高考復(fù)習(xí)寶典物理.doc

高考復(fù)習(xí)寶典物理篇高中物理解題方法指導(dǎo)物理題解常用的兩種方法：分析法的特點(diǎn)是從待求量出發(fā)，追尋待求量公式中每一個(gè)量的表達(dá)式，(當(dāng)然結(jié)合題目所給的已知量追尋)，直至求出未知量。這樣一種思維方式“目標(biāo)明確”，是一種很好的方法應(yīng)當(dāng)熟練掌握。 綜合法，就是“集零為整”的思維方法，它是將各個(gè)局部（簡(jiǎn)單的部分）的關(guān)系明確以后，將各局部綜合在一起，以得整體的解決。綜合法的特點(diǎn)是從已知量入手，將各已知量聯(lián)系到的量（據(jù)題目所給條件尋找）綜合在一起。實(shí)際上“分析法”和“綜合法”是密不可分的，分析的目的是綜合，綜合應(yīng)以分析為基礎(chǔ)，二者相輔相成。正確解答物理題應(yīng)遵循一定的步驟 第一步：看懂題。所謂看懂題是指該題中所敘述的現(xiàn)象是否明白?不可能都不明白，不懂之處是哪？哪個(gè)關(guān)鍵之處不懂？這就要集中思考“難點(diǎn)”，注意挖掘“隱含條件?！币B(yǎng)成這樣一個(gè)習(xí)慣：不懂題，就不要?jiǎng)邮纸忸}。 若習(xí)題涉及的現(xiàn)象復(fù)雜，對(duì)象很多，須用的規(guī)律較多，關(guān)系復(fù)雜且隱蔽，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)將習(xí)題“化整為零”，將習(xí)題化成幾個(gè)過程，就每一過程進(jìn)行分析。 第二步：在看懂題的基礎(chǔ)上，就每一過程寫出該過程應(yīng)遵循的規(guī)律，而后對(duì)各個(gè)過程組成的方程組求解。 第三步：對(duì)習(xí)題的答案進(jìn)行討論討論不僅可以檢驗(yàn)答案是否合理，還能使讀者獲得進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面。一、靜力學(xué)問題解題的思路和方法 1.確定研究對(duì)象：并將“對(duì)象”隔離出來(lái)-。必要時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象。這種轉(zhuǎn)換，一種情況是換為另一物體，一種情況是包括原“對(duì)象”只是擴(kuò)大范圍，將另一物體包括進(jìn)來(lái)。 2.分析“對(duì)象”受到的外力，而且分析“原始力”，不要邊分析，邊處理力。以受力圖表示。 3.根據(jù)情況處理力，或用平行四邊形法則，或用三角形法則，或用正交分解法則，提高力合成、分解的目的性，減少盲目性。 4.對(duì)于平衡問題，應(yīng)用平衡條件F0，M0，列方程求解，而后討論。 5.對(duì)于平衡態(tài)變化時(shí)，各力變化問題，可采用解析法或圖解法進(jìn)行研究。 靜力學(xué)習(xí)題可以分為三類： 力的合成和分解規(guī)律的運(yùn)用。 共點(diǎn)力的平衡及變化。 固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體平衡及變化。認(rèn)識(shí)物體的平衡及平衡條件對(duì)于質(zhì)點(diǎn)而言，若該質(zhì)點(diǎn)在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，即加速度為零，則稱為平衡，欲使質(zhì)點(diǎn)平衡須有F0。若將各力正交分解則有：FX0，F(xiàn)Y0 。對(duì)于剛體而言，平衡意味著，沒有平動(dòng)加速度即0，也沒有轉(zhuǎn)動(dòng)加速度即0（靜止或勻逮轉(zhuǎn)動(dòng)），此時(shí)應(yīng)有：F0，M0。這里應(yīng)該指出的是物體在三個(gè)力（非平行力）作用下平衡時(shí)，據(jù)F0可以引伸得出以下結(jié)論： 三個(gè)力必共點(diǎn)。 這三個(gè)力矢量組成封閉三角形。 任何兩個(gè)力的合力必定與第三個(gè)力等值反向。對(duì)物體受力的分析及步驟（一）、受力分析要點(diǎn)：1、明確研究對(duì)象2、分析物體或結(jié)點(diǎn)受力的個(gè)數(shù)和方向，如果是連結(jié)體或重疊體，則用“隔離法”3、作圖時(shí)力較大的力線亦相應(yīng)長(zhǎng)些4、每個(gè)力標(biāo)出相應(yīng)的符號(hào)（有力必有名），用英文字母表示5、物體或結(jié)點(diǎn)：6、用正交分解法解題列動(dòng)力學(xué)方程受力平衡時(shí)受力不平衡時(shí) 7、一些物體的受力特征： 8、同一繩放在光滑滑輪或光滑掛鉤上，兩側(cè)繩子受力大小相等，當(dāng)三段以上繩子在交點(diǎn)打結(jié)時(shí)，各段繩受力大小一般不相等。（二）、受力分析步驟：1、判斷物體的個(gè)數(shù)并作圖：重力；接觸力（彈力和摩擦力）；場(chǎng)力（電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力）2、判斷力的方向：根據(jù)力的性質(zhì)和產(chǎn)生的原因去判；根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)去判；a由牛頓第三定律去判；b由牛頓第二定律去判（有加速度的方向物體必受力）。二、運(yùn)動(dòng)學(xué)解題的基本方法、步驟 運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念(位移、速度、加速度等)和基本規(guī)律是我們解題的依據(jù)，是我們認(rèn)識(shí)問題、分析問題、尋求解題途徑的武器。只有深刻理解概念、規(guī)律才能靈活地求解各種問題，但解題又是深刻理解概念、規(guī)律的必需環(huán)節(jié)。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念、規(guī)律可知求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的基本方法、步驟為 （1）審題。