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高中物理十大难题知识点

高中物理十大难题知识点
高中物理十大难题知识点

高中物理10大难点强行突破

目录

难点之一:物体受力分析 (1)

难点之二:传送带问题………………………………………………………………

难点之三:圆周运动的实例分析……………………………………………………

难点之四:卫星问题分析……………………………………………………………

难点之五:功与能…………………………………………………………………….

难点之六:物体在重力作用下的运动……………………………………………….

难点之七:法拉第电磁感应定律……………………………………………………

难点之八:带电粒子在电场中的运动………………………………………………

难点之九:带电粒子在磁场中的运动……………………………………………….

难点之十:电学实验………………………………………………. …………………

难点之一物体受力分析

一、难点形成原因:

1、力是物体间的相互作用。受力分析时,这种相互作用只能凭着各力的产生条件和方向要求,再加上抽象的思维想象去画,不象实物那么明显,这对于刚升入高中的学生来说,多习惯于直观形象,缺乏抽象的逻辑思惟,所以形成了难点。

2、有些力的方向比较好判断,如:重力、电场力、磁场力等,但有些力的方向难以确定。如:弹力、摩擦力等,虽然发生在接触处,但在接触的地方是否存在、方向如何却难以把握。

3、受力分析时除了将各力的产生要求、方向的判断方法熟练掌握外,同时还要与物体的运动状态相联系,这就需要一定的综合能力。由于学生对物理知识掌握不全,导致综合分析能力下降,影响了受力分析准确性和全面性。

4、教师的教学要求和教学方法不当造成难点。教学要求不符合学生的实际,要求过高,想一步到位,例如:一开始就给学生讲一些受力个数多、且又难以分析的物体的受力情况等。这样势必在学生心理上会形成障碍。

二、难点突破策略:

物体的受力情况决定了物体的运动状态,正确分析物体的受力,是研究力学问题的关键。受力分析就是分析物体受到周围其它物体的作用。为了保证分析结果正确,应从以下几个方面突破难点。

1.

2.受力分析的依据:各种性质力的产生条件及各力方向的特点

3.受力分析的步骤:

为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行:

(1)确定研究对象—可以是某个物体也可以是整体。

(2)按顺序画力

a .先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。

b .次画已知力

c .再画接触力—(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。

d .再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。 (3)验证:

a .每一个力都应找到对应的施力物体 b.受的力应与物体的运动状态对应。 说明:

(1)只分析研究对象受的根据性质命名的实际力(如:重力、弹力、摩擦力等),不画它对别的物体的作用力。 (2)合力和分力不能同时作为物体所受的力。

(3)每一个力都应找到施力物体,防止“漏力”和“添力”。

(4)可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上,对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上。

(5)为了使问题简化,常忽略某些次要的力。如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。

(6)分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其情况也不同。 4. 受力分析的辅助手段

(1)物体的平衡条件(共点力作用下物体的平衡条件是合力为零) (2)牛顿第二定律(物体有加速度时)

(3)牛顿第三定律(内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上) 5.常见的错误及防范的办法: (1)多画力。

a.研究对象不明,错将其他物体受到的力画入。

b.虚构力,将不存在的力画入。

c.将合力和分力重复画入。

要防止多画力。第一,彻底隔离研究对象。第二,每画一个力要心中默念受力物体和施力物体。 (2) 少画力。

少画力往往是由受力分析过程混乱所致,因此 a.要严格按顺序分析。

b.分析弹力和摩擦力时,所有接触点都要分析到。

(3) 错画力。即把力的方向画错。防范办法是要按规律作 三、分类例析

1.弹力有、无的判断

弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。但有的形变明显,有的不明显。那么如何判断相互接触的物体间有无弹力? 法1: “假设法”,即假设接触物体撤去,判断研究对象是否能维持现状。若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力,因为接触物体使研究对象维持现状等同于没有接触物,即接触物形同虚设,故没有弹力。若不能维持现状则有弹力,因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力,从而改变了研究对象的现状。可见接触物对研究对象维持现状起着举足轻重的作用,故有弹力。

例1:如图所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。 【审题】在a 、b 图中,若撤去细线,则球都将下滑,故细线中均有拉力, a 图中若撤去接触面,球仍能保持原来位置不动,所以接触面对球没有弹力;b 图中若撤去斜面,球就不会停在原位置静止,所以斜面对小球有支持力。

【解析】图a 中接触面对球没有弹力;图b 中斜面对小球有支持力

法2:根据“物体的运动状态”分析弹力。即可以先假设有弹力,分析是否符合物体所处的运动状态。或者由物体所处的运动状态反推弹力是否存在。总之,物体的受力必须与物体的运动状态符合。同时依据物体的运动状态,由二力平衡(或牛顿第二定律)还可以列方程求解弹力。 例2:如图所示,判断接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。

【审题】图中球由于受重力,对水平面ON 一定有挤压,故水平面ON 对球一定有支持力,假设还受到斜面MO 的弹力,

a b

如图1—3所示,则球将不会静止,所以斜面MO 对球没有弹力。 【解析】水平面ON 对球有支持力,斜面MO 对球没有弹力。

再如例1的a 图中,若斜面对球有弹力,其方向应是垂直斜面且指向球,这样球也不会处于静止状态,所以斜面对球也没有弹力作用。

【总结】弹力有、无的判断是难点,分析时常用“假设法”并结合“物体的运动状态”分析。 2.弹力的方向

弹力是发生弹性形变的物体由于要恢复原状,而对它接触的物体产生的力的作用 。所以弹力的方向为物体恢复形变的方向。

平面与平面、点、曲面接触时,弹力方向垂直于平面,指向被压或被支持的物体;曲面与点、曲面接触时,弹力方向垂直于过接触点的曲面的切面,特殊的曲面,如圆面时,弹力方向指向圆心。弹力方向与重心位置无关。 绳子的弹力方向为:沿着绳子且指向绳子收缩的方向;且同一条绳子内各处的弹力相等

杆产生的弹力方向比较复杂,可以沿杆指向杆伸长或收缩的方向,也可不沿杆,与杆成一定的夹角。 例3:如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力

a 图中物体A 静止在斜面上

b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中

c 图中A 球光滑 O 为圆心, O '为重心。 【审题】图a 中接触处为面面接触,由于物体受重力作用,会对斜面斜向下挤压,斜面要恢复形变,应垂直斜面斜向

上凸起,对物体有垂直斜面且指向物体斜向上的弹力。 图b 中B 处为点与曲面接触,发生的形变为沿半径方向向外凹,要恢复形变就得沿半径向上凸起,C 处为点与平面接触, C 处碗的形变的方向为斜向下压,要恢复形变就得沿垂直杆的方向向上,所以B 处杆受的弹力为垂直过接触点的切面沿半径指向圆心,C 处杆受的弹力为垂直杆向上。

图c 中接触处为点与曲面接触,发生的形变均为沿半径分别向下凹,要恢复形变就得沿半径方向向上凸起,所以在M 、N 两接触处对A 球的弹力为垂直过接触点的切面沿半径方向向上,作用线均过圆心O ,而不过球的重心O '。 【解析】如图1—5所示

【总结】弹力的方向为物体恢复形变的方向。分析时首先应明确接触处发生的形变是怎样的,恢复形变时应向哪个方向恢复。另外应记住平面与平面、点、曲面接触,曲面与点、曲面接触,绳、杆弹力方向的特点,才能得以正确分析。 例4:如图1—6所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m 的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度a 水平向右运动;(3)小车以加速度a 水平向左运动。

【审题】此题杆对球的弹力与球所处的运动状态有关。分析时应根据不同的运动状态具体分析。(1)小车静止时,球处于平衡状态,所受合外力为零,因重力竖直向下,所以杆对球的弹力F竖直向上,大小等于球的重力mg,如图1—7甲所示。

(2)当小车向右加速运动时,因球只受弹力和重力,所以由牛顿第二定律F=ma得,两力的合力一定是水平向右。由平行四边形法则得,杆对球的弹力F的方向应斜向右上方,设弹力F与竖直方向的夹角为θ,则由三角知识得:F=(mg)2+(ma)2 tanθ=a/g 如图1—7乙所示。

(3)当小车向左加速运动时,因球只受弹力和重力,所以由牛顿第二定律F=ma得,两力的合力一定是水平向左,由平行四边形法则得,杆对球的弹力F的方向应斜向左上方,设弹力F与竖直方向的夹角为θ,则由三角知识得:F=(mg)2+(ma)2 tanθ=a/g 如图1—7丙所示

可见,弹力的方向与小车运动的加速度的大小有关,并不一定沿杆的方向。

【解析】(1)球处于平衡状态,杆对球产生的弹力方向竖直向上,且大小等于球的重力mg。

(2)当小车向右加速运动时,球受合力方向一定是水平向右,杆对球的弹力方向应斜向右上方,与小车运动的加速度的大小有关,其方向与竖直杆成arctan a/g角,大小等于(mg)2+(ma)2 。(3)当小车向左加速运动时,球受合力方向一定是水平向左,杆对球的弹力方向应斜向左上方,与小车运动的加速度的大小有关,其方向与竖直杆成arctan a/g角,大小等于(mg)2+(ma)2 。

【总结】杆对球的弹力方向不一定沿杆,只有当加速度向右且a= gtanθ时,杆对小球的弹力才沿杆的方向,所以在分析物体与杆固定连接或用轴连接时,物体受杆的弹力方向应与运动状态对应并根据物体平衡条件或牛顿第二定律求解。3.判断摩擦力的有、无

摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势例5:如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A与接触面间有、无摩擦力。

图a中物体A静止

图b中物体A沿竖直面下滑,接触面粗糙

图c中物体A沿光滑斜面下滑

图d中物体A静止

【审题】图a中物体A静止,水平方向上无拉力,所以物体A与接触面间无相对运动趋势,所以无摩擦力产生;图b 中物体A沿竖直面下滑时,对接触面无压力,所以不论接触面是否光滑都无摩擦力产生;图c中接触面间光滑,所以无摩擦力产生;图d中物体A静止,由于重力作用,有相对斜面向下运动的趋势,所以有静摩擦力产生。

【解析】图a、图b、图c中无摩擦力产生,图d有静摩擦力产生。

【总结】判断摩擦力的有、无,应依据摩擦力的产生条件,关键是看有没有相对运动或相对运动趋势。

4.摩擦力的方向

摩擦力的方向为与接触面相切,.与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。但相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽性,常用下列方法判断。

法1:“假设法”。即假设接触面光滑,看原来相对静止的物体间能发生怎样的相对运动。若能发生,则这个相对运动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方向。若不能发生,则物体间无相对运动趋势。

例6:如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P、Q分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:

A.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反

B.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同

C.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同,Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反

D.P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同

【审题】本题可用“假设法”分析。由题意可知甲轮与皮带间、乙轮与皮带间均相对静止,皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力。假设甲轮是光滑的,则甲轮转动时皮带不动,轮上P 点相对于皮带向前运动,可知轮上P 点相对于皮带有向前运动的趋势,则轮子上的P 点受到的静摩擦力方向向后,即与甲轮的转动方向相反,再假设乙轮是光滑的,则当皮带转动时,乙轮将会静止不动,这时,乙轮边缘上的Q 点相对于皮带向后运动,可知轮上Q 点有相对于皮带向后运动的趋势,故乙轮上Q 点所受摩擦力向前,即与乙轮转动方向相同。 【解析】正确答案为B

