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2015高中物理各专题知识点复习+高考临考讲座

专题之一 牛顿第二定律

牛顿第二定律

1.定律的表述

物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,既F =ma (其中的F 和m 、a 必须相对应)特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量,它们的关系除了数量大小的关系外,还有方向之间的关系。明确力和加速度方向,也是正确列出方程的重要环节。

若F 为物体受的合外力,那么a 表示物体的实际加速度;若F 为物体受的某一

个方向上的所有力的合力,那么a 表示物体在该方向上的分加速度;若F 为物体受

的若干力中的某一个力,那么a 仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。

2.应用牛顿第二定律解题的步骤

①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为m i ,对应的加速度为a i ,则有:F 合=m 1a 1+m 2a 2+m 3a 3+……

+m n a n

对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定

律:

∑F 1=m 1a 1,∑F 2=m 2a 2,……∑F n =m n a n ,将以上各式等号左、右分别相加,其中左

边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和必为零,所以最后实

际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F 。

②对研究对象进行受力分析。(同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、

加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。

③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。

④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行

受力分析,分阶段列方程求解。

解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析

图,那么问题都能迎刃而解。 3.应用举例 例1.如图所示,m A =1kg ,m B =2kg ,A 、B 间静摩擦力的最大值是

5N ,水平面光滑。用水平力F 拉B ,当拉力大小分别是F =10N 和

F =20N 时,A 、B 的加速度各多大?

解:先确定临界值,即刚好使A 、B 发生相对滑动的F 值。当A 、B 间的静摩擦力达

到5N 时,既可以认为它们仍然保持相对静止,有共同的加速度,又可以认为它们间

已经发生了相对滑动,A 在滑动摩擦力作用下加速运动。这时以A 为对象得到a =f /m A

=5m/s 2,再以A 、B 系统为对象得到 F =(m A +m B )a =15N

⑴当F =10N<15N 时, A 、B 一定仍相对静止,所以2B

A B A 3.3m/s =+==m m F a a ⑵当F =20N>15N 时,A 、B 间一定发生了相对滑动,用质点组牛顿第二定律列方程:

B B A A a m a m F +=,而a A =f /m A =5m/s 2,于是可以得到a B =7.5m/s 2

例2.如图所示,m =4kg

的小球挂在小车后壁上,细线与竖直方向

F

成37°角。当:⑴小车以a=g 向右加速;⑵小车以a=g 向右减速时,分别求细线对

小球的拉力F 1和后壁对小球的压力F 2各多大?

解:⑴向右加速时小球对后壁必然有压力,球在三个共点力作用下向右加速。合外力向右,F 2向右,因此G 和F 1的合力一定水平向左,所以 F 1的大小可以用平行四边形定则求出:F 1=50N ,可见向右加速时F 1的大小与a 无关;F 2可在水平方向上用牛顿第二定律列方程:F 2-0.75G =ma

计算得F 2=70N 。可以看出F 2将随a 的增大而增大。(这种情况下用平行四边形定则比

用正交分解法简单。)

⑵必须注意到:向右减速时,F 2有可能减为零,这时小球将离开后壁而“飞”起来。这时细线跟竖直方向的夹角会改变,因此F 1的方向会改变。所以必须先求出这

个临界值。当时G 和F 1的合力刚好等于ma ,所以a 的临界值为g a 4

3=。当a=g 时小球必将离开后壁。不难看出,这时F 1=2mg =56N , F 2=0

例3.如图所示,在箱内的固定光滑斜面(倾角为α)上用平行于斜

面的细线固定一木块,木块质量为m 。当⑴箱以加速度a 匀加速上

升时,⑵箱以加速度a 匀加速向左时,分别求线对木块的拉力F 1和

斜面对箱的压力F 2

解:⑴a 向上时,由于箱受的合外力竖直向上,重力

竖直向下,所以F 1、F 2的合力F

必然竖直向上。可先求F ,再由F 1=F sin α和F

2=F cos α求解,得到: F 1=m (g +

a )sin α,F 2=m (g +a )cos α 显然这种方法比正交分解法简单。 ⑵a 斜面方向进行正交分解,(同时也正交分解a ),然后分别沿x 、y F 2:

F 1=m (g sin α-a cos α),F 2=m (g cos α+a sin α)

经比较可知,这样正交分解比按照水平、竖直方向正交分解列方程和解方程都

简单。

还应该注意到F 1的表达式F 1=m (g sin α-a cos α)显示其有可能得负值,这意味这

绳对木块的力是推力,这是不可能的。可见这里又有一个临界值的问题:当向左的

加速度

a ≤g tan α时F 1=m (g sin α-a cos α)沿绳向斜上方;当a >g tan α时木块和斜面不再保

持相对静止,而是相对于斜面向上滑动,绳子松弛,拉力为零。

例4.如图所示,质量为m =4kg 的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,在与水平成

θ=37°角的恒力F 作用下,从静止起向右前进t 1=2s 后撤去F ,又经过t 2=4s 物体刚好停下。求:F 的大小、最大速度v m 、总位移s

解:由运动学知识可知:前后两段匀变速直线运动的

加速度a 与时间t 成反比,而第二段中μmg=ma 2,加速度a 2=μg =5m/s 2,所以第一段

中的加速度一定是a 1=10m/s 2。再由方程1)sin (cos ma F mg F =--θμθ可求得:

F =54.5N

2 1

第一段的末速度和第二段的初速度相等都是最大速度,可以按第二段求得:

v m =a 2t 2=20m/s 又由于两段的平均速度和全过程的平均速度相等,所以有

60)(2

21=+=t t v s m m 需要引起注意的是:在撤去拉力F 前后,物体受的摩擦力发生了改变。

四、连接体(质点组)

在应用牛顿第二定律解题时,有时为了方便,可以取一组物体(一组质点)为

研究对象。这一组物体可以有相同的速度和加速度,也可以有不同的速度和加速度。

以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用,这往往给解题带来很大方便。使解题过程简单明了。

例5.如图A 、B 两木块的质量分别为m A 、m B ,在水平推力F 作用下沿光滑水平面

匀加速向右运动,求A 、B 间的弹力F N 。 解:这里有a 、F N 两个未知数,需要建立两个方程,要取两次研究对象。比较后可知分别以B 、(A +B )为对象较为简单(它们在水平方向上都只受到一个力作用)。可得F m m m F B

A B N += 这个结论还可以推广到水平面粗糙时(A 、B 与水平面间μ相同);也可以推广到沿斜面方向推A 、B 向上加速的问题,有趣的是,答案是完全一样的。

例6.如图,倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m 的

木块间的动摩擦因数均为μ,木块由静止开始沿斜面加速下滑

时斜面仍保持静止。求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。

解:以斜面和木块整体为研究对象,水平方向仅受静摩擦力作用,而整体中只有木块的加速度有水平方向的分量。可以先求出木块的加速度

()αμαcos sin -=g a ,再在水平方向对质点组用牛顿第二定律,很容易得到:

ααμαcos )cos (sin -=mg F f

如果给出斜面的质量M ,本题还可以求出这时水平面对斜面的支持力大小为: F N =Mg +mg (cos α+μsin α)sin α,这个值小于静止时系统对水平面的压力。

例7. 长L 的轻杆两端分别固定有质量为m 的小铁球,杆

的三等分点O 处有光滑的水平转动轴。用手将该装置固定在杆恰好水平的位置,然后由静止释放,当杆到达竖直位置时,求轴对杆的作用力F 的大小和方向。

解:根据系统机械能守恒可求出小球1在最高点的速度v :

0=mg ∙1/3L -mg ∙2/3L +1/2mv 2+1/2m (2v )2, 在竖直位置对系统

用牛顿第二定律,以向下为正方向,设轴对系统的作用力F

向上,()3/223/22

2L v m L mv F mg -=-,得到F =2.4mg 五、向心力和向心加速度(牛顿第二定律在圆周运动中的应用)

1.做匀速圆周运动物体所受的合力为向心力 “向心力”是一种效果力。任何一个力,或者几个力的合力,或者某一个力的某个分力,只要其效果是使物体做匀速圆周运动的,都可以作为向心力。

2.一般地说,做圆周运动物体沿半径方向的合力为向心力。当作圆周运动物体所受的

合力不指向圆心时,可以将它沿半径方向和切线方向正交分解,其沿半径方向的分

v

力为向心力,只改变速度的方向,不改变速度的大小;其沿切线方向的分力为切向力,只改变速度的大小,不改变速度的方向。分别与它们相应的向心加速度描述速度方向变化的快慢,切向加速度描述速度大小变化的快慢。

3.圆锥摆

圆锥摆是典型的运动轨迹在水平面内的匀速圆周运动。其特点是由物体的重力与弹力的合力充当向心力,向心力的方向水平。也可以说是其中弹力的水平分力提

R的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动,

θ(小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角)与线速

度v、周期T的关系。(小球的半径远小于R。)

解:小球做匀速圆周运动的圆心在和小球等高的水平面上(不在半

球的球心),向心力F是重力G和支持力N的合力,所以重力和支持

力的合力方向必然水平。如图所示有:2

2

sin

sin

tanθω

θ

θmR

R

mv

mg=

=,由此可得:

g

h

g

R

T

gR

θ

π

θ

θ2

cos

2

,

sin

tan=

=

=,(式中h为小球轨道平面到球心的高度)。可见,θ越大(即轨迹所在平面越高),v越大,T越小。

本题的分析方法和结论同样适用于圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等在水平面内的匀速圆周运动的问题。共同点是由重力和弹力的合力提供向心力,向心力方向水平。

4.竖直面内圆周运动最高点处的受力特点及结论

这类题的特点是:物体做圆周运动的速率是时刻在改变的,由于机械能守恒,物体在最高点处的速率最小,在最底点处的速率最大。物体在最低点处向心力向上,而重力向下,所以弹力必然向上且大于重力;而在最高点处,向心力向下,重力也向下,所以弹力的方向就不能确定了,要分三种情况进行讨论。

⑴弹力只可能向下,如绳拉球。这

种情况下有mg

R

mv

mg

F≥

=

+

2

即gR

v≥,否则不能通过最高点。

⑵弹力只可能向上,如车过桥。在

这种情况下有gR

v

mg

R

mv

F

mg≤

=

-,

2

,否则将离开桥面,做平抛运动。

⑶弹力既可能向上又可能向下,如管内转(或杆连球)。这种情况下,速度大小v可以取任意值。可以进一步讨论:①当gR

v>时弹力必然是向下的;当gR

v<时弹力必然是向上的;当gR

v=时弹力恰好为零。②当弹力大小Fmg时,向心力只有一解:F +mg;当弹力F=mg时,向

L,球的质量为m,杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动,

杆对球的弹力大小为F=1/2mg,求这时小球的即时速

度大小。

解:小球所需向心力向下,本题中F=1/2mg<mg,所以弹力的方向可能

G

F

向上也可能向下。⑴若F

向上,则2,2gL v L mv F mg ==- ⑵若F 向下,则

23,2gL v L mv F mg ==+ 本题是杆连球绕轴自由转动,根据机械能守恒,还能求出小球在最低点的即时

速度。

特别需要注意的是:若题目中说明小球在杆的带动下在竖直面内做匀速圆周运动,则运动过程中小球的机械能不再守恒,这两类题务必分清。

六、万有引力 人造卫星

1.用万有引力定律求中心星球的质量和密度

当一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动时,设中心星球质量为M ,半径为R ,

环绕星球质量为m ,线速度为v ,公转周期为T ,两星球相距r ,由万有引力定律有:

2

222⎪⎭⎫ ⎝⎛==T mr r mv r GMm π,可得出23224GT r G r v M π==,由r 、v 或r 、T 就可以求出中心星球的质量;如果环绕星球离中心星球表面很近,即满足r ≈R ,那么由33

4R M πρ=可以求出中心星球的平均密度ρ。

2.双星

宇宙中往往会有相距较近,质量可以相比的两颗星球,它们离其它星球都较远,因此其它星球对它们的万有引力可以忽略不计。在这种情况下,它们将围绕它们连线上的某一固定点做同周期的匀速圆周运动。这种结构叫做双星。 ⑴由于双星和该固定点总保持三点共线,所以在相同时间内转过的角度必相等,即双星做匀速圆周运动的角速度必相等,因此周期也必然相同。

⑵由于每颗星的向心力都是由双星间相互作用的万有引力提供的,因此大小必然相

等,由F=mr ω2可得m r 1∝,于是有L m m m r L m m m r 2

1122121,+=+= ⑶列式时须注意:万有引力定律表达式中的r 表示双星间的距离,按题意应该是L ,

而向心力表达式中的r 表示它们各自做圆周运动的半径,在本题中为r 1、r 2,千万不

可混淆。

3.人造卫星(只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星)

⑴人造卫星的线速度和周期。人造卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供的,因此有:2

222⎪⎭⎫ ⎝⎛==T mr r mv r GMm π,由此可得到两个重要的结论:r 1r GM v ∝=和33

2r GM

r T ∝=π。可以看出,人造卫星的轨道半径r 、线速度大小v 和周期T 是一一对应的,其中一个量确定后,另外两个量也就唯一确定了。离地面越高的人造卫星,线速度越小而周期越大。

⑵近地卫星。近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,又因为地面附近2R GM g =,所以有min 85101.52,/109.733=⨯==⨯==s g

R T s m gR v π。它们分别是绕

地球做匀速圆周运动的人造卫星的最大线速度和最小周期。

⑶同步卫星。“同步”的含义就是和地球保持相对静止(又叫静止轨道卫星),所以

其周期等于地球自转周期,既T =24h ,根据⑴可知其轨道半径是唯一确定的,经过计

算可得求得同步卫星离地面的高度为h =3.6³107m ≈5.6R 地,而且该轨道必须在地球赤道的正上方,卫星的运转方向必须是由西向东。

例10.“神舟三号”顺利发射升空后,在离地面340km 的圆轨道上运行了108圈。运

行中需要多次进行 “轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的

点火时间和推力的大小方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨

道维持,由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐降低,在这种情

况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是

A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小

B.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变

C.重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变

D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小 解:由于阻力很小,轨道高度的变化很慢,卫星运行的每一圈仍可认为是匀速圆周运动。由于摩擦阻力做负功,根据机械能定理,卫星的机械能减小;由于重力做正功,根据势能定理,卫星的重力势能减小;由r

1r GM v ∝=可知,卫星动能将增大。这也说明该过程中重力做的功大于克服阻力做的功,外力做的总功为正。答案选D

例11. 如图所示,某次发射同步卫星时,先进入一个近地的圆轨道,然后在P 点点

火加速,进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P ,远地点为同步轨道上的Q ),到达远地点时再次自动点火加速,进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v 1,在P 点短时间加速后的速率为v 2,沿转移轨

道刚到达远地点Q 时的速率为v 3,在Q 点短时间加速后进入

同步轨道后的速率为v 4。试比较v 1、v 2、v 3、v 4的大小,并用小于号将它们排列起来______。

解:根据题意在P 、Q 两点点火加速过程中,卫星速度将增大,

所以有v 2>v 1、v 4>v 3,而v 1、v 4是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的线速度,由于

它们对应的轨道半径r 1< r 4,所以v 1>v 4。把以上不等式连接起来,可得到结论:

v 2>v 1>v 4>v 3。(卫星沿椭圆轨道由P →Q 运行时,由于只有重力做负功,卫星机械能守恒,其重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,因此有v 2>v 3。)

例12. 欧洲航天局用阿里亚娜火箭发射地球同步卫星。该卫星发射前在赤道附近(北

纬5°左右)南美洲的法属圭亚那的库卢基地某个发射场上等待发射时为1状态,发

射到近地轨道上做匀速圆周运动时为2状态,最后通过转移、调试,定点在地球同

步轨道上时为3状态。将下列物理量按从小到大的顺序用不等号排列:①这三个状

态下卫星的线速度大小______;②向心加速度大小______;③周期大小______。

解:①比较2、3状态,都是绕地球做匀速圆周运动,因为r 2

3状态,周期相同,即角速度相同,而r 1

②比较2、3状态,都是绕地球做匀速圆周运动,因为r 2

所在位置处的重力加速度g =GM /r 2∝1/r 2,所以a 3

而r 1

轨道的周长相同,而v 1< v 2,所以T 2

24h ,所以T 3=T 1,因此有T 2

专题之二 动量和能量

概述:处理力学问题、常用的三种方法

一是牛顿定律;二是动量关系;三是能量关系。若考查的物理量是瞬时对应关系,常用牛顿运动定律;若研究对象为一个系统,首先考虑的是两个守恒定律;若研究对象为一个物体,可优先考虑两个定理。特别涉及时间问题时,优先考虑的是动量定理、而涉及位移及功的问题时,优先考虑的是动能定理。两个定律和两个定理,只考查一个物理过程的始末两个状态,对中间过程不予以细究,这正是它们的方便之处,特别是变力问题,就显示出其优越性。

动量与能量的综合问题,是高中力学最重要的综合问题,也是难度较大的问题。分析这类问题时,应首先建立清晰的物理图景、抽象出物理模型、选择物理规律、建立方程进行求解。 例题分析:

例1. 如图所示,质量分别为m 和2m 的A 、B 两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A 靠紧竖直墙。用水平力F 将B

向左压,使弹簧被压缩一定长度,静止后弹簧储存的弹性势能

为E 。这时突然撤去F ,关于A 、B 和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是 (BD )

A.撤去F 后,系统动量守恒,机械能守恒

B.撤去F 后,A 离开竖直墙前,系统动量不守恒,机械能守恒

C.撤去F 后,A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E

D.撤去F 后,A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E /3

[A 离开墙前墙对A 有弹力,这个弹力虽然不做功,但对A 有冲量,因此系统机械能守恒而动量不守恒;A 离开墙后则系统动量守恒、机械能守恒。A 刚离开墙时刻,B 的动能为E ,动量为p =mE 4向右;以后动量守恒,因此系统动能不可能为零,当A 、B 速度相等时,系统总动能最小,这时的弹性势能为E /3。]

指出:应用守恒定律要注意条件。

对整个宇宙而言,能量守恒和动量守恒是无条件的。但对于我们选定的研究对象所组成的系统,守恒定律就有一定的条件了。如系统机械能守恒的条件就是“只有重力做功”;而系统动量守恒的条件就是“合外力为零”。

例2. 长为L 宽为d 质量为m 总电阻为R 的矩形导线框上下两边保

持水平,在竖直平面内自由落下而穿越一个磁感应强度为B 宽度

也是d 的匀强磁场区。已知线框下边刚进入磁场就恰好开始做匀

速运动。则整个线框穿越该磁场的全过程中线框中产生的电热是

___________。

[若直接从电功率计算,就需要根据R v L B mg 22 求匀速运动的速度

v 、

再求电动势E 、电功率P 、时间t ,最后才能得到电热Q 。如果从能量守恒考虑,该过程的能量转化途径是重力势能E P →电能E →电热Q ,因此直接得出Q =2mgd ] 指出:深刻理解守恒的本质,灵活选用守恒定律的各种表示形式

例如机械能守恒定律就有多种表达形式:E K +E P =E K / +E P ′,ΔE K +ΔE P =0。它们的实质是一样的,但在运用时有繁简之分。因为重力势能的计算要选定参考平面,而重力势能变化的计算跟参考平面的选取无关,所以用后者往往更方便一些。

d

B

在运用更广义的能量守恒定律解题时,可以这样分析:先确定在某一过程中有哪些能量参与了转化;哪些能量增加了,哪些能量减少了;然后根据能量守恒的思想,所有增加了的能量之和一定等于所有减少了的能量之和,即ΔE增=ΔE减。

例3如图所示,质量为1.0kg的物体m1,以5m/s的速度在水平桌面上AB部分的左侧向右运动,桌面AB部分与m1间的动摩擦因数μ=0.2,AB间的距离s=2.25m,桌

面其他部分光滑。m1滑到桌边处与质量为2.5kg的

静止物体m2发生正碰,碰撞后m2在坚直方向上落

下0.6m时速度大小为4m/s,若g取10m/s2,问m1

碰撞后静止在什么位置?

解析:m1向右运动经过AB段作匀减速运动,由动能

定律可以求出离开B点继续向右运动的速度为4米/

秒;和m2发生碰撞后,m2作平抛运动,由平抛运动知识可以求出m2做平抛运动的初速度(碰撞之后)为2米/秒。利用动量守恒定律可以求出碰撞之后瞬间m1的速度为1米/秒。由动能定律可以求出返回经过AB段,离B点0.25米处停止。

例4如图所示,球A无初速地沿光滑圆弧滑下至最低点C后,又沿水平轨道前进至D与质量、大小完全相同的球B发生动能没有损失的碰撞。B球用长L的细线悬于

O点,恰与水平地面切于D点。A球与水平地面间摩擦系

数μ=0.1,已知球A初始高度h=2米,CD=1米。问:

(1)若悬线L=2米,A与B能碰几次?最后A球停在何

处?

(2)若球B能绕悬点O在竖直平面内旋转,L满足什

么条件时,A、B将只能碰两次?A球最终停于何处?

(1)20次 A球停在C处

(2)L≤0.76米,A球停于离D9.5米处

例5如图所示,小木块的质量m=0.4kg,以速度υ=20m/s,水平地滑上一个静止的平板小车,小车的质量M=1.6kg,小木块与小车间的动摩擦因数μ=0.2.(不计车与路面的摩擦)求:

(1)小车的加速度;

(2)小车上的木块相对于小车静止时,小车的速

度;

(3)这个过程所经历的时间.

[ (1)0.5m/s2;(2)4m/s;(3)8s]

第二问:对m、M系统研究,利用动量守恒定律很

快求出木块相对小车静止时,小车的速度。也可以利用动能定理分别研究m和M,但相对而言要麻烦得多。表明合理选择物理规律求解,可以提高解题速度和准确程度

例6如图所示,在光滑水平地面上有一辆质量为M的小车,车上装有一个半径为R的

光滑圆环.一个质量为m的小滑块从跟车面等高的

平台上以速度V0滑入圆环.试问:小滑块的初速度

V0满足什么条件才能使它运动到环顶时恰好对环

顶无压力?

解析:滑块至圆环的最高点且恰好对环顶无压力,应有

)1(2

R v m mg =式中V 是滑块相对圆心O 的线速度,方向向左。设小车此时速度u ,并以该速度方向为正方向,则滑块的对地速度为).(u v --对滑块和小车组成的系统,由于水平方向所受合外力为零,由动量守恒有

)2()(0 u v m Mu mv --= 由滑块和小车系统的机械能守恒有)3(2)(2

121212220 mgR u v m Mu mv +-+=三式联立求解得:M Rg m M v )45(0+= 指出:公式v R v 中的/2是相对圆心的线速度,而本题中的圆心是以u 向右移动的,所以滑快对地速度为V —u 。而动量守恒定律、机械能守恒定律表达式中的速度均应

, 一质量为M 、长为l 的长方形木板B 放在光滑的水平地面上, 在其右m 的小木块A, m

为参照系, 给A 和B 以大小相等、方向相反的

初速度, 使A 开始向左运动、B 开始向右运动,

但最后A, 刚好没有滑离 B 板(以地面为参照

系)

(1)若已知A 和B 的初速度大小均为V 0, 求它们

最后的速度的大小和方向.