弄清題意，畫草圖，明確已知量，未知量，待求量。 （2）明確研究對(duì)象。選擇參考系、坐標(biāo)系。 （3）分析有關(guān)的時(shí)間、位移、初末速度，加速度等。 （4）應(yīng)用運(yùn)動(dòng)規(guī)律、幾何關(guān)系等建立解題方程。 （5）解方程。三、動(dòng)力學(xué)解題的基本方法我們用動(dòng)力學(xué)的基本概念和基本規(guī)律分析求解動(dòng)力學(xué)習(xí)題由于動(dòng)力學(xué)規(guī)律較復(fù)雜，我們根據(jù)不同的動(dòng)力學(xué)規(guī)律把習(xí)題分類求解。1、應(yīng)用牛頓定律求解的問題，這種問題有兩種基本類型：（1）已知物體受力求物體運(yùn)動(dòng)情況，（2）已知物體運(yùn)動(dòng)情況求物體受力這兩種基本問題的綜合題很多。從研究對(duì)象看，有單個(gè)物體也有多個(gè)物體。 （1）解題基本方法 根據(jù)牛頓定律解答習(xí)題的基本方法是 根據(jù)題意選定研究對(duì)象，確定m。 分析物體受力情況，畫受力圖，確定。 分析物體運(yùn)動(dòng)情況，確定a 。 根據(jù)牛頓定律、力的概念、規(guī)律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等建立解題方程。 解方程。 驗(yàn)算，討論。 以上、是解題的基礎(chǔ)，它們常常是相互聯(lián)系的，不能截然分開。 應(yīng)用動(dòng)能定理求解的問題動(dòng)能定理公式為，根據(jù)動(dòng)能定理可求功、力、位移、動(dòng)能、速度大小、質(zhì)量等。應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本方法是 選定研究的物體和物體的一段位移以明確m、s。 分析物體受力，結(jié)合位移以明確。 分析物體初末速度大小以明確初末動(dòng)能。然后是根據(jù)動(dòng)能定理等列方程，解方程，驗(yàn)算討論。圖4-5Fm2m1 （例題）如圖45所示，木板質(zhì)量，長(zhǎng)3米。物體質(zhì)量。物體與木板間摩擦系數(shù)，木板與水平地面間摩擦系數(shù)，開始時(shí)，物體在木板右端，都處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用牛的水平恒力拉木板，物體將在木板上滑動(dòng)，問經(jīng)過2秒后（1）力F作功多少？（2）物體動(dòng)能多大？（米/秒2）應(yīng)用動(dòng)量定理求解的問題從動(dòng)量定理知，這定理能求沖量、力、時(shí)間、動(dòng)量、速度、質(zhì)量等。動(dòng)量定理解題的基本方法是 選定研究的物體和一段過程以明確m、t。 分析物體受力以明確沖量。 分析物體初、末速度以明確初、末動(dòng)量。然后是根據(jù)動(dòng)量定理等建立方程，解方程，驗(yàn)算討論。【例題8】 質(zhì)量為10千克的重錘從3.2米高處自由下落打擊工件，重錘打擊工件后跳起0.2米，打擊時(shí)間為0.01秒。求重錘對(duì)工件的平均打擊力。 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解的問題機(jī)械能守恒定律公式是知，可以用來(lái)求動(dòng)能、速度大小、質(zhì)量、勢(shì)能、高度，位移等。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的基本方法是 選定研究的系統(tǒng)和一段位移。 分析系統(tǒng)所受外力、內(nèi)力及它們作功的情況以判定系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。 分析系統(tǒng)中物體初末態(tài)位置、速度大小以確定初末態(tài)的機(jī)械。然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律等列方程，解方程，驗(yàn)算討論。四、電場(chǎng)解題的基本方法 本章的主要問題是電場(chǎng)性質(zhì)的描述和電場(chǎng)對(duì)電荷的作用，解題時(shí)必須搞清描述電場(chǎng)性質(zhì)的幾個(gè)物理量和研究電場(chǎng)的各個(gè)規(guī)律。 1、如何分析電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電場(chǎng)力和電勢(shì)能 （1）先分析所研究的電場(chǎng)是由那些場(chǎng)電荷形成的電場(chǎng)。 （2）搞清電場(chǎng)中各物理量的符號(hào)的含義。 （3）正確運(yùn)用疊加原理(是矢量和還是標(biāo)量和)。 下面簡(jiǎn)述各量符號(hào)的含義： 電量的正負(fù)只表示電性的不同，而不表示電量的大小。 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力是矢量，應(yīng)用庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)公式時(shí)，不要代入電量的符號(hào)，通過運(yùn)算求出大小，方向應(yīng)另行判定。（在空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和電場(chǎng)力的方向不能簡(jiǎn)單用、來(lái)表示。） 電勢(shì)和電勢(shì)能都是標(biāo)量，正負(fù)表示大小用進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以把它們的符號(hào)代入，如U為正，q為負(fù)，則也為負(fù)如U1U20，q為負(fù)，則。 電場(chǎng)力做功的正負(fù)與電荷電勢(shì)能的增減相對(duì)應(yīng)，WAB為正（即電場(chǎng)力做正功）時(shí)，電荷的電勢(shì)能減小，；WAB為負(fù)時(shí)，電荷的電勢(shì)能增加。所以，應(yīng)用時(shí)可以代人各量的符號(hào)，來(lái)判定電場(chǎng)力做功的正負(fù)。