逆向思维法
很多物理过程具有可逆性(如运动的可逆性、光路的可逆性),在沿着正向过程或思维(由前到后或由因到果)分析受阻时,有时“反其道而行之”,沿着逆向过程或思维(由后到前或由果到因)来思考,常常可以化难为易、出奇制胜。
[例4] 如图所示,半圆轨道固定在水平面上,一小球(可视为质点)从恰好与半圆轨道相切于B点斜向左上方抛出,到达半圆轨道左端A点正上方P点时,小球的速度刚好水平,O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向的夹角为60°,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球在P点的水平速度为( )
A. B.
C. D.
[解题指导] 小球虽然是做斜抛运动,由于到达半圆轨道左端A点正上方某处,小球的速度刚好水平,所以逆向看是小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动,运动过程中恰好与半圆轨道相切于B点,这样就可以用平抛运动规律求解。因小球运动过程中恰好与半圆轨道相切于B点,则速度与水平方向的夹角为30°,设位移与水平方向的夹角为θ,则tan θ==,因为tan θ==,则竖直位移y=,而v=2gy=gR,又tan 30°=,所以v0==,故选项A正确。
[答案] A
妙招点评:对于匀减速直线运动,往往逆向等同为匀加速直线运动。可以利用逆向思维法的物理情境还有斜上抛运动,利用最高点的速度特征,将其逆向等同为平抛运动。
[链接高考]
4.(2018·全国Ⅱ卷·T19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.在t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加速度大小先增大后减小
D.乙车的加速度大小先减小后增大
BD [本题可巧用逆向思维分析,两车在t2时刻并排行驶,根据题图分析可知在t1~t2时间内甲车运动的位移大于乙车运动的位移,所以在t1时刻甲车在后,乙车在前,B正确,A错误;依据vt图象斜率表示加速度分析出C错误,D正确。]