【总结】判断摩擦力的有、无及摩擦力的方向可采用“假设法”分析。摩擦力方向与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反,有时还与物体的运动方向相同。

例7:如图1—10所示,物体A 叠放在物体B 上,水平地面光滑,外力F 作用于物体B 上使它们一起运动,试分析两物

体受到的静摩擦力的方向。

【审题】本题中假设A 、B 间接触面是光滑的,当F 使物体B 向右加速时,物体A 由于惯性将保持原来的静止状态,经很短时间后它们的相对位置将发生变化,即物体A 相对B 有向左的运动,也就是说在原来相对静止时,物体A 相对于B 有向左的运动趋势,所以A 受到B 对它的静摩擦力方向向右(与A 的实际运动方向相同)。同理B 相对A 有向右运动的趋势,所以B 受到A 对它的静摩擦力方向向左(与B 的实际运动方向相反)。

【解析】物体A 相对于B 有向左的运动趋势,所以A 受到B 对它的静摩擦力方向向右(与A 的实际运动方向相同)。物体B 相对A 有向右运动的趋势,所以B 受到A 对它的静摩擦力方向向左(与B 的实际运动方向相反)。如图1—11所示

法2:根据“物体的运动状态”来判定。 即先判明物体的运动状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F=ma )确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小和方向。 例8:如图1—12所示,A 、B 两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F 拉物体,两物体一起匀速运动,试分析A 、B 间的摩擦力及B 与水平面间的摩擦力。 【审题】本题分析摩擦力时应根据物体所处的运动状态。以A 物体为研究对象:A 物体

在竖直方向上受重力和支持力,二者平衡,假设在水平方向上A 受到B 对它的静摩擦

力,该力的方向一定沿水平方向,这样无论静摩擦力方向向左或向右,都不可能使A 物体处于平衡状态,这与题中所给A 物体处于匀速运动状态相矛盾,故A 物体不受B 对它的静摩擦力。反过来,B 物体也不受A 物体对它的静摩擦力。

分析B 物体与水平面间的摩擦力可以A 、B 整体为研究对象。因A 、B 一起匀速运动,水平方向上合外力为零。水平方向上整体受到向右的拉力F 作用,所以水平面对整体一定有向左的滑动摩擦力,而水平面对整体的滑动摩擦力也就是水平面对B 物体的滑动摩擦力。

【解析】分析见上,因A 匀速运动,所以A 、B 间无静摩擦力,又因A 、B 整体匀速运动,由平衡条件得,物体B 受到水平面对它的滑动摩擦力应向左。 法3:利用牛顿第三定律来判定

此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再确定另一物体受到的静摩擦力的方向。

例6中地面光滑,F 使物体A 、B 一起向右加速运动,A 物体的加速度和整体相同,由牛顿第二定律F=ma 得A 物体所受合外力方向一定向右,而A 物体在竖直方向上受力平衡,所以水平方向上受的力为它的合外力,而在水平方向上只有可能受到B 对它的静摩擦力,所以A 受到B 对它的静摩擦力方向向右。B 对A 的摩擦力与A 对B 的摩擦力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,B 受到A 对它的静摩擦力方向向左。

【总结】静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势方向相反,判断时除了用“假设法”外,还可以根据“物体的运动状态”、及 牛顿第三定律来分析。滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。 5.物体的受力分析

例9:如图1—13甲所示,竖直墙壁光滑,分析静止的木杆受哪几个力作用。

【审题】首先选取研究对象——木杆,其次按顺序画力:①重力G—作用在木杆的中点,方向竖直向下;②画弹力。有两个接触点,墙与杆接触点属点面接触,弹力垂直于墙且指向杆,地与杆的接触点也属点面接触,杆受的弹力垂直于地面且指向杆;③画摩擦力。竖直墙光滑,墙与杆接触点没有摩擦力;假设地面光滑,杆将会向右运动,所以杆静止时有相对地面向右的运动趋势,所以地面对杆有向左的摩擦力。

【解析】杆受重力G、方向竖直向下;弹力N1,垂直于墙且指向杆,弹力N2,垂直于地面且指向杆;地面对杆向左的摩擦力f 。如图1—13乙所示

【总结】受力分析时应按步骤分析,杆受的各力应画在实际位置上。不要将各力的作用点都移到重心上去。

例10:如图1—14甲所示,A、B、C叠放于水平地面上,加一水平力F,三物体仍静止,分析A、B、C的受力情况。

【审题】用隔离法分析:先取A为研究对象:A受向下的重力GA、B对A的支持力NBA。假设B 对A 有水平方向的摩擦力,不论方向水平向左还是向右,都与A 处的静止状态相矛盾,所以B对A没有摩擦力。取B为研究对象:B受向下的重力GB、A对B的压力NAB、C对B的支持力

NCB、水平力F。因B处静止,水平方向受合力为零,根据平衡条件,C对B一定有水平向左的摩擦力f CB。再取C为研究对象:C受向下的重力GC、B对C的压力NBC,地面对C的支持力N,由牛顿第三定律得,B对C的摩擦力向右,因C处静止合力为零,根据平衡条件,地对C的摩擦力f 一定水平向左。 【解析】A 、B 、C 三物体的受力如图图1—14乙所示

【总结】用隔离法分析物体受力分析最常用的方法,分析时应将研究的物体单独拿出来,不要都画在一起,以免出现混乱。同时应根据牛顿第三定律分析。A 对B 的压力及B 对C 的压力应以NAB和NBC表示,不要用GA和GB表示,因中它们跟GA、、GB是不同的。此题也可以用先整体后部分,由下向上的方法分析。 例11:如图1—15甲所示,物体A、B静止,画出A、B的受力图。

【审题】用隔离法分析。先隔离B:B受重力GB,外力F,由于F 的作用,B 和A 之间的挤压,所以A对B有支持力NAB ,假设A 、B 接触面光滑,物体B 将相对A 下滑,所以B有相对A 向下的运动趋势,B 受A向上的静摩擦力fAB 。再隔离A:A受重力GA,墙对A的支持力N墙,由牛顿第三定律得,A 受到B 对它的压力NBA ,水平向左,摩擦力fBA ,方向竖直向下。假设墙是光滑的,A物体相对墙将下滑,也就是说A物体相对墙有向下的运动趋势,所以墙对A有竖直向上的摩擦力f 墙。

【解析】A 、B 受力如图1—15乙所示

甲 乙

总结:此类问题用隔离法分析,应注意A 、B 间、A 与墙间的摩擦力的分析,同时要根据牛顿第三定律分析。

例12:如图1—16所示,用两相同的夹板夹住三个重为G 的物体A 、B 、C ,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况. 【审题】要分析各物体的受力情况,关键是分析A 、B 间、B 、C

以三物体为一整体。竖直方向上,受重力3G ,竖直向下,两板对它向上的摩擦力,分别为f ;水平方向上,受两侧板对它的压力

N1、N2。根据平衡条件得,每一侧受的摩擦力大小等于1.5G

。然后再用隔离法分析A

、B 、C 的受力情况,

先隔离A ,A

物体受重力G ,方向竖直向下,板对它的向上的摩擦力f ,大小等于1.5G ,A 物体要平衡,就必须受到一个B 对它的向下的摩擦力fBA ,根据平衡条件得,大小应等于0.5 G , 水平方向上,A 物体受板对它的压力N1和B 对它的压力NBA; 再隔离C,C 物体的受力情况与A 物体类似. 竖直方向上受重力G 、板对它的向上的摩擦力f 、B 对它的向下的摩擦力fBC ,水平方向上受板对它的压力N2、B 对它的压力NBC 。再隔离B ,竖直方向上B 物体受重力G 、由牛顿第三定律得,B 受到A 对它的向上的摩擦力fAB 、C 对它的向上的摩擦力fCB ,以及水平方向上A 对它的压力NAB 和C 对它的压力NCB 。

【解析】A 、B 、C 受力如图图1—17所示

【总结】明确各物体所受的摩擦力是解决此类问题的关键,较好的解决方法是先整体法确定两侧的摩擦力,再用隔离法确定单个物体所受的摩擦力。

例13:如图1—18m 的物体,若m 在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是( ) A.M对地面的压力等于(M+m )g B.M对地面的压力大于(M+m )g C.地面对M没有摩擦力

D.地面对M有向左的摩擦力

【审题】先用隔离法分析。先隔离m ,m 受重力mg 、斜面对它的支持力f ,因m 沿斜面匀速下

滑,所以支持力N 和沿斜面向上的摩擦力f 可根据平衡条件求出。。再隔离M ,M 受竖直向下重力Mg 、地面对它竖直向上的支持力N 地、由牛顿第三定律得,m 对M 有垂直斜面向下的压力N '和沿斜面向下的摩擦力f ',M 相对地面有没有运动趋势,关键看f '和N '在水平方向的分量是否相等,若二者相等,则M 相对地面无运动趋势,若二者不相等,则M 相对地面有运动趋势,而摩擦力方向应根据具体的相对运动趋势的方向确定。 【解析】m 、M 的受力如图1—19所示

对m :建系如图甲所示,因m 沿斜面匀速下滑,由平衡条件得:支持力N=mgcos θ,摩擦力f=mgsin θ 对M :建系如图乙所示,由牛顿第三定律得,N= N ',f= f ',在水平方向上,压力N '的水平分量N 'sin θ= mgcos θsin θ,摩擦力f '的水平分量f 'cos θ= mgsin θcos θ,可见f 'cos θ=N 'sin θ,所以M 相对地面没有运动趋势,所以地面对M 没有摩擦力。

在竖直方向上,整体平衡,由平衡条件得:N 地= f 'sin θ+ N 'cos θ+Mg=mg+Mg 。所以正确答案为:A 、C

再以整体法分析:M对地面的压力和地面对M 的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反。而地面对M 的支持力、地面对M摩擦力是M 和m 整体的外力,所以要讨论这两个问题,可以整体为研究对象。整体在竖直方向上受到重力和支持力,因m 在斜面上匀速下滑、M 静止不动,即整体处于平衡状态,所以竖直方向上地面对M 的支持力等于重力,水平方向上若受地面对M 的摩擦力,无论摩擦力的方向向左还是向右,水平方向上整体都不能处于平衡,所以整体在水平方向上不受摩擦力。

【解析】整体受力如图1—20所示,正确答案为:A 、C 。

【总结】综上可见,在分析整体受的外力时,以整体为研究对象分析比较简单。也可以隔离法分析,但较麻烦,在实际解题时,可灵活应用整体法和隔离法,将二者有机地结合起来。

总之,在进行受力分析时一定要按次序画出物体实际受的各个力,为解决这一难点可记忆以下受力口诀:, 地球周围受重力 绕物一周找弹力 考虑有无摩擦力 其他外力细分析 合力分力不重复 只画受力抛施力