(2) 若初速度大小未知, 求小木块A 向左运动

到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离.

解析: A 和B 相对静止时,A 相对B 向左滑动了L 如图(3)设此时速度为V 。由动量守恒定律:v m M mv Mv )(00+=-

)/()(0m M v m M v +-=① 小木块A 向左运动到达最远处x 时(如图(2))对地速度为零,对小木块A 由动能定理:202

1mv fx = ② 对AB 全程由能量转化和守恒定律:220)(2

1)(21v m M v m M mgL +-+=μ③由以上三式可解得x 。求解本题要充分利用草图弄清物理过程。

例8、 如图所示,小车A 质量为kg m A 2=置于光滑水平面上。初速度为s m v /14=,带电量q=0.2C 的可视为质点的物体B,质量为kg m B 1.0=,轻放在小车的右端,它们的周转围存在匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁场强度为B=0.5T,物体B 与小车之间有摩擦力,小车足够长.求(1)物体B 的最大速度.(2)小车A 的最小速度.(3)在此过程中转变成多少内能

[解析:小车受到摩擦力作减速运动,

物体B 受到摩擦力作用而加速运动,其

受到的磁场力方向向上,把A 和B 作为

一个系统,在竖直方向上合外力为零,水平方向不受外力作用,系统总动量守恒.当物体B 受到的磁场力和所受重力平衡时,其速度最大,此时小车A 的速度最小,在这个过程中系统损失的动能转变成内能.(1)mg qBv =1 s m qB

g m v B /101== (2)根据动量守恒定律有:s m v Mv mv Mv /5.13221=+= (3)J mv Mv Mv Q 75.82

1212121222=--=

例9静止在太空中的飞行器上有一种装置,它利用电场加速带电粒子,形成向外发射的粒子流,从而对飞行器产生反冲力,使其获得加速度.已知飞行器的质量为M,发射的2价氧离子,发射功率为P,加速电压为U,每个氧离子的质量为m,单位电荷的电量为e,不计发射离子后飞行器质量的变化,求:(1)射出的氧离子速度;(2)每秒钟射出的氧离子数;(3)射出离子后飞行器开始运动的加速度。

[解析:(1)以氧离子为研究对象,根据动能定理,有:)1(22

12 eU qU mv E k ===∆所以氧离子速度为 m eU v /2= (2)设每秒钟射出的氧离子数为N ,则发射功率可表示为:)2(2 NeU E N P k =∆=所以氧离子数为N=P/2eU (3)以氧离子和飞行器为系统,设飞行器的反冲速度为V ,根据动量守恒定律

MV tmv N MV mv =∆=-∑ 0 所以,飞行器的加速度为eU m M

P a /= 例10、质量为0.01kg 的子弹以300m/s 的水平速度射中一静止在光滑水平面上的木块,子弹进入木块6cm 而相对于木块静止下来。在这过程中,木块往前移动了0.2cm 。求:(1)木块的末速度;(2)木块的质量

解析:以子弹和木块为系统,相对静止时共同速度为V 由动量守恒v M m mv )(0+= ①

子弹与木块相对静止时,木块滑动的位移为L ,子弹相对地面发生的位移为L+d ,对子弹和木块分别利用动能定理:2202121)(mv mv d L f -=+② 22

1Mv fL = ③ 由以上三式可解得V=10m/S M=0.29Kg

例11、如图,物块A 以初速度V 0滑上放在光滑水平面上的长木板B 。若B 固定,则A 恰好滑到B 的右端时停下;若B 不固定,则A 在B 上滑行的长度为板长的4/5,求A 、B 的质量比。

解析:B 固定时:对A 由动量定理 2

02

1mv fL = ① B 不固定时: A 相对B 滑动距离4L/5 时,AB 相对静止,此时共同速

度为V ,由动量守恒定律 v m M mv )(0+= ② 又由能的转化和守恒定律220)(2

12154v m M mv fL +-=③由以上三式可得M=4m 。 例12、 质量为m 的长木板A 静止在光滑水平面上,另两个质量也是m 的铁块B 、C

同时从A 的左右两端滑上A 的上表面,初速度大小分别为v 和2v ,B 、C 与A 间的动摩擦因数均为μ。⑴试分析B 、C 滑上长木板A 后,A 的运动状态如何变化?⑵为使B 、C 不相撞,A 木板至少多长?

解:B 、C 都相对于A 滑动时,A 所受合力为零,保持静止。这段时间为g

v t μ=∆1。B 刚好相对于A 静止时,C 的速度为v ,A 开向左做匀加速运动,由动量守恒可求出A 、B 、C 最终的共同速度3v v =',这段加速经历的时间为g

v t μ322=∆,最终A 将以3v v ='做匀

速运动。

全过程系统动能的损失都将转化为系统的内能,而摩擦生热mgd fd Q μ==,由能量守恒定律列式:()g v d v m v m mv mgd μμ37,33212212122

22=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-+=解得。这就是A 木板应该具有的最小长度。

例13、 质量为M 的小车A 左端固定一根轻弹簧,车静止在光滑水平面上,一质量为m 的小物块B 从右端以速度v 0冲上小车并压缩弹簧,然后又被弹回,回到车右端时刚好与车保持相对静止。求这过程弹簧的最大弹性势能E P 和全过程系统摩擦生热Q 各多少?简述B 相对于车向右返回过

程中小车的速度变化情况。

解:全过程系统动量守恒,小物块在车左端和回到车右端两个时刻,系统的速度是相同的,都满足:mv 0=(m +M )v ;第二阶段初、末系统动能相同,说明小物块从车左端

返回车右端过程中弹性势能的减小恰好等于系统内能的增加,即弹簧的最大弹性势能E P 恰好等于返回过程的摩擦生热,而往、返两个过程中摩擦生热是相同的,所以

E P 是全过程摩擦生热Q 的一半。又因为全过程系统的动能损失应该等于系统因摩擦而

增加的内能,所以ΔE K =Q =2E P 而()m M Mmv

E k +=∆22

0, ∴()()m M Mmv Q m M Mmv E p +=+=2,4202

0 至于B 相对于车向右返回过程中小车的速度变化,则应该用牛顿运动定律来分析:刚开始向右返回时刻,弹簧对B 的弹力一定大于滑动摩擦力,根据牛顿第三定律,小车受的弹力F 也一定大于摩擦力f ,小车向左加速运动;弹力逐渐减小而摩擦力大小不变,所以到某一时刻弹力和摩擦力大小相等,这时小车速度最大;以后弹力将小于摩擦力,小车受的合外力向右,开始做减速运动;B 脱离弹簧后,小车在水平方向只受摩擦力,继续减速,直到和B 具有向左的共同速度,并保持匀速运动。

例14、如图所示,在水平固定的杆上,套有一个质量为2m 的环,一根长为L 的轻质绳(质量不计),一端拴在环上,另一端系住一质量为m 的球,先将球拉至绳沿水平的位置,然后按住环且将球由静止释放,当球下摆至绳与水平方向成300的位置时,

例15、 质量为m 的人站在质量为M ,长为L 岸边。当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?

解:本类型题不宜用牛顿运动定律求解

先画出示意图。人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所

以人、船动量大小始终相等。从图中可以看出,人、船的位

移大小之和等于L 。设人、船位移大小分别为l 1、l 2,则:

mv 1=Mv 2,两边同乘时间t ,ml 1=Ml 2,而l 1+l 2=L ,∴L m

M m l +=2 应该注意到:此结论与人在船上行走的速度大小无关。

不论是匀速行走还是变速行走,甚至往返行走,只要人最终

到达船的左端,那么结论都是相同的。

做这类题目,首先要画好示意图,要特别注意两个物体相对于地面的移动方向和两个物体位移大小之间的关系。

以上所列举的人、船模型的前提是系统初动量为零。如果发生相互作用前系统就具有一定的速度,那就不能再用m 1v 1=m 2v 2这种形式列方程,而要利用(m 1+m 2)v 0= m 1v 1+ m 2v 2列式。

专题之三 带电粒子在复合场中的运动

解决这类问题时一定要重视画示意图的重要作用。

⑴带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。这类题的解题关键是画出示意图,要点是末速度的反向延长线跟初速度延长线的交点在水平位移的中点。

⑵带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。这类题的解题关键是画好示意图,画示意图的要点是找圆心、找半径和用对称。

例1 右图是示波管内部构造示意图。竖直偏转电极的板长为

l =4cm ,板间距离为d =1cm ,板右端到荧光屏L =18cm ,(本题不研究水平偏转)。电子沿中心轴线进入偏转电极时的速度为

v 0=1.6³107m/s ,电子电荷e =1.6³10-19C ,质量为0.91³10-30kg 。为了使电子束不会打在偏转电极的极板上,加在偏转电极上的

电压不能超过多少?电子打在荧光屏上的点偏离中心点O 的最

大距离是多少?

[解:设电子刚好打在偏转极板右端时对应的电压为U ,根据侧移公式不难求出U (当

时对应的侧移恰好为d /2):2

212⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=v l dm Ue

d ,得U =91V ;然后由图中相似形对应边成比

h=5cm。]

如图甲所示,在真空中,足够大的平行金属板M、N相距为d,水平放置。它们

A、B,A、B及O在同一条竖直线上,两板的左端连有如图所示的电路,交流电源的内阻忽略不计,电动势为U,U的方向如图甲所示,U随时间变化如图乙所示,它的峰值为ε。今将S接b一段足够长时间后又断开,并在A孔正上方距A为h (已知d

h<)的O点释放一个带电微粒P,P在AB之间刚好做匀速运动,再将S接到a

后让P从O点自由下落,在t=0时刻刚好进入A孔,为了使P一直向下运动,求h与T的关系式?

[解析:当S接b一段足够长的时间后又断开,而带电微粒进入A孔后刚好做匀速运动,

说明它受到的重力与电场力相等,有

d

q

mgε

=若将S接a后,刚从t=0开始,M、N两

板间的电压为,2ε,故带电粒子进入电场后,所受到的电场力为mg

d

q

F2

2=

=ε,也就是以大小为g、方向向上的加速度作减速运动。当t=T/2后,M、N两板间的电压为零,微粒在重力的作用下运动。若要使带电微粒一直向下运动,则带电粒子在t=T/2时的速度V≥0。由带电粒了在电场外和电场内加速、减速运动的对称性,要使V≥0,

则可知

g

h

T

g

h

T8

2

2≤

≤即

例3 如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O 以与MN成30°角的同样速度v射入磁场(电子质量为

m,电荷为e),它们从磁场中射出时相距多远?射出的

时间差是多少?