當(dāng)然也可以用求功的大小，再由電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向來(lái)判定功的正負(fù)。但前者可直接求比較簡(jiǎn)便。2、如何分析電場(chǎng)中電荷的平衡和運(yùn)動(dòng)電荷在電場(chǎng)中的平衡與運(yùn)動(dòng)是綜合電場(chǎng)；川力學(xué)的有關(guān)知識(shí)習(xí)能解決的綜合性問題，對(duì)加深有關(guān)概念、規(guī)律的理解，提高分析，綜合問題的能力有很大的作用。這類問題的分析方法與力學(xué)的分析方法相同，解題步驟如下： (1)確定研究對(duì)象(某個(gè)帶電體)。 (2)分析帶電體所受的外力。 (3)根據(jù)題意分析物理過程，應(yīng)注意討論各種情況，分析題中的隱含條件，這是解題的關(guān)鍵。 (4)根據(jù)物理過程，已知和所求的物理量，選擇恰當(dāng)?shù)牧W(xué)規(guī)律求解。 (5)對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行討論。 【例題4】 如圖73所示，如果 (氚核)和(氦核)垂直電場(chǎng)強(qiáng)度方向進(jìn)入同偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求在下述情況時(shí)，它們的橫向位移大小的比。（1）以相同的初速度進(jìn)入，（2）以相同的初動(dòng)能進(jìn)入； （3）以相同的初動(dòng)量進(jìn)入； （4）先經(jīng)過同一加速電場(chǎng)以后再進(jìn)入。V0 分析和解 帶電粒子在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所受的重力，所以重力可以忽略。帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)受到電場(chǎng)力的作用，做類似于平拋的運(yùn)動(dòng)，在原速度方向作勻速運(yùn)動(dòng)，在橫向作初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。利用牛頓第二定律和勻加速運(yùn)動(dòng)公式可得 （1）以相同的初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)， 因E、l、v0都相同，所以 （2）以相同的初動(dòng)能Ek0進(jìn)入電場(chǎng)，因?yàn)镋、l、mv2都相同，所以 （3）以相同的初動(dòng)量p0進(jìn)入電場(chǎng)，因?yàn)镋、l、mv0都相同，由 （4）先經(jīng)過同一加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入電場(chǎng)，在加速電場(chǎng)加速后，粒子的動(dòng)能 （U1為加速電壓） 由 因E、l、U1是相同的，y的大小與粒子質(zhì)量、電量無(wú)關(guān)，所以： 注意 在求橫向位移y的比值時(shí)，應(yīng)先求出y的表達(dá)式，由題設(shè)條件，找出y與粒子的質(zhì)量m、電量q的比例關(guān)系，再列出比式求解，這是求比值的一般方法。3、如何分析有關(guān)平行板電容器的問題在分析這類問題時(shí)應(yīng)當(dāng)注意 （1）平行板電容器在直流電路中是斷路，它兩板間的電壓與它相并聯(lián)的用電器（或支路）的電壓相同。（2）如將電容器與電源相接、開關(guān)閉合時(shí)，改變兩板距離或兩板正對(duì)面積時(shí)，兩板電正不變，極板的帶電量發(fā)生變化。如開關(guān)斷開后，再改變兩極距離或兩板正對(duì)面積時(shí)，兩極帶電量不變，電壓將相應(yīng)改變。（3）平行板電容器內(nèi)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，可由求兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而進(jìn)步討論，兩極板問電荷的叫平衡和運(yùn)。 4、利用電力線和等勢(shì)面的特性分析場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)電力線和等勢(shì)面可以形象的描述場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)。電荷周圍所畫的電力線數(shù)正比于電荷所帶電量。電力線的疏密，方向表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，順電力線電勢(shì)降低，等勢(shì)面垂直電力線等可以幫助我們?nèi)シ治鰣?chǎng)強(qiáng)和電勢(shì) Q【例題】 有一球形不帶電的空腔導(dǎo)體，將一個(gè)負(fù)電荷Q放入空腔中，如圖所示。問：（1）由于靜電感應(yīng)，空腔導(dǎo)體內(nèi)、外壁各帶什么電？空腔內(nèi)、導(dǎo)體內(nèi)、導(dǎo)體外的電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)的大小有何特點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向如何？（2）如將空腔導(dǎo)體內(nèi)壁接地；空腔導(dǎo)體內(nèi)外壁各帶什么電?空腔內(nèi)、導(dǎo)體內(nèi)、導(dǎo)體外的場(chǎng)強(qiáng)，電勢(shì)有何變比？（3）去掉接地線，再將場(chǎng)電荷Q拿走遠(yuǎn)離空腔導(dǎo)體后，空腔導(dǎo)體內(nèi)、外壁各帶什么電？空腔內(nèi)、導(dǎo)體內(nèi)、導(dǎo)體外部的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)又有什么變化？