难点之二 传送带问题

一、难点形成的原因:

1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清;

2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误;

3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1

在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压; 第二,接触面不光滑; 第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。

前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。

若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。

图2— 1 图2—2

若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。

若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。

若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的,情况就更为复杂了,因为在运动方向上,物体要受重力沿斜面的下滑分力作用,该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。

例1:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少? 【审题】传送带沿逆时针转动,与物体接触处的速度方向斜向下,物体初速度为零,所以物体相对传送带向上滑动(相对地面是斜向下运动的),因此受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑分力和向下的滑动摩擦力,因此物体要做匀加速运动。当物体加速到与传送带有相同速度时,摩擦力情况要发生变化,同速的瞬间可以看成二者间相对静止,无滑动摩擦力,但物体此时还受到重力的下滑分力作用,因此相对于传送带有向下的运动趋势,若重力的下滑分力大于物体和传送带之间的最大静摩擦力,此时有μ<tan θ,则物体将向下加速,所受摩擦力为沿斜面向上的滑动摩擦力;若重力的下滑分力小于或等于物体和传送带之间的最大静摩擦力,此时有μ≥tan θ,则物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动,所受静摩擦力沿斜面向上,大小等于重力的下滑分力。也可能出现的情况是传送带比较短,物体还没有加速到与传送带同速就已经滑到了底端,这样物体全过程都是受沿斜面向上的滑动摩擦力作用。

【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度

2

m/s 10cos sin =+=

m

mg mg a θ

μθ。

这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为:

,1s 1010

1s a v t ===

m

52 2

1==

a

s υ<16m

以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,其加速度大小为(因为mgsin θ>μmgcos θ)。

2

2m/s 2cos sin =-=

m mg mg a θ

μθ。

设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t ,

22220221t a t s +

=υ,

11m= ,102

22t t + 解得:)s( 11 s, 1 2212舍去或-==t t 所以:

s 2s 1s 1=+=总t 。

【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向,若μ>0.75, 第二阶段物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动;若L <5m ,物体将一直加速运

动。因此,在解答此类题目的过程中,对这些可能出现两种结果的特殊过程都要进行判断。

例2:如图2—2所示,传送带与地面成夹角θ=30°,以10m/s 的速度逆时针转动,

在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数

μ

图2— 3

图2—4

=0.6,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?

【审题】该题目的物理过程的前半段与例题1是一样的,但是到了物体和传送带有相同速度时,情况就不同了,经计算,若物体和传送带之间的最大静摩擦力大于重力的下滑分力,物体将和传送带相对静止一起向下匀速运动,所受静摩擦力沿斜面向上,大小等于重力的下滑分力。

【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度

2

m/s 46.8cos sin =+=

m mg mg a θ

μθ。

这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为:

,18.1s 46.810

1s a v t ===

m

91.52 2

1==

a

s υ<16m

以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,其加速度大小为零(因为mgsin θ<μmgcos θ)。 设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t , 则

202t s υ=,

16m -5.91m=210t 解得: s, 90.10 2=t 所以:

s 27.11s 09.10s 18.1=+=总t 。

【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向,μ>tan θ=33

,第二阶段物体将和传送

带相对静止一起向下匀速运动。

例3:如图2—3所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=5m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?

【审题】该题目的物理过程的前半段与例题1是一样的, 由于传送带比较短,物体将一直加速运动。

【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度

2

m/s 10cos sin =+=

m

mg mg a θ

μθ。

这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为:

,1s 1010

1s a v t ===

m

52 2

1==

a

s υ

此时物休刚好滑到传送带的低端。 所以:

s 1=总t 。

【总结】该题目的关键就是要分析好第一阶段的运动位移,看是否还要分析第二阶段。

例题4:如图2—4所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度顺时针转

动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A →B 的长度L=50m ,则物体从A 到B 需要的

时间为多少?

【审题】传送带沿顺时针转动,与物体接触处的速度方向斜向上,物体初速度为零,所以物体相对传送带向下滑动(相对地面是斜向上运动的),因此受到沿斜面向上的滑动摩擦力作用,这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑分力和向上的滑动摩擦力,因此物体要向上做匀加速运动。当物体加速到与传送带有相同速度时,摩擦力情况要发生变化,此时有μ≥tan θ,则物体将和传送带相对静止一起向上匀速运动,所受静摩擦力沿斜面向上,大小等于重力的下滑分力。

【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度

2

m/s 2.1sin cos =-=

m

mg mg a θ

θμ。

这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为:

,33.8s 2.1101s a v t ===

m

67.412 2

1==

a

s υ<50m

以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,其加速度大小为零(因为mgsin θ<μmgcos θ)。 设物体完成剩余的位移2s 所用的时间为2t , 则

202t s υ=,

50m -41.67m=210t 解得: s, 33.8 2=t 所以:

s 66.16s 33.8s 33.8=+=总t 。

【总结】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向,并对物体加速到与传送带有相同速度时,是否已经到达传送带顶端进行判断。 本题的一种错解就是:

221at L =

所以:

a L

t 2=

=9.13s

该时间小于正确结果16.66s ,是因为物体加速到10m/s 时,以后的运动是匀速运动,而错误结果是让物体一直加速运动,经过相同的位移,所用时间就应该短。 (2)突破难点2

第2个难点是对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误。该难点应属于思维上有难度的知识点,突破方法是灵活运用“力是改变物体运动状态的原因”这个理论依据,对物体的运动性质做出正确分析,判断好物体和传送带的加速度、速度关系,画好草图分析,找准物体和传送带的位移及两者之间的关系。 学生初次遇到“皮带传送”类型的题目,由于皮带运动,物体也滑动,就有点理不清头绪了。

解决这类题目的方法如下:选取研究对象,对所选研究对象进行隔离处理,就是一个化难为简的好办法。对轻轻放到运动的传送带上的物体,由于相对传送带向后滑动,受到沿传送带运动方向的滑动摩擦力作用,决定了物体将在传送带所给的滑动摩擦力作用下,做匀加速运动,直到物体达到与皮带相同的速度,不再受摩擦力,而随传送带一起做匀速直线运动。传送带一直做匀速直线运动,要想再把两者结合起来看,则需画一运动过程的位移关系图就可让学生轻松把握。

图2—

5

如图2—5甲所示,A 、B 分别是传送带上和物体上的一点,刚放上物体时,两点重合。设皮带的速度为V0,物体做初

速为零的匀加速直线运动,末速为V0,其平均速度为V0/2,所以物体的对地位移x 物=20t

V ,传送带对地位移x 传送

带=V0t ,所以A 、B 两点分别运动到如图2—5乙所示的A '、B '位置,物体相对传送带的位移也就显而易见了,x 物=

2

传送带

x ,

就是图乙中的A '、B '间的距离,即传送带比物体多运动的距离,也就是物体在传送带上所留下的划痕的长度。

例题5:在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.25m/s ,把质量为5kg 的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6m/s2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹?

【审题】传送带上留下的摩擦痕迹,就是行李在传送带上滑动过程中留下的,行李做初速为零的匀加速直线运动,传送带一直匀速运动,因此行李刚开始时跟不上传送带的运动。当行李的速度增加到和传送带相同时,不再相对滑动,所以要求的摩擦痕迹的长度就是在行李加速到0.25m/s 的过程中,传送带比行李多运动的距离。 【解析】

解法一:行李加速到0.25m/s 所用的时间:

t =a v 0=s 625

.0=0.042s

行李的位移:

x 行李=221at =m

2)042.0(621

??=0.0053m

传送带的位移:

x 传送带=V0t =0.25×0.042m =0.0105m 摩擦痕迹的长度:

mm

m x x x 50052.0≈=-=?行李传送带

(求行李的位移时还可以用行李的平均速度乘以时间,行李做初速为零的匀加速直线运动,20

v v =

。)

解法二:以匀速前进的传送带作为参考系.设传送带水平向右运动。木箱刚放在传送带 上时,相对于传送带的速度v=0.25m/s,方向水平向左。木箱受到水平向右的摩 擦力F 的作用,做减速运动,速度减为零时,与传送带保持相对静止。 木箱做减速运动的加速度的大小为 a =6m/s2

木箱做减速运动到速度为零所通过的路程为

mm

m m a v x 50052.06225.022

2

0≈=?==?

即留下5mm 长的摩擦痕迹。

【总结】分析清楚行李和传送带的运动情况,相对运动通过速度位移关系是解决该类问题的关键。

例题6:一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。

【审题】本题难度较大,传送带开始阶段也做匀加速运动了,后来又改为匀速,物体的运动情况则受传送带的运动情况制约,由题意可知,只有μg <a0才能相对传送带滑动,否则物体将与传送带一直相对静止。因此该题的重点应在对物体相对运动的情景分析、相对位移的求解上,需要较高的分析综合能力。 【解析】 方法一:

根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a 小于传送带的加速度a0。根据牛顿运动定律,可得

g a μ=

设经历时间t ,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v ,有

t a v 00= t a v =

由于a

0t a v v +=

此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。

设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s ,有

′21

0200t v t a s +=

202v s a =

传送带上留下的黑色痕迹的长度

s s l -=0

由以上各式得

2

000()2v a g l a g μμ-=

【小结】本方法的思路是整体分析两物体的运动情况,分别对两个物体的全过程求位移。

方法二:

第一阶段:传送带由静止开始加速到速度v0,设经历时间为t ,煤块加速到v ,有 v t a 00

=

v gt at μ== ② 传送带和煤块的位移分别为s1和s2,

20121t a s =

③ 22221

21gt at s μ==

第二阶段:煤块继续加速到v0,设经历时间为t ',有 v 0

v gt μ'=+ ⑤

1

图2—6

传送带和煤块的位移分别为s3和s4 ,有

30s v t '= ⑥

2

41

2s vt gt μ''=+ ⑦

传送带上留下的黑色痕迹的长度

4231s s s s l --+=

由以上各式得

2

000()2v a g l a g μμ-=

【小结】本方法的思路是分两段分析两物体的运动情况,分别对两个物体的两个阶段求位移,最后再找相对位移关系。

方法三:

传送带加速到v0 ,有

00v a t = ①

传送带相对煤块的速度

0()v a g t μ=- ②

传送带加速过程中,传送带相对煤块的位移【相对初速度为零,相对加速度是

()g a μ-0】

()20121

t g a l μ-=

传送带匀速过程中,传送带相对煤块的位移【相对初速度为

()g a μ-0t ,相对加速度是g μ】

()g

2t 2

2 02μμg a l -=

整个过程中传送带相对煤块的位移即痕迹长度

()()g 2t 21

22

00μμμg a t g a l -+-= ③

由以上各式得

2000()2v a g l a g μμ-=

【小结】本方法的思路是用相对速度和相对加速度求解。关键是先选定好过程,然后对过程进行分析,找准相对初末速度、相对加速度。

方法四:用图象法求解 画出传送带和煤块的V —t 图象,如图2—6所示。

其中

010v t a =

,0

2v

t g μ=,

黑色痕迹的长度即为阴影部分三角形的面积,有:

