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逐差法的適用范圍
姚東亮
(烏魯木齊八一中學(xué)新疆 烏魯木齊830002)
我們知道逐差法的結(jié)論是在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中推導(dǎo)得出的,那么它的適用范圍是否就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)呢?首先來(lái)看逐差法的必要條件,因?yàn)槭莿蜃兯龠\(yùn)動(dòng),所以必須是質(zhì)點(diǎn)受到恒力的作用,而類平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)也是受恒力作用的,那么勻變速曲線運(yùn)動(dòng)中逐差法還能適用嗎?下面我們來(lái)看類平拋運(yùn)動(dòng)的位移矢量圖.

圖1
如圖1,我們以3個(gè)橫坐標(biāo)單位作為任一相等時(shí)間內(nèi)的水平位移,以一個(gè)縱坐標(biāo)單位為第1個(gè)相等時(shí)間段內(nèi)豎直方向的位移,則在豎直方向上由勻變速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知第2個(gè)、第3個(gè)相等時(shí)間段內(nèi)豎直方向位移分別為3個(gè)、5個(gè)單位 .最右邊是把這幾個(gè)位移矢量末端移動(dòng)到一個(gè)點(diǎn)上的畫法(為了清晰起見(jiàn)把3個(gè)豎直方向位移差畫得錯(cuò)開一些).可以看出,在任兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi),即使是類平拋運(yùn)動(dòng),其位移差也是恒定的.
在本圖上畫的是兩個(gè)縱坐標(biāo)單位長(zhǎng)度.原因也很簡(jiǎn)單,因?yàn)轭惼綊佭\(yùn)動(dòng)的位移變化即是恒定加速度引起來(lái)的,所以位移變化的方向就是恒定加速度的方向,其大小就是恒定加速度與這個(gè)時(shí)間平方的積.而初速度方向上相等時(shí)間內(nèi)位移是相等的所以其差為零,因而位移差即為豎直方向位移差必相等,由此可見(jiàn),逐差法也是適用于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的,斜拋運(yùn)動(dòng)的物體也可以用逐差法,道理同上.原來(lái)受到恒力是物體適用逐差法的充分條件.
(收稿日期:2015-10-08)