分析和解 本題利用電力線進(jìn)行分析比較清楚（1）把負(fù)電荷放人空腔中，負(fù)電荷周圍將產(chǎn)生電場(chǎng)，（畫出電力線其方向是指向負(fù)電荷）自由電子由低電勢(shì)到圖7高電勢(shì)(電子逆電力線運(yùn)動(dòng))發(fā)生靜電感應(yīng)，使導(dǎo)體內(nèi)壁帶有電量為Q的正電荷，導(dǎo)體外壁帶有電量為Q的負(fù)電荷，如圖7所示。空腔導(dǎo)體里外電力線數(shù)一樣多（因電力線數(shù)正比于電量）空膠外電力線指向金屬導(dǎo)體（電力線止于負(fù)電荷）。越靠近空腔導(dǎo)體場(chǎng)強(qiáng)越大。導(dǎo)體中無(wú)電力線小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零，空腔內(nèi)越靠近負(fù)電荷Q電力線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度也越大。順電力線電勢(shì)降低，如規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，越靠近空腔導(dǎo)體電勢(shì)越低，導(dǎo)體內(nèi)部電勢(shì)相等，空腔內(nèi)越靠近負(fù)電荷Q電勢(shì)越低。各處的電勢(shì)均小于零。（2）如把空腔導(dǎo)體內(nèi)壁接地，電子由低電勢(shì)到高電勢(shì)，導(dǎo)體上的自由電子將通過接地線進(jìn)入大地，靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)壁仍帶正電，導(dǎo)體外壁不帶電。由于電力線數(shù)正比于場(chǎng)電荷，場(chǎng)電荷Q未變所以空腔內(nèi)的電力線分布未變，空腔內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度也不變。導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)仍為零。由于導(dǎo)體外壁不帶電，導(dǎo)體外部無(wú)電力線，導(dǎo)體外部場(chǎng)強(qiáng)也變?yōu)榱?。（要使?dǎo)體外部空間不受空腔內(nèi)場(chǎng)電荷的影響，必須把空腔導(dǎo)體接地。）在靜電平衡后，導(dǎo)體與地電勢(shì)相等都等于零，導(dǎo)體內(nèi)部空腔中電勢(shì)仍為負(fù)，越靠近場(chǎng)電荷電勢(shì)越低，各處電勢(shì)都比 導(dǎo)體按地以前高。 （3）如去掉接地線，再把場(chǎng)電荷拿走遠(yuǎn)離空腔導(dǎo)體時(shí)，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體外表面自由電子向內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)表面不帶電，外表面帶正電，帶電量為Q。這時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部和空腔內(nèi)無(wú)電力線，場(chǎng)強(qiáng)都變?yōu)榱?，?dǎo)體外表面場(chǎng)強(qiáng)垂直導(dǎo)體表面指向?qū)w外，離導(dǎo)體越遠(yuǎn)，電力線越疏，場(chǎng)強(qiáng)越小。順電力線電勢(shì)減小，無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，越靠近導(dǎo)體電勢(shì)越高。導(dǎo)體上和空腔內(nèi)電勢(shì)相等，各點(diǎn)電勢(shì)均大于零。 當(dāng)導(dǎo)體接地時(shí)，導(dǎo)體外表面不帶電，也可用電力線進(jìn)行分析。如果外表面帶負(fù)電，就有電力線由無(wú)窮遠(yuǎn)指向?qū)w，導(dǎo)體的電勢(shì)將小于零，與導(dǎo)體電勢(shì)為零相矛盾。如果導(dǎo)體外表面最后帶正電，則有電力線由導(dǎo)體外表面指向無(wú)窮遠(yuǎn)，則導(dǎo)體電勢(shì)將大于零，也與地等電勢(shì)相矛盾所以，本題中將導(dǎo)體接地時(shí)，導(dǎo)體外表面不再帶電。3、利用等效和類比的方法進(jìn)行分析當(dāng)我們研究某一新問題時(shí)，如果它和某一學(xué)過的問題類似，就可以利用等效和類比的方法進(jìn)行分析。【例題】 擺球的質(zhì)量為m，帶電量為Q，用擺長(zhǎng)為Z的懸線懸掛在場(chǎng)強(qiáng)為E的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中。求：（1）它在微小擺動(dòng)時(shí)的周期；（2）將懸線偏離豎直位置多大角度時(shí)，小球由靜止釋放，擺到懸線為豎直位置時(shí)速度剛好是零。五、電路解題的基本方法1、解題的基本方法、步驟本章的主要問題是研究電路中通以穩(wěn)恒電流時(shí)，各電學(xué)量的計(jì)算，分析穩(wěn)恒電流的題目，步驟如下：（1）確定所研究的電路。（2）將不規(guī)范的串并聯(lián)電路改畫為規(guī)范的串并聯(lián)電路。（使所畫電路的串、并聯(lián)關(guān)系清晰）。對(duì)應(yīng)題中每一問可分別畫出簡(jiǎn)單電路圖，代替原題中較為復(fù)雜的電路圖。（3）在所畫圖中標(biāo)出已知量和待求量，以利分析。（4）應(yīng)注意當(dāng)某一電阻改變時(shí)，各部分電流、電壓、功率都要改變。可以認(rèn)為電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻及其它定值電阻的數(shù)值不變。必要時(shí)先求出、r和定隨電阻的大小。（5）根據(jù)歐姆定律，串、并聯(lián)特性和電功率公式列方程求解。（6）學(xué)會(huì)用等效電路，會(huì)用數(shù)學(xué)方法討論物理量的極值。2、將不規(guī)范的串并聯(lián)電路加以規(guī)范搞清電路的結(jié)構(gòu)是解這類題的基礎(chǔ)，具體辦法是：（1）確定等勢(shì)點(diǎn)，標(biāo)出相應(yīng)的符號(hào)。