2

0000021000()11

()()222v v v a g l v t t v g a a g μμμ-=-=-=

图2—

7

图2—8

【小结】本方法的思路是运用在速度—时间图象中,图线与其所对应的时间轴所包围图形的面积可以用来表示该段时间内的位移这个知识点,来进行求解,本方法不是基本方法,不易想到,但若能将它理解透,做到融会贯通,在解决相应问题时,就可以多一种方法。

【总结】本题题目中明确写道:“经过一段时间,煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。”这就说明第一阶段传送带的加速度

0a 大于煤块的加速度g μ。当传送带速度达到0v 时,煤块速度0v v <,此过程中传

送带的位移大于煤块的位移。接下来煤块还要继续加速到

0v ,传送带则以0v 做匀速运动。两阶段的物体位移之差即为

痕迹长度。

有的学生对此过程理解不深,分析不透,如漏掉第二阶段只将第一阶段位移之差作为痕迹长度;将煤块两阶段的总位移作为痕迹长度;用第一阶段的相对位移与第二阶段的煤块位移之和作为痕迹长度;还有的学生分

g a g a g a μμμ<=>000,,三种情况讨论;有的甚至认为煤块最终减速到零,这些都说明了学生对物体相对运动时的

过程分析能力还有欠缺。

处理物体和传送带的运动学问题时,既要考虑每个物体的受力情况及运动情况,又要考虑到它们之间的联系与区别,只有这样,才能从整体上把握题意,选择规律时才能得心应手。 例7:一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB 边重合,如图2—7,已知盘与桌布间的动摩擦因数为μl ,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度)

【审题】这是一道特别复杂的综合题,不仅物理过程多,而且干扰因素也多。乍

看不是传送带的题目,但处理方法与例题6几乎完全相同。可以将题中复杂的物理过程拆散分解为如下3个小过程,就可以化繁为简、化难为易,轻易破解本题。 过程1:圆盘从静止开始在桌布上做匀加速运动至刚离开桌布的过程;

过程2:桌布从突然以恒定加速度a 开始抽动至圆盘刚离开桌布这段时间内做匀加速运动的过程; 过程3:圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动的过程。

设桌面长为L ,开始时,桌布、圆盘在桌面上的位置如图2—8甲所示;

圆盘位于桌面的中央,桌布的最左边位于桌面的左边处。由于桌布要从圆盘下抽出,桌布与圆盘之间必有相对滑动,圆盘在摩擦力作用下有加速度,其加速度a1应小于桌布的加速度a ,但两者的方向是相同的。当桌布与圆盘刚分离时,圆盘与桌布的位置如图2—8乙所示。

圆盘向右加速运动的距离为x1,桌布向右加速运动的距离为21

L+x1。圆盘离开桌布后,在桌面上作加速度为a2的减速运动直到停下,因盘未从桌面掉下,故而盘作减速运动直到停下所运动的距离为x2,不能超过21

L -x1。通过分析

并画出图2—8丙。

本题虽然是一个大多数同学都熟悉、并不难想象或理解的现象,但第一次能做对的同学并不多,其中的原因之一就是

2—9 不善于在分析物理过程的同时正确地作出情境示意图,借助情境图来找出时间和空间上的量与量之间的关系。 【解析】

1.由牛顿第二定律:

μlmg=mal ① 由运动学知识:

v12=2al x1 ②

2.桌布从突然以恒定加速度a 开始抽动至圆盘刚离开桌布这段时间内做匀加速运动的过程。 设桌布从盘下抽出所经历时间为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x1, 由运动学知识:

x =21

at2 ③ x1=21

a1t2 ④

而x=21

L+x1 ⑤

3.圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动的过程。

设圆盘离开桌布后在桌面上作匀减速运动,以a2表示加速度的大小,运动x2后便停下,由牛顿第二定律: μ2mg =ma2 ⑥ 由运动学知识:

v12=2a2 x2 ⑦ 盘没有从桌面上掉下的条件是:

x2≤21

L —x1 ⑧

由以上各式解得:

a ≥g

122

12μμμμ+ ⑨

【总结】此解题方法是运用了最基本的牛顿第二定律和运动学知识来解决这一复杂物理过程的,其实题目再复杂,也是用最基本的基础知识来求解的。当然,也可以从动能定理、动量定理、功能关系或v-t 图象等角度求解。 (3)突破难点3

第3个难点也应属于思维上有难度的知识点。对于匀速运动的传送带传送初速为零的物体,传送带应提供两方面的能量,一是物体动能的增加,二是物体与传送带间的摩擦所生成的热(即内能),有不少同学容易漏掉内能的转化,因为该知识点具有隐蔽性,往往是漏掉了,也不能在计算过程中很容易地显示出来,尤其是在综合性题目中更容易疏忽。突破方法是引导学生分析有滑动摩擦力做功转化为内能的物理过程,使“只要有滑动摩擦力做功的过程,必有内能转化”的知识点在学生头脑中形成深刻印象。

一个物体以一定初速度滑上一粗糙平面,会慢慢停下来,物体的动能通过物体克服滑动摩擦力做功转化成了内能,当然这个物理过程就是要考查这一个知识点,学生是绝对不会犯错误的。

质量为M 的长直平板,停在光滑的水平面上,一质量为m 的物体,以初速度v0滑上长板,已知它与板间的动摩擦因数为μ,此后物体将受到滑动摩擦阻力作用而做匀减速运动,长板将受到滑动摩擦动力作用而做匀加速运动,最终二者将达到共同速度。其运动位移的关系如图2—9所示。

该过程中,物体所受的滑动摩擦阻力和长板受到滑动摩擦动力是一对作用力和反作用力,

图2—

11 图2—12

图2—

10

W 物=—μmg ·x 物 W 板=μmg ·x 板

很显然x 物>x 板,滑动摩擦力对物体做的负功多,对长板做的正功少,那么物体动能减少量一定大于长板动能的增加量,二者之差为ΔE=μmg (x 物—x 板)=μmg ·Δx ,这就是物体在克服滑动摩擦力做功过程中,转化为内能的部分,也就是说“物体在克服滑动摩擦力做功过程中转化成的内能等于滑动摩擦力与相对滑动路程的乘积。”记住这个结论,一旦遇到有滑动摩擦力存在的能量转化过程就立即想到它。 再来看一下这个最基本的传送带问题:

物体轻轻放在传送带上,由于物体的初速度为0,传送带以恒定的速度运动,两者之间有相对滑动,出现滑动摩擦力。作用于物体的摩擦力使物体加速,直到它的速度增大到等于传送带的速度,作用于传送带的摩擦力有使传送带减速的趋势,但由于电动机的作用,保持了传送带的速度不变。尽管作用于物体跟作用于传送带的摩擦力的大小是相等的,但物体与传送带运动的位移是不同的,因为两者之间有滑动。如果物体的速度增大到等于传送带的速度经历的时间为t ,则在这段时间内物体运动的位移小于传送带运动的位移。在这段时间内,传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对物体做的功(这功转变为物体的动能),两者之差即为摩擦发的热。所谓传送带克服摩擦力做功,归根到底是电动机在维持传送带速度不变的过程中所提供的。

例8:如图2—11所示,水平传送带以速度v 匀速运动,一质量为m 的小木块由静止轻放到传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,当小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量是多少? 【审题】该题首先得清楚当小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量应该怎么来求,要想到用“物体在克服滑动摩擦力做功过程中转化成的内能等于滑动摩擦力与相对滑动路程的乘积。”这一结论,然后再根据物体和传送带的运动情况来求二者相对滑动的距离。 【解析】

在木块从开始加速至与传送带达到共同速度的过程中

F F mg

N 摩==μμ

a F m mg

m

g

=

=

=合μμ

由公式v ax 2

2=

可得:

g v a v x μ2222=

= 从木块静止至木块与传送带达到相对静止的过程中木块加速运动的时间

t v a v

g =

=

μ

传送带运动的位移

x vt v g '==

2

μ

木块相对传送带滑动的位移

图2—13 图2—

?x x x v g =-=

'2

2μ 摩擦产生的热:

Q F x mg v g mv ===摩··?μμ22

21

2

【总结】单独做该题目时,就应该有这样的解题步骤,不过,求相对位移时也可以物体为参考系,用传送带相对物体

的运动来求。在综合性题目中用到该过程时,则直接用结论即可。该结论是:从静止放到匀速运动的传送带上的物体,在达到与传送带同速的过程中,转化为内能的能量值和物体增加的动能值相等。因为物体在该过程中的对地位移与传送带相对物体的位移大小是相等的。

例9:如图2—13所示,倾角为37o的传送带以4m/s 的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m 。现将一质量m=0.4kg 的小木块放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,取g=10m/s2。求木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少? 【审题】该题目要分成两段考虑,第一段:木块的速度vv0。这一阶段木块相对于传送带向前运动,受到的摩擦力方向向后,合外力仍沿斜面向前。 【解析】刚开始时,合力的大小为

F 合1=mgsin37o+μmgcos37o, 由牛顿第二定律,加速度大小

a1=m F 1

合=8m/s2,

该过程所用时间 t1=10a v =0.5s ,位移大小 s1=12

02a v =1m 。

二者速度大小相同后,合力的大小为

F 合2=mgsin37o-μmgcos37o,加速度大小a2=m F 2

合=4m/s2, 位移大小 s2= L-s1= 6m,

所用时间 s2= v0t2+22

221t a

得: t2=1s 。(另一个解t2=-3s 舍去)

摩擦力所做的功 W =μmgcos37o·(s1-s2) =-4.0J ,

全过程中生的热 Q =f·s 相对 =μmgcos37o·【(v0t1-s1)+(s2-v0t2)】 =0.8N ×3m =2.4J 。 【总结】该题目的关键在于分析清楚物理过程,分成两段处理,正确分析物体受力情况,求出物体和传送带的位移,以及物体和传送带间的相对位移。 例10:一传送带装置示意如图2—14,其中传送带经过AB 区域时是水平的,经过BC 区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD 区域时是倾斜的,AB 和CD 都与BC 相切。现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D 处,D 和A 的高度差为h 。稳

定工作时传送带速度不变,CD 段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L 。每个箱

子在A 处投放后,在到达B 之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC 段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T 内,共运送小货箱的数目为N 。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P 。

【审题】小货箱放在传送带的AB 段上时,由于货箱的初速度为0,传送带以恒定的速度运动,两者之间有相对滑动,

出现滑动摩擦力。作用于货箱的摩擦力使货箱加速,直到它的速度增大到等于传送带的速度,作用于传送带的摩擦力有使传送带减速的趋势,但由于电动机的作用,保持了传送带的速度不变。尽管作用于货箱跟作用于传送带的摩擦力的大小是相等的,但小货箱与传送带运动的路程是不同的,因为两者之间有滑动。如果货箱的速度增大到等于传送带的速度经历的时间为t ,则在这段时间内货箱运动的路程和传送带运动的路程分别是解答中的①式和③式,两者大小不同,由解答中的④式给出。在这段时间内,传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对货箱做的功(这功转变为货箱的动能),两者之差即为摩擦发的热。所谓传送带克服摩擦力做功,归根到底是电动机在维持传送带速度不变的过程中所提供的。这也就是在传送带的水平段上使一只小货箱从静止到跟随传送带一起以同样速度运动的过程中,电动机所做的功,这功一部分转变为货箱的动能,一部分因摩擦而发热。当货箱的速度与传送带速度相等后,只要货箱仍在传送带的水平段上,电动机无需再做功。为了把货箱从C 点送到D 点,电动机又要做功,用于增加货箱的重力势能mgh 。由此便可得到输送N 只货箱的过程中电动机输出的总功。

