如圖一。2. 看條件,選公式因不計空氣阻力時地表附近之拋體只受重力作用,而重力加速度在地表附近其大小、方向為定值,且鉛直拋體之軌跡為一直線,故此運動合於等加速度直線運動之條件,相關公式即可套用。
2、依此題所給條件有初速度、加速度及時間,且欲求為位移,故應選用公式為 較為合宜。21tavdi3. 設變數,列方程因公式中有許多向量,故可先設定方向標示,如:向上為、向下為,已知變數:初速度 i=+20,時間t=5,加速度 =10va自設變數:設由起點至終點之位移為 ,d則公式中代入各變數可得:(+20)5+ (-10)5225d14. 檢驗答案單位、方向、合理性因 表向下,故位移為:向下25公尺。注意答案要問的是位移,而位移為一向量,所以一定要記得說明出方向並註明單位為公尺。此答案也可由初速與加速度看出:2秒後物體會達最高點,接下來3秒為自由落體,故看出第5秒末物體速度為向下30m/s;5秒內
3、物體的平均速度為=5m/s,故位移為(5)5= 25m,以為驗證。)0(此題若因計算錯誤而得位移為250m,則當察覺物體最後位置已在地表之下,顯然是個不合理的答案。200m20m/sAB圖一d2範例二:在距地表某高度處以使一物體自由下落,不計空氣阻力,則此物體在第一秒內及第二秒內下落高度之比值為何?參考解:1. 依題意,畫簡圖設物體原本高度為A,1秒後之高度為B,2秒後高度為 C,繪示意圖如右圖。2. 看條件,選公式因不計空氣阻力,故拋體只受重力作用,而地表附近重力加速度大小、方向為定值,且自由落體之軌跡為一直線,故此運動合於等加速度直線運動之條件,相關公式即可套用。依此題所給條件為初速度=0
4、,並有時間值,且欲求為位移大小間之關係,故應選用公式為 較為合宜。21tavdi3. 設變數,列方程因公式中有許多向量,故可先設定方向標示,如:向上為、向下為已知變數:初速度 i=0,時間t 1=1,時間t 2=2,v自設變數:設重力加速度大小為g,設第1秒內位移大小為y 1,設前2秒內位移大小為y 2,則公式中代入各變數可得:y1 g12.(1)y2 g22.(2)得 ,由此即可看出第二秒內位移大小為第一秒內的3倍,)(421故答案即為: 4. 檢驗答案單位、方向、合理性因答案為一比值,故不需要標示任何方向或單位。自由落體速度越來越快,故每秒內下落高度自然會越來越大,此題若因變數誤置而得比值為 ,則當察覺物體越落越慢顯然是個不合理的結果。13此答案之驗證可設g=10m/s 2,則由第一秒內物體的平均速度為=5m/s,得第一秒內位移為5m 向下;而第二秒內物體的平均速度2)10(為 =15m/s,得第二秒內位移為 15m向下,故比值即為 。31y1ACBy2t=0t=1t=2