因?qū)Ь€的電阻和理想安培計(jì)的電阻都不計(jì)，可以認(rèn)為導(dǎo)線和安培計(jì)聯(lián)接的兩點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)。（2）先畫電阻最少的支路，再畫次少的支路從電路的一端畫到另一端。3、含有電容器的電路解題方法在直流電路中，電容器相當(dāng)電阻為無(wú)窮大的電路元件，對(duì)電路是斷路。解題步驟如下：（1）先將含電容器的支路去掉（包括與它串在同一支路上的電阻），計(jì)算各部分的電流、電壓值。（2）電容器兩極扳的電壓，等于它所在支路兩端點(diǎn)的電壓。（3）通過電容器的電壓和電容可求出電容器充電電量。（4）通過電容器的電壓和平行板間距離可求出兩扳間電場(chǎng)強(qiáng)度，再分析電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。4、如何聯(lián)接最省電用電器正常工作應(yīng)滿足它要求的額定電壓和額定電流，要使額外的損失盡可能少，當(dāng)電源電壓大于或等于兩個(gè)（或兩個(gè)以上）用電器額定電壓之和時(shí)，可以將這兩個(gè)用電器串聯(lián)，并給額定電流小的用電器加分流電阻，如電源電壓大于用電器額定電壓之和時(shí)，應(yīng)串聯(lián)分壓電阻?！纠?三盞燈，L1為“110V 100W”，L2為“110V 50W”，L3為“110V 40W”電源電壓為220V，要求：三盞燈可以單獨(dú)工作；三盞燈同時(shí)工作時(shí)額外損耗的功率最小，應(yīng)怎樣聯(lián)接？畫出電路圖，求出額外損耗功率。5、在電路計(jì)算中應(yīng)注意的幾個(gè)問題（1）在電路計(jì)算中，可以認(rèn)為電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻和各定值電阻的阻值不變，而各部分的電流、電壓、功率（或各種電表的示數(shù)）將隨外電阻的改變而收變。所以，在電路計(jì)算中，如未給出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，往往要先將其求出再求變化后的電流、電壓、功率。（2）應(yīng)搞清電路中各種電表是不是理想表。作為理想安培計(jì)，可以認(rèn)為它的電阻是零，作為理想伏特計(jì)，可以認(rèn)為它的電阻是無(wú)窮大。也就是說(shuō)，將理想安培計(jì)、伏特汁接入電路，將不影響電路的電流和電壓?？梢园寻才嘤?jì)當(dāng)成導(dǎo)線、伏特計(jì)去掉后進(jìn)行電路計(jì)算。但作為真實(shí)表，它們都具有電阻，它們既顯示出電路的電流和電壓，也顯示它自身的電流值或電壓值。如真實(shí)安培計(jì)是個(gè)小電阻，真實(shí)伏特計(jì)是一個(gè)大電阻，將它們接入電路將影響電路的電流和電壓值。所以，解題時(shí)應(yīng)搞清電路中電表是不是當(dāng)作理想表。二、解題的基本方法 1、磁場(chǎng)、磁場(chǎng)力方向的判定（1）電流磁場(chǎng)方向的判定正確應(yīng)用安培定則對(duì)于直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管周圍空間的磁場(chǎng)分布，要能熟練地用磁力線正確表示，以圖示方法畫出磁力線的分布情況包括正確的方向和大致的疏密程度，還要能根據(jù)解題的需要選擇不同的圖示（如立體圖、縱剖面圖或橫斷面圖等）。其中，關(guān)于磁場(chǎng)方向走向的判定，要能根據(jù)電流方向正確掌握安培定則的兩種用法，即： 對(duì)于直線電流，用右手握住導(dǎo)線（電流），讓伸直的大拇指所指方向跟電流方向一致，則彎曲的四指所指方向即為磁力線環(huán)繞電流的方向。 對(duì)于環(huán)形電流和通電螺線管，應(yīng)讓右手彎曲的四指所指方向跟電流方向一致，則伸直的大拇指所指方向即為環(huán)形電流中心軸線上磁力線方向，或通電螺線管內(nèi)部磁力線方向（亦即大拇指指向通電螺線管滋力線出發(fā)端北極）。 對(duì)于通電螺線管，其內(nèi)部的磁場(chǎng)方向從N極指向S極；而內(nèi)部的磁場(chǎng)方向從S極指向N極。從而形成閉合的曲線。（2）安培力、洛侖茲力方向的判定正確應(yīng)用左手定則 運(yùn)用左手定則判定安培力的方向，要依據(jù)磁場(chǎng)B的方向和電流I的方向只要B與IL的方向不平行，則必有安培力存在，且與B、IL所決定的平面垂直。對(duì)于B與IL不垂直的一般情況來(lái)說(shuō)，則需先將B矢量分解為兩個(gè)分量：一個(gè)是垂直于IL的，另一個(gè)是平行于IL的，如圖92所示，再依據(jù)的方向和電流I的方向判定安培力的方向。在磁場(chǎng)與通電導(dǎo)線方向夾角給定的前提下，如果在安培力F磁場(chǎng)B和通電導(dǎo)線IL中任意兩個(gè)量的方向確定，就能依據(jù)左手定則判斷第三個(gè)量的方向。 運(yùn)用左手定則判定洛侖茲力的方向，同樣要依據(jù)磁場(chǎng)B的方向和由于帶電粒子運(yùn)動(dòng)形成的電流方向（帶正電粒子運(yùn)動(dòng)形成的電流，方向與其速度v方向一致，帶負(fù)電粒子運(yùn)動(dòng)形成的電流，方向與其速度v方向相反）。只要B與v的方向不平行，則必有洛侖茲力存在，且與B、v所決定的平面垂直。對(duì)于B與v不垂直的一般情況來(lái)說(shuō)，則仍需先將B矢量分解為兩個(gè)分量：一個(gè)是垂直于v的，另一個(gè)是平行于v的，如圖93所示，（或?qū)矢量分解為兩個(gè)分量：一個(gè)是垂直于B的，另一個(gè)是平行于B的，如圖93所示。）再依據(jù)的方向和v的方向(或B的方向和的方向)正確判定洛侖茲力的方向。在磁場(chǎng)B與已知電性粒子的運(yùn)動(dòng)速度v的方向夾角給定的前提下，如果在洛侖茲力f、磁場(chǎng)B和粒子運(yùn)動(dòng)速度中任意兩個(gè)量的方向確定，也就能依據(jù)左手定則判斷第三個(gè)量的方向。