以上分析都是在假定已知传送带速度0v 的条件下进行的,实际上传送带的速度是未知的。因此要设法找出0v 。题中给出在时间T 内运送的小货箱有N 只,这是说,我们在D 处计数,当第1只货箱到达D 处时作为时刻t=0,当第N 只货箱到达D 处时恰好t=T 。如果把这N 只货箱以L 的距离间隔地排在CD 上(如果排得下的话),则第N 只货箱到D 处的距离为(N —1)L ,当该货箱到达D 处,即传送带上与该货箱接触的那点在时间T 内运动到D 点,故有T v L )1N (0=-。由此便可求出0v ,电动机的平均功率便可求得。由于N 很大,N 与N -1实际上可视作相等的。

【解析】以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为0v ,在水平段的运输过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动,直到其速度与传送带的速度相等。设这段路程为s ,所用的时间为t ,加速度为a ,则对小货箱有

2

at 21s = ① at v 0= ②

在这段时间内传送带运动的路程为

t v s 00= ③

由上可得

s 2s 0= ④

用Ff 表示小货箱与传送带之间的滑动摩擦力,则传送带对小货箱做功为

2

0121mv s F W f =

= ⑤

传送带克服小货箱对它的摩擦力做功

2

2000212mv mv s F W f =?== ⑥

两者之差就克服摩擦力做功发出的热量

2

mv 21Q = ⑦

可见,在小货箱加速过程中,小货箱获得的动能与发热量相等。 T 时间内电动机输出的功为

T P W = ⑧

此功用于增加N 个小货箱的动能、势能和使小货箱加速时程中克服摩擦力发 的热,即有

NQ Nmgh Nmv 21W 20++=

N 个小货箱之间的距离为(N -1)L ,它应等于传送带在T 时间内运动的距离,即有

NL L )1N (T v 0≈-= ⑩

因T 很大,故N 亦很大。 联立⑦、⑧、⑨、⑩,得

?

?

????+=gh T L N T Nm P 22

2

【总结】本题初看起来比较复杂,关于装置的描述也比较冗长.看来对于实际的问题或比较实际的问题,冗长的描述是常有的。要通过对描述的研究,抓住关键,把问题理想化、简单化,这本身就是一种分析问题、处理问题的能力。通过分析,可以发现题中传送带的水平段的作用是使货箱加速,直到货箱与传送带有相同的速度。使货箱加速的作用力来自货箱与传送带之间的滑动摩擦力。了解到这一点还不够,考生还必须知道在使货箱加速的过程中,货箱与传送带之间是有相对滑动的,尽管传送带作用于货箱的摩擦力跟货箱作用于传送带的摩擦力是一对作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,但在拖动货箱的过程中,货箱与传送带移动的路程是不同的。因此作用于货箱的摩擦力做的功与传送带克服摩擦力做的功是不同的。如果不明白这些道理,就不会分别去找货箱跟传送带运动的路程。虽然头脑中存有匀变速直线运动的公式,但不一定会把它们取出来加以使用。而在这个过程中,不管货箱获得的动能还是摩擦变的热,这些能量最终都来自电动机做的功。

传送带的倾斜段的作用是把货箱提升h 高度。在这个过程中,传送带有静摩擦力作用于货箱,同时货箱还受重力作用,这两个力对货箱都做功,但货箱的动能并没有变化。因为摩擦力对货箱做的功正好等于货箱克服重力做的功,后者增大了货箱在重力场中的势能。同时在这个过程中传送带克服静摩擦力亦做功,这个功与摩擦力对货箱做的功相等,因为两者间无相对滑动。所以货箱增加的重力势能亦来自电动机。

有的同学见到此题后,不知从何下手,找不到解题思路和解题方法,其原因可能是对涉及的物理过程以及过程中遇到的一些基本概念不清楚造成的。求解物理题,不能依赖于套用解题方法,不同习题的解题方法都产生于对物理过程的分析和对基本概念的正确理解和应用。 难点之三:圆周运动的实例分析 一、难点形成的原因

1、对向心力和向心加速度的定义把握不牢固,解题时不能灵活的应用。

2、圆周运动线速度与角速度的关系及速度的合成与分解的综合知识应用不熟练,只是了解大概,在解题过程中不能灵活应用;

3、圆周运动有一些要求思维长度较长的题目,受力分析不按照一定的步骤,漏掉重力或其它力,因为一点小失误,导致全盘皆错。

4、圆周运动的周期性把握不准。

5、缺少生活经验,缺少仔细观察事物的经历,很多实例知道大概却不能理解本质,更不能把物理知识与生活实例很好的联系起来。 二、难点突破

(1)匀速圆周运动与非匀速圆周运动

a.圆周运动是变速运动,因为物体的运动方向(即速度方向)在不断变化。圆周运动也不可能是匀变速运动,因为即使是匀速圆周运动,其加速度方向也是时刻变化的。

b.最常见的圆周运动有:①天体(包括人造天体)在万有引力作用下的运动;②核外电子在库仑力作用下绕原子核的运动;③带电粒子在垂直匀强磁场的平面里在磁场力作用下的运动;④物体在各种外力(重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等)作用下的圆周运动。

c.匀速圆周运动只是速度方向改变,而速度大小不变。做匀速圆周运动的物体,它所受的所有力的合力提供向心力,其方向一定指向圆心。非匀速圆周运动的物体所受的合外力沿着半径指向圆心的分力,提供向心力,产生向心加速度;合外力沿切线方向的分力,产生切向加速度,其效果是改变速度的大小。

例1:如图3-1所示,两根轻绳同系一个质量m=0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定在轴上的A 、B 两处,上面绳AC 长L=2m ,当两绳都拉直时,与轴的夹角分别为30°

图3-1

高中物理10大难点突破 物体受力分析

高中物理10大难点突破 目录 难点之一:物体受力分析 (1) 难点之二:传送带问题………………………………………………………………难点之三:圆周运动的实例分析……………………………………………………难点之四:卫星问题分析……………………………………………………………难点之五:功与能……………………………………………………………………. 难点之六:物体在重力作用下的运动………………………………………………. 难点之七:法拉第电磁感应定律……………………………………………………难点之八:带电粒子在电场中的运动………………………………………………难点之九:带电粒子在磁场中的运动………………………………………………. 难点之十:电学实验………………………………………………. …………………

难点之一物体受力分析 一、难点形成原因: 1、力是物体间的相互作用。受力分析时,这种相互作用只能凭着各力的产生条件和方向要求,再加上抽象的思维想象去画,不想实物那么明显,这对于刚升入高中的学生来说,多习惯于直观形象,缺乏抽象的逻辑思惟,所以形成了难点。 2、有些力的方向比较好判断,如:重力、电场力、磁场力等,但有些力的方向难以确定。如:弹力、摩擦力等,虽然发生在接触处,但在接触的地方是否存在、方向如何却难以把握。 3、受力分析时除了将各力的产生要求、方向的判断方法熟练掌握外,同时还要与物体的运动状态相联系,这就需要一定的综合能力。由于学生对物理知识掌握不全,导致综合分析能力下降,影响了受力分析准确性和全面性。 4、教师的教学要求和教学方法不当造成难点。教学要求不符合学生的实际,要求过高,想一步到位,例如:一开始就给学生讲一些受力个数多、且又难以分析的物体的受力情况等。这样势必在学生心理上会形成障碍。 二、难点突破策略: 物体的受力情况决定了物体的运动状态,正确分析物体的受力,是研究力学问题的关键。受力分析就是分析物体受到周围其它物体的作用。为了保证分析结果正确,应从以下几个方面突破难点。 1.受力分析的方法:整体法和隔离法 2.受力分析的依据:各种性质力的产生条件及各力方向的特点 3.受力分析的步骤: 为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行: (1)确定研究对象—可以是某个物体也可以是整体。 (2)按顺序画力 a.先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。

高中物理必背知识点原子和原子核公式

高中物理必背知识点原子和原子核公式 原子和原子核公式总结 1.粒子散射试验结果a)大多数的粒子不发生偏转;(b)少数 粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数粒子出现大角度的 偏转(甚至反弹回来) 2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构) 3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:h=E初-E末{能级跃迁} 4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子), {A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕} 5.天然放射现象:射线(粒子是氦原子核)、射线(高速运动的电子流)、射线(波长极短的电磁波)、衰变与衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。射线是伴随射线和射线产生的〔见第三册P64〕 6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度} 7.核能的计算E=mc2{当m的单位用kg时,E的单位为J;当m用原子质量单位u时,算出的E单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。 注:

(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握; (2)熟记常见粒子的质量数和电荷数; (3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键; (4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。 考生只要在全面复习的基础上,抓住重点、难点、易错点,各个击破,夯实基础,规范答题,一定会稳中求进,取得优异的成绩。为大家整理了高中物理必背知识点:原子和原子核公式

人教版高中物理相互作用好题难题教学内容

2017年04月30日高中物理相互作用组卷 一.选择题(共14小题) 1.把一个薄板状物体悬挂起来,静止时如图所示,则对于此薄板状物体所受重力的理解,下列说法正确的是() A.重力就是地球对物体的引力 B.重力大小和物体运动状态有关 C.重力的方向总是指向地心的 D.薄板的重心一定在直线AB上 2.下列关于常见力的说法中正确的是() A.弹力、重力、支持力、摩擦力都是按照性质命名的 B.有规则形状的物体,其重心就在物体的几何中心 C.两接触面间有摩擦力存在,则一定有弹力存在 D.物体之间接触就一定产生弹力 3.下列说法中,正确的是() A.有受力物体,就必定有施力物体 B.力只能产生在相互接触的物体之间 C.施力物体施力在先,受力物体受力在后 D.力是一个物体就能产生的,而并不需要其他物体的存在 4.如图所示,一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会() A.一直下降B.一直不变C.先下降后上升D.先上升后下降 5.弹簧秤的秤钩上挂一个重2N的物体,当弹簧秤与所挂物体一起匀加速竖直上升时,弹簧秤示数可能出现下列哪个图所示情况?()