[解:由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公

式和周期公式知,正、负电子的半径和周期是相同的,

只是偏转方向相反。由于向心力方向跟速度方向垂直,

所以圆心一定在过O点垂直于速度的直线上,因此可确定圆心和半径;由对称性知,射入、射出点处速度和MN所成的角必然相等。因此射入点、

射出点和圆心恰好是正三角形的三个顶点。两个射出点相

距2r。由图看出,正负电子在磁场中的轨迹圆弧所含的度

数分别是60°和300°,经历的时间分别为T/6和5T/6,相

差2T/3。故答案为射出点相距

Be

mv

s

2

=,时间差为

Bq

m

t

3

=

。]

3.电场力和洛仑兹力的综合应用:

当E⊥B时,正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择

。带电粒子必须以唯一确定的速度(包括大小、方向)

N

才能匀速通过速度选择器。否则将发生偏转。这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出:qvB=Eq ,v=E /B 。在本图中,速度方向必须向右。①这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。②若速度小于这一速度,电场力将大于洛伦兹力,带电粒子向电场力方向偏转,电场力做正功,动能将增大,洛伦兹力也将增大,粒子的轨迹既不是抛物线,也不是圆,而是一条复杂曲线;若大于这一速度,将向洛伦兹力方向偏转,电场力将做负功,动能将

减小,洛伦兹力也将减小,轨迹是一条复杂曲线。

例5正方形abcd 内有方向如图的场强为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场。质子流从ad 边的中点O 以初速度v 0,沿着与ab 平行的方向射入正方形区域。若撤去匀强磁

场,质子将达到b 点;若撤去匀强电场,质子

将打到c 点。求:⑴E ∶B ⑵当匀强电场和匀强磁场同时存在时,为使质子沿原方向射入后能做直线运动而打到bc 边的中点O /,其初速度应调整为v 0的多少倍?

[解:⑴只有匀强电场时,由图知质子打到b 点时速度的偏转角为α=45°,可得: 1tan 20

==mv EqL α;只有匀强磁场时,由图可求得质子做圆周运动的半径r =5L /4,可得:4

50L Bq mv r ==;由以上两式可得E ∶B =5v 0∶4 ⑵为了使质子做直线运动,必须满足Eq =Bqv ,所以1.25v 0 ]

例6、(1991年上海高考题)如图所示质量为m 、带电量为+q 的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线方向以速度V 飞入。已

知两板间距为d ,磁感强度为B ,这时粒子恰好能沿直

线穿过电场和磁场区域(重力不计)现将磁感应强度

增大到某值,则粒子将落到板上,粒子落到极板上时

的动能为多大?

[答案:2/2

12qBvd mv E k -=]

例7、(2001年全国高考理综题)如图所示是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A 中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成为正一价的分子离子,分子离子从狭缝S 1以很小的速度进入

电压为U 的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝S 2、S 3射入磁感应强度为

B 的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ

垂直于纸面且平行于狭缝S 3的细线,若测得细线到狭缝S 3的距离为d 。导出分子离子的质量m 的

表达式。

质谱仪主要是分析同位素、测定其质量、荷质比

和含量比的现代科学仪器。m=qB 2d 2/8U

/ b c / b

例8、(1993年上海高考题)如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场。质量为m 、电量为+q 的粒子在环中做半径为R 的圆周运动。A 、B 为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A 板时,A 板电势升高为+U ,B 板电势仍为零,粒子在两板间的电场中得到加速。第当粒子离开时,A 板电势又降到零。粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变。

(1) 设t=0时,粒子静止在A 板小孔处,在电场作用下加速,并开始绕行第一圈,

求粒子绕行n 圈回到A 板时获得的总动能En 。

(2) 为使粒子始终保持在半径为R 的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增,求粒

子绕行第n 圈时磁感应强度B 。

(3) 求粒子绕行n 圈所需的总时间tn (设极板间距远小R )

(4) 在图中画出A 板电势U 与时间t 的关系(从t=0起画到粒子第四次离开B 极

板)

(5) 在粒了绕行的整个过程中,A 板电势可否始终保持+U

?为什么?

本题是回旋加速器原理图: (1) En=Ek=nqU

2) q nmU R B n 21=

(3) )3211(22n

qU m R t ++++= π

(4) 图略

(5) 不可以。因为这样会使粒子在AB 两板之间飞行时,电场力对其做功+qU ,从

而使之加速;在AB 板之外飞行时,电场力又对其做功-qu ,从而使之减速。粒子绕行一周电场对其所做的总功为零,能量不会增加。

例9、(2001年北京海淀区高考模拟题)目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机。这种发电机与一般发电机不同,它可以直接把内能转化为电能,它的发电原理是:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而整体来说呈中性)喷射入磁场,磁场中A 、B 两平行金属板上会聚集电荷,产生电压。设AB 两平行板的面积为S ,彼此相距L ,等离子体气体的导电率为P (即电阻率ρ的倒数)喷入速度为V ,板间磁感应强度B 与气流方向垂直,与板相连的电阻的阻值为R 。问流过R 的电流I 为多少?

解析:电源电动势为外电路断开时电源两极

间的电势差,当等离子体匀速通过AB 板时,

AB 两板间的电势差达到最大

)/(RPS L vBLPS I += 例10、(2001年全国理科综合考题)电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)

在管中流量(单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。为了简化,假设流量计是R O t u

如图所示的横截面长长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面,当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接。I表示测得的是流值。已知液体

的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为

C、I(cR+ρa/b)/B

D、I(R+ρbc/a)/B

电磁流量计是一根管道内部没有任何阻碍流体流

动的仪器,所以可以用来测量度粘度强腐蚀性流体

的流量,它还具有测量范围宽、反应快、易与其它自动控制配套等优点。当导电液流动时,流体中定向移动离子受洛仑兹力作用,在上下金属板上就聚集电荷,产生电场。当导电液体匀速运动时,有洛仑兹力等于电场力。

该电源电动势ε=VBc 根据电阻定律r=ρc/ab 由全电路欧姆定律I=ε/(R+r)解得:

V=I(R+ρc/ab)/Bc 故流量Q=SV=(答案A)

例11、(2000年全国理科综合考题)如图所示,厚度为h,宽度为d的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中。当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A 和下侧面A1之间会产生电势差。这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为U=KIB/d,式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下:

外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场对电子施加与洛仑兹力相反的静电力。当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧面之间会形成稳定的电势差。设电流I 是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为V,电量为e,回答下列问题:(1)达到稳定状态时,导体板上侧A的电势(低于)下侧面A1的电势;(填“高于”“低于”或“等于”)

(2)电了所受的洛仑兹力的大小为();

(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为();

(4

位体积内的电子的个数。

解答略

专题复习之四 电磁感应中的力学问题与能量转化问题

在物理学研究的问题中,能量是一个非常重要的课题,能量守恒是自然界的一个普遍的、重要的规律。在电磁感应现象中,由磁生电并不是创造了电能,而只是机械能转化为电能而已。在力学中就已经知道:功是能量转化的量度。那么在机械能转化为电能的电磁感应现象中,是什么力在做功呢?是安培力在做功,在电学中,安培力做正功,是将电能转化为机械能(电动机),安培力做负功,是将机械能转化为电能(发电机),必须明确发生电磁感应现象中,是安培力做功导致能量的转化。

(1)由t N ∆∆=φ

ε决定的电磁感应现象中,无论磁场发生的增强变化还是减弱变化,

磁场都通过感应导体对外输出能量(指电路闭合的情况下,下同)。磁场增强时,是其它形式的能量转化为磁场能中的一部分对外输出;磁场子削弱时,是消耗磁场自身储存的能量对外输出。

(2)由θεs i n B

l v =决定的电磁感应现象中,由于磁场本身不发生变化,一般认为磁场并不输出能量,而是其它形式的能量,借助安培的功(做正功、负功)来实现能量的转化。

(3)解决这类问题的基本方法:用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动的大小和方向;画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式;分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的变化所满足的方程。 例1. 如图所示,竖直放置的U 形导轨宽为L ,上端串有电阻R (其余导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab 的质量为m ,与导轨接触良好,不计摩擦。从静止释放后ab 保持水平而下滑。试求ab 下滑的最大速度v m

解:释放瞬间ab 只受重力,开始向下加速运动。随着速度的增大,

感应电动势E 、感应电流I 、安培力F 都随之增大,加速度随之减小。

当F 增大到F=mg 时,加速度变为零,这时ab 达到最大速度。

由mg R v L B F m ==22,可得22L B mgR v m = 这道题也是一个典型的习题。要注意该过程中的功能关系:重力

做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程;安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程;合外力(重力和安培力)做功的过程是动能增加的过程;电流做功的过程是电能向内能转化的过程。达到稳定速度后,重力势能的减小全部转化为电能,电流做功又使电能全部转化为内能。这时重力的功率等于电功率也等于热功率。 进一步讨论:如果在该图上端电阻右边安一只电键,让ab 下落一段距离后再闭合电键,那么闭合电键后ab 的运动情况又将如何?(无论何时闭合电键,ab 可能先加速后匀速,也可能先减速后匀速,但最终稳定后的速度总是一样的)。

例2. 如图所示,U 形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m 的金属棒ab ,ab 与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L 1、L 2,回路的总电阻为R 。从t =0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B =kt ,(k >0)那么在t 为多大时,金属棒开始移动?

解:由t

E ∆∆Φ== kL 1L 2可知,回路中感应电动势是恒定的,电流大小也是恒定的,但由于安培力F=BIL ∝B =kt ∝t ,随时间的增大,安培力将随之增大。

当安培力增大到等于最大静摩擦力时,ab 将开始向左移动。这时有:2

212211,L L k mgR t mg R L kL L kt μμ==⋅⋅

例3. 如图所示,用丝线悬挂闭合金属环,悬于O 点,虚线左边有匀强磁场,右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解释这

一现象。若整个空间都有向外的匀强磁场,会有这种现象吗?

解:只有左边有匀强磁场,金属环在穿越磁场边界时,由于磁通量发生变化,环内一定会有感应电流产生,根据楞次定律将会阻碍相

对运动,所以摆动会很快停下来,这就是电磁阻尼现象。当然也可以用能量守恒来解释:既然有电流产生,就一定有一部分机械能向电能转化,最后电流通过导体转化为内能。若空间都有匀强磁场,穿过金属环的磁通量反而不变化了,因此不产生感应电流,因此也就不会阻碍相对运动,摆动就不会

很快停下来。[拓展:(1)此时摆角不大于50时,它的

振动周期相对没有磁场时有什么变化?(2)如果线框换成一个带电小球,它的振动周期相对没有磁场时有

什么不同。(3)如果线框换成带电小球,匀强磁场换成竖直方向的匀强电场,相对没有电场,它的振动周

期有什么不同?]

例4如图所示,质量为m 、边长为l 的正方形线框,从有界的匀强磁场上方由静止自由下落,线框电阻为R 。匀强磁场的宽度为H 。(l <H ,磁感强度为B ,线框下落过程中ab 边与磁场边界平行且沿水平方向。已知ab 边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都作减速运动,加速度大小都是g 3

1。求 (1)ab 边刚进入磁场时与ab 边刚出磁场时的速度大小;

(2)cd 边刚进入磁场时,线框的速度大小;

(3)线框进入磁场的过程中,产生的热量。

[解(1)由题意可知ab 边刚进入磁场与刚出磁场时的速度相等,设为v 1,则结线框

有:

ε=B l v 1 I =ε/R F =BI l

且F -mg =mg/3

解得速度v 1为:v 1=4mgR/3B 2l 2

(2)设cd 边刚进入磁场时速度为v 2,则cd 边进入磁场到ab 边刚出磁场应用动能定理得:)(2

1212221l H mg mv mv -=- 解得: )(2)34(2222l H g l

B mgR v --= (3)由能和转化和守恒定律,可知在线框进入磁场的过程中有

Q mv mgl mv +=+22212

121 解得产生的热量Q 为:Q =mgH]

例5如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上存在着两个磁感强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为

L.一个质量为m 、边长也为L 的正方形线框(设

电阻为R )以速度v 进入磁场时,恰好作匀速直

线运动。若当ab 边到达gg 1与ff 1中间位置时,

线框又恰好作匀速直线运动,则:(1)当ab 边刚

越过ff1时,线框加速度的值为多少?(2)求线

框从开始进入磁场到ab 边到达gg 1和ff 1中点的

过程中产生的热量是多少?