2、磁場(chǎng)力大小的計(jì)算及其作用效果（1）關(guān)于安培力大小的計(jì)算式，其中為B與IL的方向夾角（見圖92），由式可知，由于角取值不同，安培力值將隨之而變，其中取、值時(shí)F為零，取時(shí)F值最大。本式的適用條件，一般地說(shuō)應(yīng)為一般通電直導(dǎo)線IL處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，但也有例外，譬如在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只要通電直導(dǎo)線段IL所在位置沿導(dǎo)線的各點(diǎn)B矢最相等（B值大小相等、方向相同），則其所受安培力也可運(yùn)用該式計(jì)算。關(guān)于安培力的作用效果，解題中通常遇到的情況舉例說(shuō)明如下： 平行通電導(dǎo)線之間的相互作用；同向電流相吸，反向電流相斥。這是電流問磁相互作用的一個(gè)重要例證。 在安培力與其他力共同作用下使通電導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)，借以測(cè)定B或I等待測(cè)值。如應(yīng)用電流天平測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度值，應(yīng)用磁電式電流表測(cè)量電流強(qiáng)度?！纠}2)】 圖95所示是一種電流天平，用以測(cè)定勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。在天平的一端掛一矩形線圈，其底邊置于待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，B的方向垂直于紙面向里。已知線圈為n匝，底邊長(zhǎng)L當(dāng)線圈通以逆時(shí)針方向，強(qiáng)度為I的電流時(shí)，使天平平衡；將電流反向但強(qiáng)度不變，則需在左盤中再加砝碼，使天平恢復(fù)平衡。試列出待測(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式。分析和解 本題應(yīng)著眼于線圈底邊在安培力作用下天平的平衡以及電流方向變化后天平調(diào)整重新平衡等問題因此需對(duì)線圈及天平進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件確定有關(guān)量的量值關(guān)系。對(duì)于第一種情況，即線圈（設(shè)線圈質(zhì)量為M）通以逆時(shí)針方向電流時(shí)，根據(jù)左手定則判定其底邊所受安培力F的方向豎直向上。如果這時(shí)左盤中置砝碼m可使天平平衡，則應(yīng)有 第二種情況，即線圈改通順時(shí)針方向電流后，顯然其底邊所受安培力方向變?yōu)樨Q直向下。左盤需再加砝碼，以使天平重新平衡，這時(shí)則有 由、兩式可得，根據(jù)安培力的計(jì)算式，并考慮到線圈的匝數(shù)，有。所以待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即為所求。（2）關(guān)于洛侖茲力大小的計(jì)算式，其中為B與的方向夾角（見圖93），由式可知，由于取值不同，洛侖茲力值亦將隨之而變，其中取、值時(shí)為零，取時(shí)值最大。本式的適用范圍比較廣泛，但在中學(xué)物理教學(xué)中只討論帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，而且大綱規(guī)定，洛侖茲力的計(jì)算，只要求掌握跟B垂直的情況。 關(guān)于洛侖茲力的作用效果，解題中通常遇到的情況舉例說(shuō)明如下： 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。a、如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度垂直于磁場(chǎng)B，即，如圖99所示，則帶電粒子將在垂直于B的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)洛侖茲力起著向心力的作用根據(jù)牛頓第二定律，應(yīng)為 ，由此可得，圓運(yùn)動(dòng)半徑。角速度。周期。粒子動(dòng)量的大小。粒子的動(dòng)能。 b、如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度與磁場(chǎng)B不垂直，臂如銳角，如圖910所示。則可將分解為及,其中帶電粒子q一方面因而受洛侖茲力的作用，在垂直于B的平面內(nèi)做一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，還因而做一平行于磁場(chǎng)的與蘇直線運(yùn)動(dòng)。兩分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為如圖910所示的沿一等距螺旋線運(yùn)動(dòng)，其距軸的半徑，螺距。高考物理解題模型目 錄第一章 運(yùn)動(dòng)和力一、追及、相遇模型二、先加速后減速模型三、斜面模型四、掛件模型五、彈簧模型（動(dòng)力學(xué)）第二章 圓周運(yùn)動(dòng)一、水平方向的圓盤模型二、行星模型第三章 功和能一、水平方向的彈性碰撞二、水平方向的非彈性碰撞三、人船模型四、爆炸反沖模型第四章 力學(xué)綜合一、解題模型：二、滑輪模型三、渡河模型第五章 電路一、電路的動(dòng)態(tài)變化二、交變電流第六章 電磁場(chǎng)一、電磁場(chǎng)中的單桿模型二、電磁流量計(jì)模型三、回旋加速模型四、磁偏轉(zhuǎn)模型59第一章 運(yùn)動(dòng)和力一、追擊、相遇模型模型講解：火車甲正以速度v1向前行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方距甲d處有火車乙正以較小速度v2同向勻速行駛，于是他立即剎車，使火車做勻減速運(yùn)動(dòng)。為了使兩車不相撞，加速度a應(yīng)滿足什么條件？解析：設(shè)以火車乙為參照物，則甲相對(duì)乙做初速為、加速度為a的勻減速運(yùn)動(dòng)。