A.B.C.D. 6.如图所示,一轻弹簧竖直固定在地面上,一物体从弹簧上方某高处自由下落,并落在弹簧上,弹簧在压缩过程中始终遵守胡克定律.从球接触弹簧开始,直到把弹簧压缩到最短为止,小球的加速度大小() A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大 7.如图所示,某同学在擦黑板.已知黑板擦对黑板的压力为8N,与黑板间的动摩擦因数为0.4,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为() A.2N B.3.2N C.20N D.32N 8.已知一些材料间动摩擦因数如下: 材料钢﹣钢木﹣木木﹣金属木﹣冰 动摩擦因数0.250.300.200.03 质量为1kg的物块放置于水平面上,现用弹簧秤沿水平方向匀速拉动此物块时, 读得弹簧秤的示数为3N,则关于两接触面的材料可能是(取g=10m/s2)()A.钢﹣钢B.木﹣木C.木﹣金属D.木﹣冰 9.物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知m A=6kg,m2=2kg,A、B间动摩擦因数μ=0.2,如图.现用一水平向右的拉力F作用于物体A上,g=10m/s2,则下列说法中正确的是() A.当拉力F<12N时,A静止不动 B.当拉力F=16N时,A对B的摩擦力等于4N C.当拉力F>16N时,A一定相对B滑动 D.无论拉力F多大,A相对B始终静止

高中物理必修一重点难点

精心整理第一章运动的描述 1质点参考系和坐标系 教学重点:①质点概念的建立;②明确参考系的概念及运动的关系。 教学难点:①质点模型条件的判断;②坐标系的建立。 2时间和位移 3 4 信息。 5 1. 2. 3.匀变速直线运动的位移与时间的关系 教学重点:①理解匀变速直线运动的位移及其应用;②理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用。 教学难点:①v-t图象中位移的表示;②微元法推导位移公式。 4.匀变速直线运动的位移与速度的关系 教学重点:①匀变速直线运动的位移—速度关系的推导;②灵活运用匀变速直线运动的速度公式、位移公式以及速度—位移公式解决实际问题。 教学难点:①运用匀变速直线运动的速度公式、位移公式推导出有用的结论;②灵活运用所学运动学公式解决实际问题。

5.自由落体运动 教学重点:自由落体运动的规律。 教学难点:自由落体运动规律的得出。 6.伽利略对自由落体运动的研究 教学重点:了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法。 教学难点:体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式。第三章相互作用 1. 2. 3. 4. 5. 1. 教学重点:①理解力和运动的关系;②理解牛顿第一定律,知道惯性与质量的关系。 教学难点:惯性与质量的关系。 2.实验:探究加速度与力、质量的关系 教学重点:①怎样测量物体的加速度;②怎样提供并测量物体所受的恒力。 教学难点:指导学生选器材,设计方案,进行实验,作出图象,得出结论。 3.牛顿第二定律 教学重点:牛顿第二定律的应用。 教学难点:牛顿第二定律的意义。

4.力学单位制 教学重点:①知道单位制的作用;②掌握国际单位制中的基本单位和导出单位。教学难点:单位制的实际应用。 5.牛顿第三定律 教学重点:对牛顿第三定律的理解及应用。 教学难点:作用力、反作用力与平衡力的区别。 6.用牛顿运动定律解决问题(一) 教学重点:应用牛顿定律解决动力学的两类基本问题。 7.

人教版高一物理必修二知识点总结

曲线运动 一、曲线运动 (1)条件:质点所受合外力的方向(或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直线上。 ①匀变速曲线运动:若做曲线运动的物体受的是恒力,即加速度大小、方向都不变的曲线运动,如平抛运动; ②变加速曲线运动:若做曲线运动的物体所受的是变力,加速度改变,如匀速圆周运动。 (2)特点: ①曲线运动的速度方向不断变化,故曲线运动一定是变速运动。 ②曲线运动轨迹上某点的切线方向表示该点的速度方向。 ③曲线运动的轨迹向合力所指一方弯曲,合力指向轨迹的凹侧。 ④当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动速率将增大;当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小;当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为90度时,物体做曲线运动速率将不变。 2.运动的合成与分解(指位移、速度、加速度三个物理量的合成和分解) (1)合运动和分运动关系:等时性、等效性、独立性、矢量性、相关性 ①等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等。 ②等效性:合运动的效果和各分运动的整体效果是相同的,合运动和分运动是等效替代关系,不能并存。 ③独立性:每个分运动都是独立的,不受其他运动的影响 ④矢量性:加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则 ⑤相关性:合运动的性质是由分运动性质决定的 (2)从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成;求已知运动的分运动,叫运动的分解。 ①物体的实际运动是合运动 ②速度、时间、位移、加速度要一一对应 ③如果分运动都在同一条直线上,需选取正方向,与正方向相同的量取正,相反的量取负,矢量运算简化为代数运算。如果分运动互成角度,运动合成要遵循平行四边形定则 3.小船渡河问题 一条宽度为L 的河流,水流速度为V s ,船在静水中的速度为V c (1)渡河时间最短: 设船上头斜向上游与河岸成任意角θ,这时船速在垂直于河岸方向的速度分量V 1=V c sin θ,渡河所需时间为:θsin c V L t = , sin90=1当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,c V L t = m in (与水 速的大小无关) 渡河位移:222t v L s s += (2)渡河位移最短: ①当V c >V s 时V s = V c cos θ渡河位移最短L s =min ;渡河时间为θ sin v L t = 船头应指向河的上游,并与河岸成一定的角度θ=arccosV s /V c ②当V c >V s 时以V s 的矢尖为圆心,以V c 为半径画圆,当V 与圆相切时,α角最大,V c =V s cos θ,船头与河岸的夹角为:θ=arccosV c /V s 。 渡河的最小位移:L V V L s c s ==θcos

高中物理学习十大方法和技巧

高中物理学习十大方法和技巧 物理这门自然科学课程比较比较难学,死记硬背是学不会的,一字不差地背下来,出 个题目还是照样不会做,那么同学们应该怎样做呢?下面是由小编整理的高中物理学习十大方法和技巧,希望对您有用。 高中物理学习十大方法和技巧 1、注意。带着的问题,可以提高的,能使的重点更加突出。上,当讲到自己时的不懂之处时,就非常主动、格外注意听,力求当堂弄懂。同时可以对比的讲解以检查自己 对教材理解的深度和广度,对疑难问题的分析过程和,也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。这样听完课,不仅能掌握的重点,突破难点,抓住关键,而且能更 好地掌握分析问题、解决问题的思路和,进一步提高自己的。 2、独立做题。要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这 一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来, 但这些都是正常的,是任何一个初学者走向的必由之路。 3、笔记本(纠错本)。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识 结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老 师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经 学看,要能做到爱不释手,终生保存。 4、三个基本。基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。关于基本概念,举一个例子。比如说速率。它有两个意思:一是表示速度的大小;二是表示路程与时间 的比值(如在匀速圆周运动中),而速度是位移与时间的比值(指在匀速直线运动中)。关 于基本规律,比如说平均速度的计算公式有两个经常用到V=s/t、V=(vo+vt)/2。前者 是定义式,适用于任何情况,后者是导出式,只适用于做匀变速直线运动的情况。再 说一下基本方法,比如说研究问题是常采用的整体法和隔离法,就是一个典型的相辅 形成的方法。最后再谈一个问题,属于三个基本之外的问题。就是我们在学习的过程中,总结出一些简练易记实用的推论或论断,对帮助解题和学好是非常有用的。如,

高中物理题库难题解析

第二章 直线运动 运动学基本概念 变速直线运动 (P .21) ***12.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标,以后甲车一直做匀速直线运动,乙车先加速后减速运动,丙车先减速后加速运动,它们经过下一路标时的速度又相同,则( )。[2 ] (A)甲车先通过下一个路标 (B)乙车先通过下一个路标 (C)丙车先通过下一个路标 (D)三车同时到达下一个路标 解答 由题知,三车经过二路标过程中,位移相同,又由题分析知,三车的平均速度之间存在:乙v > 甲v > 丙v ,所以三车经过二路标过程中,乙车所需时间最短。 本题的正确选项为(B )。 (P .21) ***14.质点沿半径为R 的圆周做匀速圆周运动,其间最大位移等于_______,最小位移等于________,经过 9 4 周期的位移等于_________.[2 ] 解答 位移大小为连接初末位置的线段长,质点做半径为R 的匀速圆周运动,质点的最大位移等于2R ,最小位移等于0,又因为经过T 49周期的位移与经过T 4 1 周期的位移相同,故经过 T 4 9 周期的位移的大小等于R 2。 本题的正确答案为“2R ;0;R 2” (P .22) ***16.一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的____________倍.(2000年,上海卷)[5] 解答 飞机发动机的声音是从头顶向下传来的,飞机水平作匀速直线运动,设飞机在人头顶正上方时到地面的距离为Y ,发动机声音从头顶正上方传到地面的时间为t ,声音的速度为v 0,于是声音传播的距离、飞机飞行的距离和飞机与该同学的距离组成了一直角三角形,由图2-1可见: X =v t , ① Y =v 0t , ② =Y X tan300 , ③ 图2-1

高中物理10大难点强行突破之三圆周运动的实例分析

难点之三:圆周运动的实例分析 一、难点形成的原因 1、对向心力和向心加速度的定义把握不牢固,解题时不能灵活的应用。 2、圆周运动线速度与角速度的关系及速度的合成与分解的综合知识应用不熟练,只是了解大概,在解题过程中不能灵活应用; 3、圆周运动有一些要求思维长度较长的题目,受力分析不按照一定的步骤,漏掉重力或其它力,因为一点小失误,导致全盘皆错。 4、圆周运动的周期性把握不准。 5、缺少生活经验,缺少仔细观察事物的经历,很多实例知道大概却不能理解本质,更不能把物理知识与生活实例很好的联系起来。 二、难点突破 (1)匀速圆周运动与非匀速圆周运动 a.圆周运动是变速运动,因为物体的运动方向(即速度方向)在不断变化。圆周运动也不可能是匀变速运动,因为即使是匀速圆周运动,其加速度方向也是时刻变化的。 b.最常见的圆周运动有:①天体(包括人造天体)在万有引力作用下的运动;②核外电子在库仑力作用下绕原子核的运动;③带电粒子在垂直匀强磁场的平面里在磁场力作用下的运动;④物体在各种外力(重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等)作用下的圆周运动。 c.匀速圆周运动只是速度方向改变,而速度大小不变。做匀速圆周运动的物体,它所受的所有力的合力提供向心力,其方向一定指向圆心。非匀速圆周运动的物体所受的合外力沿着半径指向圆心的分力,提供向心力,产生向心加速度;合外力沿切线方向的分力,产生切向加速度,其效果是改变速度的大小。 例1:如图3-1所示,两根轻绳同系一个质量m=0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定在轴上的A 、B 两处,上面绳AC 长L=2m ,当两绳都拉直时,与轴的夹角分别为30°和45°,求当小球随轴一起在水平面内做匀速圆周运动角速度为ω=4rad/s 时,上下两轻绳拉力各为多少? 【审题】两绳张紧时,小球受的力由0逐渐增大时,ω可能出现两个临界值。 【解析】如图3-1所示,当BC 刚好被拉直,但其拉力T 2恰为零,设此时角速度为ω1,AC 绳上拉力设为T 1,对小球有: mg T =?30cos 1 ① 30sin L ωm =30sin T A B 2 11② 代入数据得: s rad /4.21=ω, 要使BC 绳有拉力,应有ω>ω1,当AC 绳恰被拉直,但其拉力T 1恰为零,设此时角速度为ω2,BC 绳拉力为T 2,则有 mg T =?45cos 2 ③ T 2sin45°=m 2 2ωL AC sin30°④ 代入数据得:ω2=3.16rad/s 。要使AC 绳有拉力,必须ω<ω2,依题意ω=4rad/s>ω2,故AC 绳已无拉力,AC 绳是松驰状态,BC 绳与杆的夹角θ>45°,对小球有: 图3-1