[解析:(1)ab 边刚越过ee1即作匀速直线运动,表明线框此时受到的合外力为零,即:

L R

BLv B mg ⋅⋅=θsin 在ab 边刚越过ff1时,ab 、cd 边都切割磁感线产生电势,但线框的运动速度不能突变,则此时回路中的总感应电动势为.21BLv =ε故此时线框加速度为:

.sin 3sin /21方向沿斜面向上θθεg g mR L B a =-=(2)设线框再作匀速直线运动的速度为V1,则:4/2/2sin 11v v R L BLv B mg =⨯⋅⋅=即θ 从线框越过ee1到线框再作匀速直线运动过程中,设产生的热量为Q ,则由能量守恒定律得:

221232

15sin 232121sin 23mv mgL mv mv L mg Q +=-+⋅=θθ]

例6如图所示,两根平行光滑导轨PQ 和MN 相距d =0.5m ,它们与水平方向的倾角为α(sin α=0.6),导轨的上方跟电阻为R =4Ω相连,导轨上放一个金属棒,金属棒的质量为m =0.2kg ,电阻r =2Ω。整个装置放在方向竖直向上的匀强磁场中,磁感强度B =1.2T 。金属棒在沿斜面方向向上的恒力作用下收静止开始沿斜面向上运动,电阻R 消耗的最大电功率P =1W 。(g =10m/s 2)求:

(1)恒力的大小;(2)恒力作用功的最大功率。

例7、如图所示,AB .CD 是两根足够长的固定平行金

属导轨,两轨间距离为L ,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B ,在导轨的AC 端连接一个阻值为R 的电阻,一根垂直于导轨放置的金属棒ab ,质量为m ,电阻为R ,与导轨的动摩擦因数为μ ,从静止开始沿导轨下滑,求: (1) ab 棒的最大速度

(2) ab 释放的最大功率

N P

(3)若ab棒下降高度h时达到最大速度,在这个过程中,ab棒产生的焦耳热为多大?

高考临考讲座

一、应试技巧

如何在有限的时间内充分发挥自己的水平甚至超水平发挥呢?除了平时知识的积累,心理素质等因素之外,掌握一些基本的应试技巧也是高考成功的一个重要法码。现总结如下,以供参考:

通览全卷,沉着应战。当拿到试卷以后,不要匆匆忙忙地提笔就写,而是应在正式答题之前将全卷通览一遍,了解试卷的分量,试题的类型,所考的内容,试题的难易和各题的比分等,做到心中有数,沉着应战。对于题多、量大、题型新、题目难的试卷,更要注意这一点。

缜密审题,扣题做答。每做一道题,特别是做问答题。首先要全面、正确地理解题意,弄清题目要求和解答范围,抓住重点,然后认真作答,这样才不会答非所问。以往有些考生不注意仔细审题,结果不是离题太远,就是泛泛而答没有抓住重点,造成失误。

先易后难、从容解答。各科试卷每种题型中所列的试题,基本上是从易到难排列的。在规定的时间之内做好答案,一般来说,解题要按先易后难,从简到繁的顺序进行。如果避易就难,啃住难题不放,只会费时甚至会影响对易题的做答,还可能造成紧张的心理状态,打乱思路和步骤。过去有的考生就是吃了这个亏,到收卷时,难题没有啃通,易题也未做好,这是应当记取的一个教训。

坚定信心、力克难题。所谓难题,一般指综合性较强,变化较多的试题。但是不管它怎么难,都不会超出中学所学范围,总是渗透着所学的概念、原理、定理、定律、公式等基本知识。所以,应当有攻克难题的信心,决不能在难题面前后退。解答难题,可采用两种方法:一是联想法,即通过课本有关知识和过去有关练习的联想,进行推导,触类旁通;二是试探法,即运用多种思考方法,从不同的角度试解,打开思路,找出正确答案。

一丝不苟、每分必争。高考成绩是录取的重要依据,相差一分就有可能失去录取资格。因此,考生必须一丝不苟,认真答题,每分必争。每题的答案,都要做到内容正确,表述清楚,书写工整。遇到一时难以解答的问题,要认真分析、思考,会多少答多少,能推导几步就做几步。对分数少的小题,也要认真回答,争取多得分。整个卷面要保持整洁,清晰,否则也会造成无谓失分。

仔细检查、补漏纠错。为了尽量避免失误,做完答卷以后,不要急于交卷,只要时间允就应对试卷一题一题地检查,一步一步地验证。要着重检查有无漏题,是否切题,有无笔误,做到有漏必补,有错必纠,力争答案的内容乃至标点、符号、文字、图表都准确无误。

这里需要单独提出来重点说明的是选择题的应试技巧。选择题存在着凭猜测答案得分的可能性,我们称为机遇分,这种机遇对每个人来讲是均等的。如四选一型,当遇到不能肯定选出正确答案的题目时,千万不要放弃猜答案的机会,先用排除法排除能确认的干扰项,如果能排除两个,其余两项肯定有一个正确答案,再随意选其中一项,这就意味着你答对的概率为50%,如果放弃就等于放弃了这50%的得分机遇。即使一个干扰项也不能排除仍不要放弃,四个选项中随便选一个,得分的机

高三物理复习经验交流

高三物理复习经验交流 高三物理复经验交流 XXX 一、安排好复进度,掌握准复节奏 1、按章节,扎实做好第一轮复,全面梳理,积累实力 第一轮复的时间跨度为20XX年7月初至20XX年1月底,其目的在于过关基础能力。我们遵循“必修全面铺开,选修重 点突出”的原则,按照教科书的章节全面、系统、认真地复高 中物理课本。在这个过程中,我们通过回归课本、考点精析、例题点拨、反馈练、点拨讲评等一系列扎实有效的做法,让学生逐步积累实力,打牢知识基础,系统掌握物理问题的处理方法。当然,在第一轮复过程中,我们也要注意对知识的贯通与整合,不要简单地重复课本内容。

总之,通过这个时间相当长、进程相当精细的一轮复,让学生先完成最初的“原始资本积累”,以便在以后的各种大小考试中能够“厚积薄发”。 2、分专题,系统搞好第二轮复 第二轮复的时间跨度为20XX年2月底至20XX年4月底,其目的在于突破综合能力。我们要确定专题,重组知识,查缺补漏,完善体系。专题复的重点是培养和训练、引导学生运用所学主干知识综合分析、解决问题的能力,而非专题本身的素材内容。在复时,我们要对高中物理知识进行纵向的梳理和横向延伸。 3、抓牢重点难点、查补漏点疑点、关注热点焦点,抓好 最后复 第三轮复的时间跨度为20XX年5月初至20XX年5月下旬,其目的在于提高应试能力。我们要进行选择题专题练、实验题专题练、计算题专题练等,抓牢重点难点、查补漏点疑点、关注热点焦点,抓好最后复。

二、复过程不断研究课程标准教学要求、考试大纲、近五年的高考试题 在复初,我们利用时间重点研究了20XX年教育部编写的考试大纲以及近五年的全国II卷(或全国I卷)高考试题;而到了20XX年4月份后,20XX年的考试大纲出来,我们重点研究了2年的考试大纲有无区别,若有区别,我们要重点评析区别点。在这样不断研究过程中,我们明确了备考方向,真正体会到高考如何考,怎么考。从而体会考试说明的作用,为不断完善复方法提供了理论依据。 三、遵循材的教育规律,制定了切实可行的教学措施 1、培养兴趣,提高学生研究物理的积极性 我们通过优生研究经验介绍会,让进步大的学生谈体会,物理特长生谈学法,因势利导,培养学生的物理兴趣,使学生“要我学”变为“我要学”。

高考物理大一轮复习高考热点探究(选修3-5)

选修3-5高考热点探究 蛊 额善 事 ------------ ----- ---------- -—— ■上藏点樺緯二"■于世 热点1碰撞与动量守恒 1. (单选)(2014年福建卷)一枚火箭搭载着卫星以速率 v o 进入太空预定位置,由控制系 统使箭体与卫星分离?已知前部分的卫星质量为 m ,后部分的箭体质量为 m ,分离后箭体以 速率V 2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速 率V 1为( ) 图 13 — 1 A . v o - V 2 m D .V O +mW —冋 【答案】D 【解析】系统分离前后动量守恒,有 (m + m )v o = mv i + mv 2,解得v i = v o +—(v o — V 2),故 m A 、 B C 错误; D 正确. 热点2:对光电效应考查 2. ( 单选)(2014年上海卷)在光电效应的实验结果中, 与光的波动理论不矛盾 的是( ) A. 光电效应是瞬时发生的 B. 所有金属都存在极限频率 B. v o +V 2 m C. V o - V 2 m

C. 光电流随着入射光增强而变大 D. 入射光频率越大,光电子最大初动能越大 【答案】C 【解析】按照光的波动理论,电子通过波动吸收能量,若波的能量不足以使得电子逸出, 那么就需要多吸收一些,需要一个能量累积的过程,而不是瞬时的,选项 A 与波动理论矛盾.根据波动理论,能量大小与波动的振幅有关,而与频率无关,即使光的能量不够,只要金属表面的电子持续吸收能量,都可以发生光电效应,与选项 B 矛盾,光电子逸出后的最大初动能与入射光的能量有关,即与入射光的波动振幅有关,与频率无关,所以波动理论与选项 D 矛盾.对于光电流大小,根据波动理论,入射光增强,能量增大,所以光电流增大,选项 C 与波动理论并不矛盾,选项 C 正确. 3. (多选)(2014年广东卷)在光电效应实验中,用频率为v的光照射光电管阴极,发生 了光电效应,下列说法正确的是() A. 增大入射光强度,光电流增大 B. 减小入射光的强度,光电效应现象消失 C. 改用频率小于v的光照射,一定不发生光电效应 D. 改用频率大于v的光照射,光电子的最大初动能变大 【答案】AD 【解析】已知用频率为v 的光照射电管阴极,发生光电效应,可知光电管阴极金属材料的极限频率小于v,改用频率较小的光照射时,仍有可能发生光电效应,选项C错误;根据爱因斯坦光电效应方程E k= h v -W可知,增加照射光频率,光电子最大初动能也增大,故选项D正确;增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光电子数增加,则光电流将增加, 故选项A正确;光电效应是否产生与照射光频率有关而与照射光强度无关,故选项B错误. 4. (多选)(2011 年广东卷)光电效应实验中,下列表述正确的是() A. 光照时间越长光电流越大 B. 入射光足够强就可以有光电流 C. 遏止电压与入射光的频率有关 D. 入射光频率大于极限频率才能产生光电子 【答案】CD 【解析】由爱因斯坦光电效应方程,知只有当入射光频率大于极限频率时才能产生光电 子,光电流几乎是瞬时产生的,其大小与光强有关,与光照时间长短无关,易知eU C= E k= h v —W