若甲相對(duì)乙的速度為零時(shí)兩車不相撞，則此后就不會(huì)相撞。因此，不相撞的臨界條件是：甲車減速到與乙車車速相同時(shí)，甲相對(duì)乙的位移為d。即：，故不相撞的條件為甲、乙兩物體相距s，在同一直線上同方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后就保持靜止不動(dòng)。甲物體在前，初速度為v1，加速度大小為a1。乙物體在后，初速度為v2，加速度大小為a2且知v1v2，但兩物體一直沒有相遇，求甲、乙兩物體在運(yùn)動(dòng)過程中相距的最小距離為多少？解析：若是，說(shuō)明甲物體先停止運(yùn)動(dòng)或甲、乙同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，乙的速度一直大于甲的速度，只有兩物體都停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，才相距最近，可得最近距離為若是，說(shuō)明乙物體先停止運(yùn)動(dòng)那么兩物體在運(yùn)動(dòng)過程中總存在速度相等的時(shí)刻，此時(shí)兩物體相距最近，根據(jù)，求得在t時(shí)間內(nèi)甲的位移乙的位移代入表達(dá)式求得如圖1.01所示，聲源S和觀察者A都沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于地面的速率分別為和。空氣中聲音傳播的速率為，設(shè)，空氣相對(duì)于地面沒有流動(dòng)。圖1.01若聲源相繼發(fā)出兩個(gè)聲信號(hào)。時(shí)間間隔為，請(qǐng)根據(jù)發(fā)出的這兩個(gè)聲信號(hào)從聲源傳播到觀察者的過程。確定觀察者接收到這兩個(gè)聲信號(hào)的時(shí)間間隔。請(qǐng)利用（1）的結(jié)果，推導(dǎo)此情形下觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出的聲波頻率間的關(guān)系式。解析：作聲源S、觀察者A、聲信號(hào)P（P1為首發(fā)聲信號(hào)，P2為再發(fā)聲信號(hào)）的位移時(shí)間圖象如圖2所示圖線的斜率即為它們的速度則有：圖2兩式相減可得：解得（2）設(shè)聲源發(fā)出聲波的振動(dòng)周期為T，這樣，由以上結(jié)論，觀察者接收到的聲波振動(dòng)的周期為由此可得，觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出聲波頻率間的關(guān)系為在一條平直的公路上，乙車以10m/s的速度勻速行駛，甲車在乙車的后面作初速度為15m/s，加速度大小為0.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，則兩車初始距離L滿足什么條件時(shí)可以使（1）兩車不相遇；（2）兩車只相遇一次；（3）兩車能相遇兩次（設(shè)兩車相遇時(shí)互不影響各自的運(yùn)動(dòng)）。答案：設(shè)兩車速度相等經(jīng)歷的時(shí)間為t，則甲車恰能追及乙車時(shí)，應(yīng)有其中，解得若，則兩車等速時(shí)也未追及，以后間距會(huì)逐漸增大，及兩車不相遇。若，則兩車等速時(shí)恰好追及，兩車只相遇一次，以后間距會(huì)逐漸增大。若，則兩車等速時(shí)，甲車已運(yùn)動(dòng)至乙車前面，以后還能再次相遇，即能相遇兩次。二、先加速后減速模型模型概述：物體先加速后減速的問題是運(yùn)動(dòng)學(xué)中典型的綜合問題，也是近幾年的高考熱點(diǎn)，同學(xué)在求解這類問題時(shí)一定要注意前一過程的末速度是下一過程的初速度，如能畫出速度圖象就更明確過程了。模型講解：一小圓盤靜止在桌面上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖1.02所示。已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，盤與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最近未從桌面掉下，則加速度a滿足的條件是什么？（以g表示重力加速度）圖1.02 解析：根據(jù)題意可作出物塊的速度圖象如圖2所示。設(shè)圓盤的質(zhì)量為m，桌邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在桌布從圓盤下抽出的過程中，盤的加速度為，有圖2桌布抽出后，盤在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，以表示加速度的大小，有設(shè)盤剛離開桌布時(shí)的速度為，移動(dòng)的距離為，離開桌布后在桌面上再運(yùn)動(dòng)距離后便停下，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：盤沒有從桌面上掉下的條件是：設(shè)桌布從盤下抽出所經(jīng)歷時(shí)間為t，在這段時(shí)間內(nèi)桌布移動(dòng)的距離為x，有：，而，求得：，及聯(lián)立解得一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg的物體靜止在水平面上，用一水平恒力F作用在物體上10s，然后撤去水平力F，再經(jīng)20s物體靜止，該物體的速度圖象如圖3所示，則下面說(shuō)法中正確的是（ ）A. 物體通過的總位移為150mB. 物體的最大動(dòng)能為20JC. 物體前10s內(nèi)和后10s內(nèi)加速度大小之比為2：1D. 物體所受水平恒力和摩擦力大小之比為3：1答案：ACD圖3三、斜面模型相距為20cm的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，如圖1.03，導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦系數(shù)為，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌所接電源電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值可按要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，其他部分電阻不計(jì)，取，為保持金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：（1）ab中通入的最大電流強(qiáng)度為多少？