高中物理会考必记必背公式知识点

高中会考丨物理必记公式知识点 必修1: 1.平均速度的定义式:总 总t x v = (填空:打点计时器) 只适用于匀变速直线运动的平均速度公式:2 0t v v v += 2.匀变速直线运动: (第一个计算题必考) 速度公式:at v v t +=0 位移公式:2 02 1at t v x + = 推论公式(无时间):ax v v t 22 02=- 匀变速直线运动的中间时刻速度公式:2 02 t t t v v v v += = 打点计时器求加速度公式: =-=-=?= 2 2 32122T x x T x x T x a (填空:打点计时器) 打点计时器求某点速度公式:t x v v t 22== 3.初速度为零的匀变速直线运动比例规律 第一秒末,第二秒末,第三秒末的速度比: v 1:v 2:......:v n = 1:2:3:......n 前一秒,前二秒,前三秒的位移比:S 1:S 2:......:S n = 1:4:9:......n 2 第一秒,第二秒,第三秒的位移比:S I :S II :......:S N = 1:3:5:......(2n-1) 4.自由落体运动公式:(多选题常用) 速度公式:gt v = 位移公式:2 2 1gt h = 位移和速度的公式:gh v 22= (会考不常用) 5.胡克定律: F = kx (F 是弹簧弹力,k 是劲度系数,x 是形变量)(单选题必考) 6.滑动摩擦力计算公式:N F f μ=(计算压轴题必考) 7.两个共点力合力范围:|F 1-F 2| ≤ F 合≤ F 1+F 2(单选题必考)

8.牛顿第二定律:ma F =合(第一个计算题必考) 9、力学中的三个基本物理量:长度、质量、时间 三个基本单位:米(m )、千克(kg )、秒(s ) 必修2 1.平抛运动:(填空题常考) (1)水平方向分运动:???==t v x v v x 00 (2)竖直方向分运动:??? ??=?==g h t gt h gt v y 2212 (3)合运动: ?? ?? ?+=+=2 222y x s v v v y x x y v v = θtan 夹角是合速度与水平方向的 θ x y = ?tan 夹角是合位移与水平方向的? (4)平抛运动是匀变速曲线运动(加速度恒定不变,速度的大小改变,方向也改变) 2.匀速圆周运动:(单选题必考) (1)线速度和周期的关系:T r v π2= (2)角速度和周期的关系:T π ω2= (3)线速度和角速度的关系:r v ω= (4)圆运动的向心力:ma r T m mr r v m F ====222 24πω (5)周期和转速的关系:T n 1 = (6)匀速圆周运动是非匀变速曲线运动(速度的大小不变,速度方向改变;加速度的大小不变,方向改变) (7)匀速圆周运动中变化的物理量:向心力、线速度、向心加速度(因为它们的方向变化) 3.万有引力定律及应用(计算题文科选作) (1)万有引力:2 r Mm G F = (2)黄金代换公式推导:2 2gR GM mg R Mm G =?= (3)人造卫星的决定式:

高中物理十大难点之法拉第电磁感应定律

难点之七 法拉第电磁感应定律 一、难点形成原因 1、关于表达式t n E ??=φ 此公式在应用时容易漏掉匝数n ,实际上n 匝线圈产生的感应电动势是串联在一起的,其次φ?是合磁通量的变化,尤其变化过程中磁场方向改变的情况特别容易出错,并且感应电动势E 与φ、φ?、t ??φ的关系容易混淆不清。 2、应用法拉第电磁感应定律的三种特殊情况E=Blv 、ω221Bl E = 、E=nBs ωsin θ(或E=nBs ωcos θ)解决问题时,不注意各公式应用的条件,造成公式应用混乱从而形成难点。 3、公式E=nBs ωsin θ(或E=nBs ωcos θ)的记忆和推导是难点,造成推导困难的原因主要是此情况下,线圈在三维空间运动,不少同学缺乏立体思维。 二、难点突破 1、φ、φ?、t ??φ同v 、△v 、t v ??一样都是容易混淆的物理量,如果理不清它们之间的关系,求解感应电动势就会受到影响,要真正掌握它们的区别应从以下几个方面深入理解。 磁通量φ 磁通量变化量φ? 磁通量变化率t ??φ 物理 意 义 磁通量越大,某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数越多 某段时间穿过某个面的末、初磁通量的差值 表述磁场中穿过某个面的磁通量变化快慢的物理量 大小 计 算 ⊥=BS φ,⊥S 为与B 垂直的面积 12φφφ-=?,S B ?=?φ或B S ?=?φ t S B t ??=??φ 或t B S t ??=??φ 注 意 若穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用⊥=BS φ,应考虑相反方 向的磁通量相互抵消以 后所剩余的磁通量 开始和转过1800时平面都与磁场垂直,穿过平面的磁通量是不同的,一 正一负,△φ=2 BS , 而不是零 既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少,在φ—t 图象中用图线的斜率表示 2、明确感应电动势的三种特殊情况中各公式的具体用法及应用时须注意的问题 ⑴导体切割磁感线产生的感应电动势E=Blv ,应用此公式时B 、l 、v 三个量必须是两两相互垂直,若不垂直应转化成相互垂直的有效分量进行计算,生硬地套用公式会导致错误。有的注意到三者之间的关系,发现不垂直后,在不明白θ角含义的情况下用E=Blvsin θ求解,这也是不可取的。处理这类问题,最好画图找B 、l 、v 三个量的关系,如若不两两垂直则在图上画出它们两两垂直的有效分量,然后将有效分量代入公式E=Blv 求解。此公式也可

高一物理较难题

1、如图6所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其圆心.碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角α=60°,两小球质 量比m2:m1 是() 2、如下图所示,某同学用一根弹簧和一把直尺来测量重物的重量。在未悬挂重物时指针正对刻度5,在弹性限度内,当挂上80N 重物时,指针正对45,若指针正对20时,所挂重物为A.40N B.20NC.30N D.不知弹簧劲度系数k,故无法计算 3、在一根水平粗糙的直杆上,套有两个质量均为m的铁环.两铁环上系有两等长的细线,共同拴住质量为M的小球,如图3所示, 若两铁环与小球原处于静止状态,现欲使两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡,则水平横杆对铁环的支持力和摩擦力的变化可能是()A.支持力不变B.支持力增大C.摩擦力增大D.摩擦力不变 4、如图11所示,在倾角为45°的光滑斜面上有一圆球,在球前放一光滑挡板使球保持静止,此时球对斜面的正压 力为N1;若去掉挡板,球对斜面的正压力为N2,则下列判断正确的是()A . B.N2=N1C.N2= 2N1D . 5、如图所示,作用于O点的三个力平衡,设其中一个力大小为F1,沿-y方向,大小未知的力F2与+x方向夹角为θ,下列说法正 确的是A.力F3只可能在第二象限B.力F3与F2夹角越小,则F3与F2越小C.F3的最小值为F1cosθD.力F3可能在第三象限的任意范围内 6、从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙,不计空气阻力,则它们下落的过程中下述说法正确的是 (A)两球距离保持不变;(B)两球的距离越来越小;(C)两球的速度差保持不变;(D)乙球相对甲球做匀加速运动。 二、计算题 (每空?分,共?分) 7、如图B-6所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上,下面还拴着劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点A用力向上压,当弹簧2的弹力大小为mg/2时,弹簧1的下端点A上移的高度是多少? 8、如图所示重60N的物体放在粗糙的水平面上,现施加一个与水平方向成α=530的拉力作用,已知动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,试画出物体所受的摩擦力f随拉力F逐渐增大而变化的图象,并说明理由.(cos530=0.6,sin530 =0.8) 9、甲、乙两辆汽车在一条平直的平行双行道上同向行驶,当t =0时,乙车在甲车前面24m处。它们的运动规律分别为X甲=10t,X 乙=t 2。 (1)甲、乙分别做什么运动? (2)甲、乙两辆汽车能否有两次相遇?如果能,求出两次相遇的时刻和两次相遇处相距多远?如果不能,求出什么时刻两车距离有最大值?是多少? 10、从同一地点以相同速度20m/s先后竖直上抛两个小球,第二个小球比第一个小球晚1s,则第二个小球抛出后经过多长时间 与第一个小球相遇?(不计空气阻力)

高中物理必背知识点实用口诀

高中物理必背知识点实用口诀(TXT手机版)(Practical tips for high school physics (TXT)) 1. Description of movement 1. Object model with particle size, ignore shape and size; The earth turns to be a particle, the earth's rotation is about the size. The change of the object position, accurate description with displacement, speed S movement than t, with Δv and t than a. 2. Using general formula, average velocity is simple method, intermediate time velocity method, initial velocity zero ratio method, and geometric image method, to solve the method of motion. The free fall is an instance, the initial velocity is zero a, etc. The speed of the center moment is equal to the average velocity; Acceleration has a good side, ΔS a T square, etc. 3. The velocity determines the motion of the object, in the direction of the acceleration of the velocity, the same direction is accelerated backward, and the vertical turning is the same. Second, the force 1. Force analysis is the key to solve mechanical problems; Analyze the force of force and deal with it according to the effect. 2. The analysis force should be careful, quantitative

高中物理传送带问题知识难点讲解汇总(带答案)

图2—1 弄死我咯,搞了一个多钟 传送带问题 一、难点形成的原因: 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清; 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误; 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略: (1)突破难点1 在以上三个难点中,第1个难点应属于易错点,突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习,让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是:第一,物体间相互接触、挤压; 第二,接触面不光滑; 第三,物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难,第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上,那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动,物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法:一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,先判断物体相对传送带的运动方向,可用假设法,若无摩擦,物体将停在原处,则显然物体相对传送带有向后运动的趋势,因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力,由牛顿第三定律,传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力;二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向,物体只所以能由静止开始向前运动,则一定受到向前的动力作用,这个水平方向上的力只能由传送带提供,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力,传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作,电动机给传送带提供动力作用,那么物体给传送带的就是阻力作用,与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上,与传送带一起由静止开始加速,若物体与传送带之间的动摩擦因数较大,加速度相对较小,物体和传送带保持相对静止,它们之间存在着静摩擦力,物体的加速就是静摩擦力作用的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力;若物体与传送带之间的动摩擦因数较小,加速度相对较大,物体和传送带不能保持相对静止,物体将跟不上传送带的运动,但它相对地面仍然是向前加速运动的,它们之间存在着滑动摩擦力,同样物体的加速就是该摩擦力的结果,因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动,则它们之间无摩擦力,否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带,则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后,开始减速,因物体速度越来越小,故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用,方向与物体的运动方向相反,传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的,情况就更为复杂了,因为在运动方向上,物体要受重力沿斜面的下滑分力作用,该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。 例1:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少? 【审题】传送带沿逆时针转动,与物体接触处的速度方向斜向下,物体初速度为零,所以物体相对传送带向上滑动(相对地面是斜向下运动的),因此受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,这样物体在沿斜面方向上所受的合力为重力的下滑