高中物理专题讲座

高中物理专题讲座 第二讲 能和功 一 能量、功和功率 1 能量(E ):物体有做功本领的物理量。 自然界中存在着多种运动形式,各种不同的运动形式有不同的能量形式。如:机械能、内能、电磁能、核能等等。当运动从一种形式转化为另一种形式时,能量也从一种形式转化为另一种形式,并保持守恒。这是能量最本质的特征,是自然界中一个普遍规律——能量转化和守恒定律。 能量的单位:焦耳(J ) 能量是个标量,也是个状态量! 2 机械能 1)动能(E K ):物体由于机械运动而具有的能量。 大小: 2)势能( E P ):当物体间存在相互作用力时,由于物体间相对位置不同而具有的能。 A.重力势能:是由于物体和地球之间的万有引力作用而产生的。 大小: 重力势能的大小是相对的,它的大小与零参考面的选择有关。 重力是个保守力,重力对物体做功与路径无关,只与起始与终点的高度差有关。 B.弹性势能: 物体由于发生了弹性形变而具有的势能。(中学阶段不讨论弹性势能的大小) 3)机械能 动能和势能的总和称为机械能 E= E K + E P 3. 功(W ):是能量变化的量度 功是力的作用的一种积累效应(对空间的积累效应) 若物体在恒力F 作用下产生了位移S ,则力F 做的功为 功是标量,又是个过程量! 例1:如图所示,质量为m 的物块始终静止在倾角为θ的斜面上,下列说法中正确的是( ABC ) A.若斜面向右匀速移动距离s ,斜面对物块没有做功 2 2 1mv E K = mgh E p =的夹角 与是式中S F FS W αα cos =

B.若斜面向上匀速移动距离s ,斜面对物块做功mgs C.若斜面向左以加速度a 移动距离s ,斜面对物体做功mas D.若斜面向下以加速度a 移动距离s ,斜面对物体做功m(g+a)s 分析: 以物块m 为研究对象,物体受三个力作用——重力、斜面的支持力和静摩擦力。若物块与斜面一起向右匀速移动,物块处于平衡状态,斜面对物体的作用力竖直向上,而物块的位移水平向右,所以斜面对物块没有做功——A 正确; 若斜面向上匀速运动,斜面对物体的作用力竖直向上,大小为mg ,所以斜面对物体做功mgs ——B 正确; 若斜面向左以加速度a 运动,斜面对物块作用力的竖直分力与重力平衡,水平分力所产生的加速度为a ,所以有W=mas ——C 正确; 若斜面向下以加速度a 运动,有mg-F=ma ,则F=mg-ma ,方向竖直向上,所以斜面对物块做功W=-Fs =-m(g-a)s 。 例2:一个物体静止在光滑的水平面上,先对物体施加一水平向右的恒力F 1 ,经过时间t 后撤去F 1 ,立即再对它施加一水平向左的恒力F 2 ,又经t 秒后物体返回到出发点。在这一过程中,力F 1和F 2对物体做功之比为多少? 分析:由条件可知F 1 : F 2 =1:3 而二力作用所对应的位移大小相等S 1 = S 2 所以二力做功 W 1 : W 2 =1:3 小结1:在计算功时,一定要搞清哪个力对物体做功,并且力对物体做功多少只由F 、S 、a 这三个因素决定,跟物体运动的性质无关。 例3:如图所示,把绳子的一端A 固定在斜面顶端,另一端B 绕过动滑轮后,用力F 竖直向上拉动,不计绳子和动滑轮的质量,且物体质量m=4千克,拉力F=20牛,斜面倾角q =30°,物体在拉力作用下沿斜面向上滑动2米,则拉力F 所做的功为多少焦耳? 解法一: 解法二:以物体为研究对象 W=T s + T s cos600而 F = T 因此 W=FS(1+cos600 ) =60J 小结2:当恒力作用在不计质量的绳子上,则恒力做的功可用力与力方向上作用点的位移来计算,也等于轻质绳对物体做的功。 4.功率(P ):表示做功快慢的物理量 A B 30 60 F 0'30cos Fs W =0 '30cos 2s s =0230cos 2s F W ∙=∴J 60=

总结高考物理复习策略专题专题

高考物理复习策略——专题总结(附参考答案)现在离高考还有不到两个月的时间,要再系统地复习一遍高中物理的内容,已不可能、也没有必要了。作为冲刺阶段的这个时期,同学们在重视基础复习的同时,要特别加强对热点内容和主干知识的总结和提炼。把第一轮复习的相对独立的知识,通过总结形成网络结构,通过提炼掌握解决这一类型问题的方法。也就是通常所说的第一阶段复习是把书“读厚”,现在可以叫第二阶段的复习,是把书“读薄”。可以从“牛顿运动定律结合运动学的相关问题专题”、“动量和能量专题”、“带电粒子在电磁场中的运动专题”、“电磁感应的导轨类问题专题”、“图象专题”、“估算和临界专题”、“实验专题”等进行总结复习。下面我以“图象问题专题”为例说明总结复习的方法。 一、总结高中物理图象 归纳高中物理课本中出现的和其它常用的物理图象,如下表所示: 所有以上的物理图象都形象直观地反映了物理量的变化规律,它们有很多共性或类似的地方,我们可以从总体上把握物理图象。具体来说,对每个物理图象,必须明确以下几个方面的问题。 1.图象中的横轴与纵轴所代表的物理量和单位 明确了两个坐标轴所代表的物理量,则清楚了图象所反映的是哪两个物理量之间的相互关系。有些形状相同的图象,由于坐标轴所代表的物理量不同,它们反映的物理规律就

截然不同,如振动图象和波动图象。另外,在识图时还要看清坐标轴上物理量所注明的单位。 2.图象的特征 注意观察图象的形状是直线、曲线,还是折线等,从而弄清图象所反映两个物理量之间的关系,进而明确图象反映的物理内涵。如金属导体的伏安特性曲线反应了电阻随温度的升高而增大。还要注意分析图象的拐点,一般都具有一定的物理意义,它是两种不同变化情况的交界,即物理量之间的突变点。 3.截距的物理意义 截距是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值,该数值具有一定的物理意义。如图2为图1情景中拉力F 与杆稳定时的速度v 的关系图,图线在横轴上的截距表示杆所受到的阻力。 4.斜率的物理意义 物理图象的斜率代表两个物理量增量的比值,其大小往往代表另一 物理量值。如s-t 图象的斜率为速度,v-t 图象的斜率为加速度、U-I 图象的斜率为负载的电阻等。 5.图象中极限的物理意义 物理图象中的极限有其特定的物理意义。如共振图象中的极值,指当驱动力的频率等于物体的固有频率时,物体的振幅最大。 6.图象中图线与坐标轴所围面积的物理意义 有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值,它常代表另一个物理量的大小。如v-t 图中,图线与t 轴所夹的面积代表位移,F-s 图象中图线与s 轴所夹的面积代表功,F-t 图象中图线与t 轴所夹的面积代表冲量。 二、归纳物理图象的应用方法 R /N 图1 图2

2015新课标高考物理考纲解读灵宝一高裴黎朋

2015年新课标高考物理考纲解读 一、2015年新考纲变化之处 考纲基本没有变化,仅有模块3-3中,删除主题“分子动理论与统计观点”的说明“定性了解”考试说明中模块3-3,删除主题“分子动理论与统计观点”的说明“定性了解”。模块3-4,删除主题“光”的说明“1.相对折射率作要求”。其余跟2014年一致。题型示例有个别变化。 二、2012-2014全国新课标高考物理试题特点分析 2014试题总体难度要比13低,也比较常规。14题、15题是常识性的问题,16题、18题难度较低,17题、19题是非常熟悉的题型,难度也不高,21题难度中等,也是常规题型,只有19题(考查天体运动)不是常规题型,且计算复杂,涉及估算,难度较大。 备考启示 (1)注重基础,全面复习,不出现盲点。千万不要“猜题式”复习。 (2)重视变式训练,深挖概念规律内涵。注重“活化”物理训练 (3)基本方法、基本题型必须掌握到位 (4)常考考点中不常考的题型一定要有所了解

(1)利用课程标准所列实验的原理、方法和器材重新组合、推陈出新,在常规题型上略有变化,但没有偏离主题,难度不大。 (2)把重点放在实验和测量的原理和使用、器材的选取、数据处理和结论获取的方法上。对操作细节和信息筛选能力要求更高。 (3)对设计性、探究性实验的考查要求有所降低。 备考启示 注重基本实验,加强学生实验操作能力的培养,重在掌握物理实验的基本原理和基本方法。 (1)全面——《考试大纲》所要求的必考实验必须全部复习,尤其是基本实验原理、仪器使用方法、读数方法要重点复习。不能有遗漏,更不能凭前几年的感觉复习了几个“重点实验”或“重点仪器”,而忽视了其他实验。 (2)细致——对实验原理和相关步骤要细致周到,不厌其烦。务必使学生(特别是中等和中下学生)真正理解实验原理,而不是记忆实验步骤。 (3)动手——实验复习不仅仅是复习原理步骤后作一下实验展览。实验操作、实验数据的获得,实验数据的处理要让学生亲自进行。 (4)关注---关注教材演示实验和课后习题、阅读材料等和试验相关的地方,尝试进行改编设计实验。 备考启示 (1)考查重点一直是主干知识,内容在主干知识间循环 (2)注重物理思想的考查,对学生的审题能力、情景转化能力要求较高。 (3)数学运算能力要求有所下降,但仍较高。 (4)25题近几年已经考了电磁感应、带电粒子在电场、磁场中的运动,接下来会不会转到动力学、能量方面还需要我们认真思考,(2013新课标2,2014江苏压轴题已经出现)所以备考要全面准备,以防万一。

2015高中物理各专题知识点复习+高考临考讲座

专题之一 牛顿第二定律 牛顿第二定律 1.定律的表述 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,既F =ma (其中的F 和m 、a 必须相对应)特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量,它们的关系除了数量大小的关系外,还有方向之间的关系。明确力和加速度方向,也是正确列出方程的重要环节。 若F 为物体受的合外力,那么a 表示物体的实际加速度;若F 为物体受的某一 个方向上的所有力的合力,那么a 表示物体在该方向上的分加速度;若F 为物体受 的若干力中的某一个力,那么a 仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。 2.应用牛顿第二定律解题的步骤 ①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为m i ,对应的加速度为a i ,则有:F 合=m 1a 1+m 2a 2+m 3a 3+…… +m n a n 对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定 律: ∑F 1=m 1a 1,∑F 2=m 2a 2,……∑F n =m n a n ,将以上各式等号左、右分别相加,其中左 边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和必为零,所以最后实 际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F 。 ②对研究对象进行受力分析。(同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、 加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。 ③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。 ④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行 受力分析,分阶段列方程求解。 解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析 图,那么问题都能迎刃而解。 3.应用举例 例1.如图所示,m A =1kg ,m B =2kg ,A 、B 间静摩擦力的最大值是 5N ,水平面光滑。用水平力F 拉B ,当拉力大小分别是F =10N 和 F =20N 时,A 、B 的加速度各多大? 解:先确定临界值,即刚好使A 、B 发生相对滑动的F 值。当A 、B 间的静摩擦力达 到5N 时,既可以认为它们仍然保持相对静止,有共同的加速度,又可以认为它们间 已经发生了相对滑动,A 在滑动摩擦力作用下加速运动。这时以A 为对象得到a =f /m A =5m/s 2,再以A 、B 系统为对象得到 F =(m A +m B )a =15N ⑴当F =10N<15N 时, A 、B 一定仍相对静止,所以2B A B A 3.3m/s =+==m m F a a ⑵当F =20N>15N 时,A 、B 间一定发生了相对滑动,用质点组牛顿第二定律列方程: B B A A a m a m F +=,而a A =f /m A =5m/s 2,于是可以得到a B =7.5m/s 2 例2.如图所示,m =4kg 的小球挂在小车后壁上,细线与竖直方向 F

