转换思维简解物理问题

教学实践中发现,很多学生在解决物理问题时受思维定势的影响,往往难以避免单一正向思维和单角度的认识过程的机械性,面对物理新情境,思维不能由此及彼地迅速转换,使得众多别开生面,独具一格的物理问题成为“难解”之题.其实,如果我们能拓展思维,巧妙转换,不少物理“难题”会变得非常简单,以下试举一例说明之.例1.如图1所示,质量为0.09千克的物体 M放在光滑圆弧轨道OA的最低点O,质量为0.01千克的子弹m以100米/秒的速度水平击中物体M并留在其中,求物体从开始运动到返回○点所用的时间(圆弧轨道半径为39.2米).析与解:对于该题,学生根据系统动量守恒很快能求出物体获得的速度υ,可物体获得速度υ后沿圆弧轨道的运动是变速曲线运动,如何求来回运动的时间?很多学生一筹莫展.而一些思维活跃深刻的学生,在仔细分析物体的受力情况后,可以发现它受重力和轨道支持力的作用完全相似于单摆的受力情况,而且通过计算还知道,物体在圆弧轨道最高点与最低点的半径夹角θ<5°.因此可把物体在圆弧轨道上的运动归结为单摆的振动,则所求时间t=T/2=π(l/g)~(1/2)