高中物理必修二知识点整理教学内容

高一物理必修二知识点姓名:一、曲线运动 1.曲线运动的速度方向 做曲线运动的物体,在某点的速度方向,就是通过这一点的轨迹的切线方向.物体在曲线运动中的速度方向时刻 在改变,所以曲线运动一定是变速运动. (说明:曲线运动是变速运动,只是说明物体具有加速度,但加速度不一定是变化的,例如,抛物运动都是匀变 速曲线运动. ) 2.物体做曲线运动的条件:物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一直线上,也就是加速度方向与速度方向不在同一直线上. 当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速率将增大;当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小;当物体受到的合外力的方向与速度的方向垂直时,该力只改变速度方向,不改变速度的大小. 3.曲线运动的分类 4.曲线运动的轨迹 物体向力的一侧发生弯曲,或者说力一定在弯曲的内侧。 二、合运动与分运动的关系 1.等时性:2.独立性:3.等效性 三、运动的合成与分解的方法 1.运动的合成与分解:包括位移、速度、加速度的合成和分解.它们和力的合成与分解一样都遵守平行四边形定则,由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫运动的合成,由已知的合运动求跟它等效的分运动叫运动的分解.2.运动分解的基本方法根据运动的实际效果将描述合运动规律的各物理量(位移、速度、加速度)按平行四边形定则分别分解,或进行正交分解. ★两直线运动的合运动的性质和轨迹,由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定. (1).根据合加速度是否变化判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动:若合加速度不变则为匀变速运动;若合加速度变化(包括大小或方向)则为非匀变速运动. (2).根据合加速度与合初速度是否共线判定合运动是直线运动还是曲线运动:若合加速度与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动,否则为曲线运动. ①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动. ②一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动,当二者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动. ③两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动. ④两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动;若合初速度与合加速度在同一直线上,则合运动为匀变速直线运动,如图甲所示;不共线时为匀变速曲线运动,如图乙所示. ★如图所示,用v1表示船速,v2表示水速.我们讨论几个关于渡河的问题. 1 1 d v t v 当垂直河岸时(即船头垂直河岸),渡河时间最短 一、平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动叫做平抛运动. 二、平抛运动的性质:是加速度为重力加速度(g)的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线. 三、平抛运动的研究方法 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动

“强制弱”规律“三思”

“强制弱”规律“三思” |浏览人次:9高中化学人教版 长沙市第21中学邵国光 “强制弱”规律“三思” 长沙市第21中学邵国光 化学反应中常常遵循“强制弱”的规律,例如“较强酸+较弱酸盐==较强酸盐+较弱酸(强酸制弱酸)”,“氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物”,则有:氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性等。运用“强制弱”规律解题时学会“三思”,就能化拙为巧,收到事半功倍之效。 一、对“强制弱”规律的“正向”思考 以强酸制弱酸为例:对于反应HA+B-==A-+HB,我们作正向思考,常归纳成“较强酸+较弱酸盐==较强酸盐+较弱酸”或“强酸制弱酸”。运用此规律我们可以由已知反应推知酸碱性强弱,如已知反应C6H5ONa+CO2(少量)+H2O→C6H5OH+NaHCO3,根据“强酸强碱制弱酸弱碱”规律可得到结论:C6H5O-夺取了H2CO3中的H+生成了C6H5OH,而H2CO3失去H+生成HCO3-。酸性:H2CO3>C6H5OH。 二、对“强制弱”规律的“逆向”思考 同样,对于反应HA+B-==A-+HB,我们作逆向思考,实际上此反应可看作A-不能夺取HB中的H+,但B-能夺取HA中的H+,故B-结合H+的能力强于A-,即B-的碱性强于A-。如已知反应 C6H5ONa+CO2(少量)+H2O→C6H5OH+NaHCO3,我们可得另一结论:过量的C6H5O-不能继续结合产物HCO3-中的H+,即CO32-结合H+的能力强于C6H5O-,碱性:CO32->C6H5O-。酸性:C6H5OH>HCO3-,根据“强酸强碱制弱酸弱碱”规律可知下列反应可以发生:CO32-+C6H5OH→HCO3-+C6H5O-。现就上述两种思维方法的应用举两例说明: [例1]向等物质的量浓度的两种一元弱酸盐溶液中,分别加入适量的CO2,发生如下反应:NaA+CO2+H2O==HA+NaHCO3、2NaB+CO2+H2O==2HB+Na2CO3。则HA和HB在水中电离出H+的能力大小关系是()

高中物理难点分类解析滑块与传送带模型问题(经典)

滑块—木板模型 例1如图1所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。 分析:为防止运动过程中A落后于B(A不受拉力F的直接作用,靠A、B间的静摩擦力加速),A、B 一起加速的最大加速度由A决定。解答:物块A能获得的最大加速度为:.∴A、B 一起加速运动时,拉力F的最大值为:. 变式1例1中若拉力F作用在A上呢如图2所示。解答:木板B能获得的最大加速度为:。∴A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为: . 变式2在变式1的基础上再改为:B与水平面间的动摩擦因数为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),使A、B以同一加速度运动,求拉力F的最大值。 解答:木板B能获得的最大加速度为:,设A、B一起加速运动时,拉力F的最大值为F m,则: 解得: 《 例2 如图3所示,质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒 力F,F=8N,当小车速度达到1.5m/s时,在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,求物体从放在小车上开始经t=1.5s通过的位移大小。(g 取10m/s2) 解答:物体放上后先加速:a1=μg=2m/s2,此时小车的加速度为:,当小车与物体达到共同速度时:v共=a1t1=v0+a2t1,解得:t1=1s ,v共=2m/s,以后物体与小车相对静止: (∵,物体不会落后于小车)物体在t=1.5s内通过的位移为:s= a1t12+v共(t-t1)+ a3(t-t1)2=2.1m

练习1如图4所示,在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的木板A和B,A、B 间距s=6m,在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C,A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0.2,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N,A和C开始运动,经过一段时间A、B相碰,碰后立刻达到共同速度,C瞬间速度不变,但A、B并不粘连,求:经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少(已知重力加速度g=10m/s2) 解答:假设力F作用后A、C一起加速,则:,而A能获得的最 大加速度为:,∵,∴假设成立,在A、C滑行6m的过程中:,∴v1=2m/s,,A、B相碰过程,由动量守恒定律可得:mv1=2mv2 ,∴v2=1m/s,此后A、C相对滑动:,故C匀速运动; ,故AB也匀速运动。设经时间t2,C从A右端滑下:v1t2-v2t2=L∴t2=1.5s,然后A、B分离,A减速运动直至停止:a A=μ2g=1m/s2,向 左,,故t=10s时,v A=0.C在B上继 续滑动,且C匀速、B加速:a B=a0=1m/s2,设经时间t4,C.B速度相 等:∴t4=1s。此过程中,C.B的相对位移为:,故C没有从B的右端滑下。然后C.B一起加速,加速度为a1,加速的时间为: ,故t=10s时,A、B、C的速度分别为0,2.5m/s,2.5m/s. $ 练习2如图5所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数 ,取g=10m/s2,试求: (1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端 (2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后。(解答略)答案如下:(1)t=1s,(2)①当F≤N时,A、B相对静止且对地静止,f2=F;,②当2N6N时,A、B发生相对滑动,N. 滑块问题 1.如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=;木板右端放着一

高中物理10大难点强行突破(144页全套)

高中物理10大难点强行突破 目录 难点之一:物体受力分析 (1) 难点之二:传送带问题………………………………………………………………难点之三:圆周运动的实例分析……………………………………………………难点之四:卫星问题分析……………………………………………………………难点之五:功与能……………………………………………………………………. 难点之六:物体在重力作用下的运动………………………………………………. 难点之七:法拉第电磁感应定律……………………………………………………难点之八:带电粒子在电场中的运动………………………………………………难点之九:带电粒子在磁场中的运动………………………………………………. 难点之十:电学实验………………………………………………. …………………

难点之一物体受力分析 一、难点形成原因: 1、力是物体间的相互作用。受力分析时,这种相互作用只能凭着各力的产生条件和方向要求,再加上抽象的思维想象去画,不象实物那么明显,这对于刚升入高中的学生来说,多习惯于直观形象,缺乏抽象的逻辑思惟,所以形成了难点。 2、有些力的方向比较好判断,如:重力、电场力、磁场力等,但有些力的方向难以确定。如:弹力、摩擦力等,虽然发生在接触处,但在接触的地方是否存在、方向如何却难以把握。 3、受力分析时除了将各力的产生要求、方向的判断方法熟练掌握外,同时还要与物体的运动状态相联系,这就需要一定的综合能力。由于学生对物理知识掌握不全,导致综合分析能力下降,影响了受力分析准确性和全面性。 4、教师的教学要求和教学方法不当造成难点。教学要求不符合学生的实际,要求过高,想一步到位,例如:一开始就给学生讲一些受力个数多、且又难以分析的物体的受力情况等。这样势必在学生心理上会形成障碍。 二、难点突破策略: 物体的受力情况决定了物体的运动状态,正确分析物体的受力,是研究力学问题的关键。受力分析就是分析物体受到周围其它物体的作用。为了保证分析结果正确,应从以下几个方面突破难点。 1. 2.受力分析的依据:各种性质力的产生条件及各力方向的特点 3.受力分析的步骤: 为了在受力分析时不多分析力,也不漏力,一般情况下按下面的步骤进行: (1)确定研究对象—可以是某个物体也可以是整体。 (2)按顺序画力 a.先画重力:作用点画在物体的重心,方向竖直向下。 b.次画已知力 c.再画接触力—(弹力和摩擦力):看研究对象跟周围其他物体有几个接触点(面),先对某个接触点(面)分析,若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动的趋势,则再画出摩擦力。分析完一个接触点(面)后,再依次分析其他的接触点(面)。 d.再画其他场力:看是否有电、磁场力作用,如有则画出。 (3)验证: a.每一个力都应找到对应的施力物体 b.受的力应与物体的运动状态对应。 说明: (1)只分析研究对象受的根据性质命名的实际力(如:重力、弹力、摩擦力等),不画它对别的物体的作用力。 (2)合力和分力不能同时作为物体所受的力。 (3)每一个力都应找到施力物体,防止“漏力”和“添力”。 (4)可看成质点的物体,力的作用点可画在重心上,对有转动效果的物体,则力应画在实际位置上。(5)为了使问题简化,常忽略某些次要的力。如物体速度不大时的空气阻力、物体在空气中所受的浮力等。(6)分析物体受力时,除了考虑它与周围物体的作用外,还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速),当物体的运动情况不同时,其情况也不同。 4. 受力分析的辅助手段 (1)物体的平衡条件(共点力作用下物体的平衡条件是合力为零) (2)牛顿第二定律(物体有加速度时)

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