高考物理一轮复习考点归纳复习专题

精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用! 高考一轮复习知识考点归纳 专题01 运动的描述、匀变速直线运动 目录 第一节描述运动的基本概念 (2) 【基本概念、规律】 (2) 【重要考点归纳总结】 (2) 考点一对质点模型的理解 (2) 考点二平均速度和瞬时速度 (3) 考点三速度、速度变化量和加速度的关系 (3) 【思想方法与技巧】 (3) 第二节匀变速直线运动的规律及应用 (4) 【基本概念、规律】 (4) 【重要考点归纳】 (5) 考点一匀变速直线运动基本公式的应用 (5) 考点二匀变速直线运动推论的应用 (5) 考点三自由落体运动和竖直上抛运动 (5) 【思想方法与技巧】 (6) 第三节运动图象追及、相遇问题 (6) 【基本概念、规律】 (6) 【重要考点归纳】 (7) 考点一运动图象的理解及应用 (7) 考点二追及与相遇问题 (7) 【思想方法与技巧】 (8) 方法技巧——用图象法解决追及相遇问题 (8) 巧解直线运动六法 (8) 实验一研究匀变速直线运动 (9)

第一节 描述运动的基本概念 【基本概念、规律】 一、质点、参考系 1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型. 2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动. 二、位移和速度 1.位移和路程 (1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量. (2)路程是物体运动路径的长度,是标量. 2.速度 (1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =x t ,是矢量. (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量. 3.速率和平均速率 (1)速率:瞬时速度的大小,是标量. (2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小. 三、加速度 1.定义式:a =Δv Δt ;单位是m/s 2. 2.物理意义:描述速度变化的快慢. 3.方向:与速度变化的方向相同. 【重要考点归纳总结】 考点一 对质点模型的理解 1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在. 2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断. 3.物体可被看做质点主要有三种情况: (1)多数情况下,平动的物体可看做质点. (2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点. (3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点. 考点二 平均速度和瞬时速度

高考物理一轮复习 培优计划 高考必考题突破讲座(1)直线运动问题的解题策略突破训练

高考必考题突破讲座(一) 直线运动问题的解题策略 1.如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s 和2 s .关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s 2 由静止加速到2 m/s ,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( C ) A .关卡2 B .关卡3 C .关卡4 D .关卡5 解析 关卡刚放行时,该同学加速的时间t =v a =1 s ,运动的距离为x 1=12 at 2 =1 m ,然 后以2 m/s 的速度匀速运动,经4 s 运动的距离为8 m ,因此第1个5 s 内运动距离为9 m ,过了关卡2,到关卡3时再用时3.5 s ,大于2 s ,因此能过关卡3,运动到关卡4前共用时12.5 s ,而运动到第12 s 时,关卡关闭,因此被挡在关卡4前,选项C 正确. 2.(2017·安徽合肥模拟)高空跳水是一项惊险刺激的体育运动项目.自某运动员离开跳台开始计时,在t 2时刻运动员以速度v 2落水,选向下为正方向,其速度随时间变化的规律如图所示,下列结论正确的是( C ) A .该运动员在0~t 2时间内加速度大小先减小后增大,加速度的方向不变 B .该运动员在t 2~t 3时间内加速度大小逐渐减小,方向竖直向下 C .在0~t 2时间内,平均速度v -1=v 1+v 2 2 D .在t 2~t 3时间内,平均速度v -2=0+v 2 2 解析 0~t 2时间内,运动员做匀变速直线运动,加速度不变,该时间段内平均速度v - 1 = v 1+v 2 2 ,t 2~t 3时间内运动员加速度逐渐减小,方向竖直向上,故选项A 、B 错误,选项C 正确;t 2~t 3时间段内平均速度v -2<0+v 2 2 ,选项D 错误. 3.近年来,我国大部分地区经常出现雾霾天气,给人们的正常生活造成了极大的影响.在一雾霾天,某人驾驶一辆小汽车以30 m/s 的速度行驶在公路上,突然发现正前方30 m 处有一辆大卡车以10 m/s 的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,但刹车过程中刹车失灵.如

2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-1-3

1.(2014年高考四川卷)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k ,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( ) A.k v k 2 -1 B.v 1-k 2 C. k v 1-k 2 D. v k 2-1 解析:设河岸宽为d ,船速为u ,则根据渡河时间关系得d u ∶d u 2-v 2=k ,解得u =v 1-k 2,所以B 选项正确. 答案:B 2.(2014年高考新课标Ⅱ全国卷)如图,一质量为M 的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m 的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g .当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( ) A .Mg -5mg B .Mg +mg C .Mg +5mg D .Mg +10mg 解析:设大环半径为R ,质量为m 的小环滑下过程中遵守机械能守恒定律,所以12m v 2 =mg ·2R .小环滑到大环的最低点时的速度为v =2gR ,根据牛顿第二定律得F N -mg =m v 2 R , 所以在最低点时大环对小环的支持力F N =mg +m v 2 R =5mg .根据牛顿第三定律知,小环对大 环的压力F N ′=F N =5mg ,方向向下.对大环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力T =Mg +F N ′=Mg +5mg .根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力的大小为T ′=T =Mg +5mg ,故选项C 正确,选项A 、B 、D 错误. 答案:C 3.(2014年高考浙江卷)如图所示,装甲车在水平地面上以速度v 0=20 m/s 沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h =1.8 m .在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,

高中物理专题讲座

高二物理专题讲座 带电粒子在电场和磁场中的运动 一、带电粒子在电场中运动 (一)、带电粒子在电场中做直线运动 1、带电粒子在电场中静止或做匀速直线运动 带电粒子在电场中除受电场力外,一定还受到其他力(重力等)作用,才能静止或匀速直线运动。且电场力必须其他力的合力大小相等,方向相反。 2、带电粒子在电场中加速与减速 (1)运动状态分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到电场力与运动方向在同一条直线上,做加(减)速直线运动。 (2)用功能观点分析:带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量。 ①在匀强电场中:2022121mv mv qU qEd W -= == ②在非匀强电场中: 2022 121mv mv qU W -== (二)带电粒子在电场中做曲线运动 1、我们在力学中学过物体做曲线运动的条件是:物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上。如果带电粒子进入电场中的初速度方向与电场力不在一条直线上。粒子将做曲线运动。如平抛运动、圆周运动等。 2、带电粒子在电场中做曲线运动可以先分解成两个方向的简单直线运动来处理。 (1)对于匀强电场其电场力是恒力,既可以用牛顿第二定律来处理,也可以用动能定理来处理。 (2)若是非匀强电场,则电场力是变力,只能用动能定理来处理,且公式qEd W =不成立,只能用qU W =来处理。 二、带电粒子在磁场中运动 1、若V ∥B ,带电粒子以速度V 做匀速直线运动(此情况下洛伦兹力F=0)。 2、若V ⊥B ,带电粒子在垂直磁感线的平面内以入射速度V 做匀速圆周运动。 3、周期、频率和角速度公式 v R qB m T π22==π m Bq T f π21== m Bq f T ===πω22π 4、带电粒子做匀速圆周运动的分析方法 (1)圆心的确定 带电粒子在有界磁场中圆心位置确定极为重要,通常有两个方法: ①已知入射方向和出射方向时,可以通过入射点和初射点做垂直于入射方向和岀射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心。 ②已知入射方向和岀射点的位置时,可以通过入射点做入射方向的垂线,连接入射点和岀射点,作其中垂线,这两条垂线交点就是圆弧轨道的圆心。

物理高考复习教案(通用8篇)

物理高考复习教案(通用8篇) 物理高考复习教案篇1 学生情况分析 由于是高三年级,即将面临着高考的选拔考试,大多数的学生对基础知识的求知__比较强烈。所以课堂纪律比较好,都比较认真地听课,自觉地与老师互动,完成教学任务。高三(11、12)为理科重点班,相对来说物理基础较好些;高三(7)班是理科普通班,学习能力有着较大的差异,根据前段时间的观察和摸底,大多数的学生对基本知识的掌握不够牢固,各章各节的知识点尚处于分立状态,不能很好地利用知识解决相应的基本问题,所以对知识的了解和掌握有待地提高。 本学期教材分析 高中前两年已经基本完成了高中物理教学内容,高三年级将进入全面的`总复习阶段,为了配合高三的总复习,学校统一订购了由黑龙江教育出版社出版的浙江专用《步步高大一轮复习讲义(物理)》作为高三复习教材,该书以高中物理课程标准和高考考试大纲为指导,以《20XX年浙江省普通高考考试说明》为依据编写,作为本学年参考用,本学期拟定完成本书的第一至第十一章的第一轮复习。 本学期教学目标 本学年的教学重点就是高考复习。新课内容在开学一个星期内结束。接下来就要开始高考复习。高考复习大致分三个阶段。第一轮基础复习,第二轮专题复习,第三轮基础巩固。本学期拟定完成《步步高大一轮复习讲义(物理)》的第一至第十一章的第一轮复习。 提高教学质量措施 客观分析学生的实际情况,采用有效的教学手段和复习手段;

认真备课,准确把握学生的学习动态,把握课堂教学,提高教学效果; 多与学生进行互动交流,解决学生在学习过程中遇到的困难与困惑; 认真积极批发作业、试卷等,及时反馈得到学生的学习信息,以便适时调节教学; 尽量多做实验,多让学生做实验,激发学生兴趣,增加其感性认识,加深理解; 认真做好教学分析归纳总结工作,教师间经常互相交流,共同促进。 物理高考复习教案篇2 一、教学目标 (一)知识与技能 1.知道功率。能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位。 2.能结合生活中的实例说明功率的含义。 3.能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。 (二)过程与方法 1.经历探究人体的输出功率的过程,进一步熟悉科学探究的基本步骤。 2.通过资料认识常见运动物体的功率大小,了解功率在实际应用的重要价值。 (三)情感态度与价值观

高三物理二轮复习专题教案(14个专题)上

专题1“双基”篇 所谓“双基”知识(基本概念、基本规律),就是能举一反三、以不变应万变的知识.只有掌握了“双基”,才谈得上能力的提高,才谈得上知识和能力的迁移. 综合分析近几年的高考物理试卷不难看出,虽然高考命题已由“知识立意”向“能力立意”转变,但每年的试卷中总有一定数量的试题是着重考查学生的知识面的,试卷中多数试题是针对大多数考生设计的,其内容仍以基本概念、基本规律的内涵及外延的判断和应用为主.只要考生知道有关的物理知识,就不难得出正确的答案.以2003年我省高考物理试卷为例,属于对物理概念、规律的理解和简单应用考查的试题,就有15题,共90分,占满分的60%.如果考生的基本概念、基本规律掌握得好,把这90分拿到手,就已大大超过了省平均分.许多考生解题能力差,得分低,很大程度上与考生忽视对物理基础知识的理解和掌握有关,对基础知识掌握得不牢固或不全面,就会在解题时难以下手,使应得的分白白丢失. 如果说,我们要求学生高考时做到“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”,那么,就要先从打好基础做起,抓好物理基本知识和规律的复习.复习中,首先要求学生掌握概念、规律的“内涵”(例如内容、条件、结论等),做到“理科文学”,对概念、规律的内容,该记该背的,还是要在理解的基础上熟记.其次,要掌握概念和规律的“外延”,例如,对机械能守恒定律,如果条件不满足,即重力或弹力以外的其他力做了功,系统的机械能将如何变化?等等. 有一些情况我的感受特别深,一是有些试题看似综合性问题,而学生出错的原因实质是概念问题.二是老师以为很简单的一些概念问题,学生就是搞不清,要反复讲练. 下面,就高中物理复习中常遇到的一些基本概念问题,谈谈我的看法.我想按照高中物理知识的五大板块来讲述. 一些共同性的概念和规律: 1.不能简单地从数学观点来理解用比值定义的物理量(一个物理量与另一个物理量成正比或反比的说法). 2.图线切线的斜率. 3.变加速运动中,合力为零时,速度最大或最小. 一、力学 ●物体是否一定能大小不变地传力? 例1:两物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示.对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体B 的作用力等于 ( B ) A .112 m F m m + B .212m F m m + C .F D . 21m F m 拓展:如图,物体A 叠放在物体B 上,B 置于光滑水平面上.A 、B 质量分别为m A =6kg ,m B =2kg ,A 、B 之间的动摩擦因数μ= 0.2.开始时水平拉力F =10N ,此后逐渐增加,在增大到45N 的过程中,则 ( D ) A .只有当拉力F <12N 时,两物体才没有相对滑动 B .两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N 时,开始相对滑动 C .两物体间从受力开始就有相对运动 D .两物体间始终没有相对运动

