微信扫一扫,领取试听课!

咨询热线

13124775566
当前位置 : 首页 > 国际课程在读 > IB > 资料
了解真实学业水平 定制专属提分方案

看到这个考题, 终于明白为什么物理HL是hell level了

发布时间:2021-11-04  |  浏览次数:   |  发布人:乐学赞


在PhysicsHL考卷里,今天就带给你一个看起来很简单,但实际上根本没有straightfoward,但这个问题很有趣。这是2018年NovPhysicsHLpaper1的一个典型例子,它是一个难易程度指数★★。

9.jpg

这里有一篇IBPhysicsTopic2.1Motion,让一个跑步者从静止开始(u=0),以保持恒定的加速(a=constant)完成比赛。下面哪个图表是他的速度(v)随距离(s)而改变的图表?也就是说,看看在匀加速运动中v-s图是什么样子的!

有兴趣的同学先试一下哈~(推荐时间:1分钟)

主题解析(数学方法)

解决问题的思路不同,常常让一个问题有不同的解决办法,今天小编就带给大家两种解决办法,当然也欢迎大家集思广益,分享不同解决问题的方法!

用数学中的calculus开始研究v-s图的斜率。

斜率

在这里,dv/dt是加速度acclerationa,题干说明a是一个定值,因此v-s图的斜率与t-s图的斜率成正比,其趋势与t-s图相同。

关于均匀加速度(uniformacceleration),我们非常熟悉下面三个s-t、v-t、a-t的图表。

和t-s图一样,v-s图的走向也是这样,t-s是s-t的inversefunction,图中y=x对称。选择A符合s-t的inversefunction趋势,因此A是正确的选择。

主题解析(物理方法)

现在我们要看databooklet2.1这一节,看看关于databooklet2.1的公式。要知道v-s之间的关系,就需要理解v-s的变化速度,这需要理解v-s在时间上的变化速度。由于跑步者从静止状态开始,而初始速度u=0,因此v=u+at可以被替换成v=at,s=ut+0.5at^2,可以改为s=0.5at^2。在这里,加速a是常数,因此我们可以比较v和s如何随时间t而改变。下面这个红色的函数是y=x,表示随时间而变化的速度v;蓝色的函数是y=0.5x^2,表示距离随时间而变化的距离。那么就能看到两个函数在这一点上的交集。在x2的时候,蓝色的y比红的y大,表示在那个时候,t值超过2s之后,距离s的变化要快于速度v,而v-s图则会更倾向于s(x轴),因此图像应该先贴近y轴,然后贴近x轴。

总结

这个问题并不常见,也没有考s-t、v-t或a-t的图,而是问v-s的图。事实上,我们只需把握这些知识点,了解在匀加速运动中,每个变量如何变化,举一反三,就能画出v-s、a-s、v-a等一系列奇怪而奇怪的关系图。

各位还有什么解决办法欢迎试试!“条条大路通罗马”,无论什么解,能解出正确答案的方法都是好办法!


地址:北京市海淀区中关村大街19号新中关大厦B座907

电话:13124775566

邮编:100080

邮箱:99378340@qq.com

  • 扫码关注我们

  • 国际课程咨询答疑!

  • 限时免费领取TOP30名校导师一对一学业方案!

    报名咨询