高考物理五大复习方法

高考物理五大复习方法 一、抓基础(查漏补缺)。 一份高考试题中、低档题(主要是考查基础知识部分)占80%,难题只占20%,如果把最后冲刺阶段的宝贵时间去解难题,这是舍本求末。通过前一阶段的模拟训练,大都会发现自己的问题,针对这些问题,认真查缺补漏,才会事半功倍,如对基本概念,自己的理解是否准确,深刻。 仅以“功”的概念为例,功是能的转化的量度。各种形式的力做功,都对应着一定形式的能的转化。能否准确地认识这种关系,极大地制约着对某些物理状态、物理情境、物理过程的分析。高考试题往往通过特写的物理情境,考查对概念的理解,对一些物理定律、物理公式,往往有的同学只重视结论,而忽视该定律、公式的适用条件,这些都应在最后阶段,逐一解决。 另外,还应注意总结重要的物理问题研究方法,如理想模型的方法、类比的方法、等效方法、逆向思维等。通过对以往练习中的经验教训,使自己的思维方法提高一个档次。 二、抓核心。 核心就是对物理状态和物理过程的分析,在分析过程中一般应该注意两个线索:力和能。物体的运动由物体所受合外力决定。对物体受力进行分析,是十分重要的一环。物体在运动过程中,一些力往往又对物体做功,导致物体的能量不断发生变化。能及能的相互转化为物理的研究提供了另一个重要线索。分别从力和能入手,对过程进行全面分析,久而久之,就可能化为“能力。” 三、抓薄弱环节。 近两年高考试题加强了对论述能力的考查。目前主要体现为对推导论证的考查。如去年高考及今年北京地区春季高考都增加了推导证明题,但这几道题都源于课本。因此,复习中应注意课本中某些重要命题的论证过程。 还应该加强对物理问题的表述能力的训练。尤其是在求解计算题,不仅仅能够计算出结果,还应能够对所得结果进行分析和论述。即不仅会说出是这样,还要会说明为什么会这样。 四、抓理论与实际的结合。 去年高考试题的特点之一是大量的题目紧密联系实际,物理理论原本来源于生产和生活实际,但结果是有不少同学反倒对这类题感到生疏,这是很不正常的。

高考物理复习名师讲解谈高中物理的模型与题型

谈高中物理的模型与题型、规律和二级结论 一、问题的提出 近年来,高考理科综合能力测试的物理部分难度有所下降,然而,我们并没有见到考生的成绩随着试题难度的下降而成比例地上升。因此,有必要将堆积如山的习题梳理出头绪,提纲挈领出物理解决问题基本方法。首都师范大学乔际平教授等早就提出用“多题归一”的方法。多题归一的思路是什么?有的做法是归纳出若干种题型,帮助学生记忆这一类习题的解法,并且收到很好的成效。但是,学生遇到没有见过的题型,往往束手无策。所以,我们认为,这种归纳出题型的做法还可以再前进一步,回归到物理研究问题的基本方法上去,用模型法解题。 二、模型与题型 1、高中物理中的模型 模型是物理学研究的最基本单元,为了抓住事物的主要矛盾,透过现象看本质,在物理学研究中,通常把实际问题理想化。高中物理主要是学习应用模型方法来解决物理问题。 物理学中的理想模型可以分为四类:对象模型、结构模型、过程模型和环境模型。为了研究问题起见,物理学把实际的研究对象理想化,看成理想对象模型;或都把实际的物质结构理想化,当成理想结构模型;或者把实际的物理过程理想化,看作理想过程模型;或者把实际的的环境理想化,当作理想的环境模型。例如,高中物理所研究的理想对象模型有质点、点电荷、电源、直流电路等;原子物理中的结构模型有汤姆逊葡萄干—布丁模型,卢瑟福核式结构模型、波尔氢原子模型等;在运动学中,理想的过程模型有匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、碰撞、机械波等;在电磁学中,理想的环境模型包括匀强电场、匀强磁场,真空中静止的点电荷所形成的电场…… 模型研究就是研究在某一物质单元存在形态及其运动变化的最基本规律,模型的规律有其自身的结构系统,每个模型都有自身对应的一整套规律,例如,匀变速直线运动的规律包括运动学5个公式,动力学5个公式,如果再加上受力分析中用到的重力、弹簧弹力、滑动摩擦力、电场力、磁场力等6个公式,约为16个公式;电学中有库伦定律、欧姆定律、闭合电路的欧姆定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律,这些规律都对应着一定的模型以及理想条件。 2、高中物理中的题型 学生平时练习和测验所使用的是习题,模型加上一定的时空条件就构成了具体习题。而我们通常所说的题型就是模型加上相对稳定的时空条件,再披上不同的实际问题的外衣。信息题就是需要将实际问题的特点从现象中抽出来,与我们曾经学过的模型特点作比较,找出实际过程所对应的模型。进而应用模型所对应的规律加上实际问题所特有的条件,解决问题。

高中高考物理专题复习考试专题力和运动

物理专题目录表 序号题目 1 专题一:力和运动 2 专题二:动量和能量 3 专题三:电场和磁场中的带电粒子 4 专题四:电场、磁场和能量转化 5 专题五:光和原子物理 6 专题六:物理问题的一般分析方法 7 专题七:研究物理问题的图象方法 8 专题八:物理问题的解题技巧 9 专题九:物理问题中信息处理的技巧 10 专题十:力学知识在生产和生活中的应用 11 专题十一:守恒规律在近代物理中的应用 12 专题十二:电、磁场在科学技术中的应用 13 专题十三:基本仪器的使用 14 专题十四:基本实验方法 15 专题十五:设计型实验

考点1 力和运动 贾玉兵 命题趋势 力和运动是高中物理的重点内容,也是高考命题的热点。总结近年高考的命题趋势,一是考力和运动的综合题,重点考查综合运用知识的能力,如为使物体变为某一运动状态,应选择怎样的施力方案;二是联系实际,以实际问题为背景命题,如以交通、体育、人造卫星、天体物理和日常生活等方面的问题为背景,重点考查获取并处理信息,去粗取精,把实际问题转化成物理问题的能力。 知识概要 物体怎么运动,取决于它的初始状态和受力情况。牛顿运动定律揭示了力和运动的关系,关系如下表所示: 力是物体运动状态变化的原因,反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。从物体的受力情况去推断物体运动情况;或从物体运动情况去推断物体的受力情况是动力学的两大基本问题。 处理动力学问题的一般思路和步骤是:①领会问题的情景,在问题给出的信息中,提取有用信息,构建出正确的物理模型;②合理选择研究对象;③分析研究对象的受力情况和运动情况;④正确建立坐标系;⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。 在分析具体问题时,要根据具体情况灵活运用隔离法和整体法,要善于捕捉隐含条件,要重视临界状态分析。 点拨解疑 【例题1】举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目。就“抓举”而言,其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤,图1所示照

高考物理考前复习知识点

高考物理考前复习知识点 高考物理考前复习知识点 1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表 面附近) 2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)} 3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)} 4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力) 5.万有引力F=Gm1m2/r2(G= 6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的'连线上) 6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109Nm2/C2,方向在它们的连线上) 7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同) 8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0) 9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0) 注: (1)劲度系数k由弹簧自身决定; (2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况 等决定; (3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN; (4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕; (5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V: 带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C); (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 高考物理易错点 一、受力分析往往充满了“力” 物体的受力分析是物理学中最重要、最基础的知识,有“整体法”和“隔离法” 两种分析方法。物体的受力分析可以说是贯穿了整个高中物理,如力学中的重力、弹 性(推、拉、举、压)和摩擦力(静摩擦力和滑动摩擦力)、电场中的电场力(库仑力)、 磁场中的洛仑兹力(安培力)等。在受力分析中,最难的是受力方向的判别,而最容易 出现的错误就是在受力分析中往往遗漏了某一个力。在应力分析的过程中,尤其是在“力、电、磁”的综合问题中,第一步就是应力分析。虽然解题思路是正确的,但考

高中物理五大专题例题精讲

高考物理五大专题例题精讲 物理专题一物理思想与物理方法 一、隔离分析法与整体分析法 隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来,加以研究分析的一种方法.需要用隔离法分析的问题,往往都有几个研究对象,应对它们逐一隔离分析、列式.并且还要找出这些隔离体之间的联系,从而联立求解.概括其要领就是:先隔离分析,后联立求解. 1.隔离法. m1=1kg、m2=2kg的物体A和B.滑轮质量m=0.2kg,不 计绳与滑轮的摩擦,要使B静止在地面上,则向上的拉 力F不能超过多大? 【解析】(1)先以B为研究对象,当B即将离开地面时, 地面对它的支持力为0.它只受到重力m B g和绳子的拉力 T的作用,且有:T- m B g=0. (2)再以A为研究对象,在B即将离地时, A受到重力和拉力的作用,由于T=m B g>m A g, 所示A将加速上升.有T- m A g=m A a A. (3)最后以滑轮为研究对象,此时滑轮受到四个力作用:重力、拉力、两边绳子的两个拉力T.有F- mg-2T=ma. 这里需要注意的是:在A上升距离s时,滑轮只上升了s/2,故A的加速度为滑轮加速度的2倍,即:a A=2a. 由以上四式联立求解得:F=43N. 2.整体分析法. 整体分析法是把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体,或者是着眼于物体运动的全过程,而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法. 【例2】如图所示,质量0.5kg、长1.2m的金属盒,放在水平桌面上,它与桌面间动摩擦因数μ=0.125.在盒内右端放着质量也是0.5kg、半径0.1m的弹性小球,球与盒接触光滑.若在盒的左端给盒以水平向右1.5N·s的冲量,设盒在运动中与球碰撞的时间极短,且无能量损失.求:盒从开始运动到完全停止所通过的路程是多少?(g取10m/s2) 【解析】此题中盒与球交替做不同形式的运动,若用隔离法分段求解,将非常复杂.我们可以把盒和球交替运动的过程看成是在地面摩擦力作用下系统动能损耗的整体过程. 这个系统运动刚开始所具有的动能即为盒的动能 mv02/2=p2/2m=1.52/(2×0.5)=2.25J 整体在运动中受到的摩擦力: f=μN=μ2mg=10×0.125=1.25N 根据动能定理,可得-fs=0-mv02/2 , s=1.8m 【解题回顾】不少同学分析完球与盒相互作用和运动过程后,用隔离法分段求解.先判断盒与球能否相撞,碰撞后交换速度,再求盒第二次运动的路程,再把各段路程相加.对有 限次碰撞尚能理解,但如果起初的初动能很大,将会发生多次碰撞,遇到这种情况时,同学

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