（2）ab中通入的最小電流強(qiáng)度為多少？ 圖1.03 導(dǎo)體棒ab在重力、靜摩擦力、彈力、安培力四力作用下平衡，由圖2中所示電流方向，可知導(dǎo)體棒所受安培力水平向右。當(dāng)導(dǎo)體棒所受安培力較大時(shí)，導(dǎo)體棒所受靜摩擦力沿導(dǎo)軌向下，當(dāng)導(dǎo)體棒所受安培力較小時(shí)，導(dǎo)體棒所受靜摩擦力沿導(dǎo)軌向上。（1）ab中通入最大電流強(qiáng)度時(shí)受力分析如圖2，此時(shí)最大靜摩擦力沿斜面向下，建立直角坐標(biāo)系，由ab平衡可知，x方向：y方向：由以上各式聯(lián)立解得：（2）通入最小電流時(shí)，ab受力分析如圖3所示，此時(shí)靜摩擦力，方向沿斜面向上，建立直角坐標(biāo)系，由平衡有：x方向：y方向：聯(lián)立兩式解得：由物體置于光滑的斜面上，當(dāng)斜面固定時(shí)，物體沿斜面下滑的加速度為，斜面對(duì)物體的彈力為。斜面不固定，且地面也光滑時(shí)，物體下滑的加速度為，斜面對(duì)物體的彈力為，則下列關(guān)系正確的是：A. B. C. D. 當(dāng)斜面可動(dòng)時(shí)，對(duì)物體來(lái)說(shuō)是相對(duì)斜面這個(gè)加速參考系在作加速運(yùn)動(dòng)，而且物體和參考系的運(yùn)動(dòng)方向不在同一條直線上，利用常規(guī)的方法難于判斷，但是利用矢量三角形法則能輕松獲解。如圖4所示，由于重力的大小和方向是確定不變的，斜面彈力的方向也是惟一的，由共點(diǎn)力合成的三角形法則，斜面固定時(shí)，加速度方向沿斜面向下，作出的矢量圖如實(shí)線所示，當(dāng)斜面也運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體并不沿平行于斜面方向運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于地面的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向如虛線所示。所以正確選項(xiàng)為B。帶負(fù)電的小物體在傾角為的絕緣斜面上，整個(gè)斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖1.04所示。物體A的質(zhì)量為m，電量為-q，與斜面間的動(dòng)摩擦因素為，它在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的大小等于重力的一半。物體A在斜面上由靜止開始下滑，經(jīng)時(shí)間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，此后物體A沿斜面繼續(xù)下滑距離L后離開斜面。（1）物體A在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況？說(shuō)明理由。（2）物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)過程中有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？（結(jié)果用字母表示）圖1.04 （1）物體A在斜面上受重力、電場(chǎng)力、支持力和滑動(dòng)摩擦力的作用，小物體A在恒力作用下，先在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，還受方向垂直斜面向上的洛倫茲力作用，方可使A離開斜面，故磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)垂直紙面向里。隨著速度的增加，洛倫茲力增大，斜面的支持力減小，滑動(dòng)摩擦力減小，物體繼續(xù)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，直到斜面的支持力變?yōu)榱悖撕笮∥矬wA將離開地面。（2）加磁場(chǎng)之前，物體A做勻加速運(yùn)動(dòng)，據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：解出A沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離為：加上磁場(chǎng)后，受到洛倫茲力隨速度增大，支持力減小，直到時(shí)，物體A將離開斜面，有：物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)的全過程中，重力和電場(chǎng)力做正功，滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，洛倫茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：物體A克服摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能： 如圖1.05所示，在水平地面上有一輛運(yùn)動(dòng)的平板小車，車上固定一個(gè)盛水的杯子，杯子的直徑為R。當(dāng)小車作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水面呈如圖所示狀態(tài)，左右液面的高度差為h，則小車的加速度方向指向如何？加速度的大小為多少？圖1.05 我們由圖可以看出物體運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)杯中水的形狀，可以構(gòu)建這樣的一個(gè)模型，一個(gè)物塊放在光滑的斜面上（傾角為），重力和斜面的支持力的合力提供物塊沿水平方向上的加速度，其加速度為：。我們?nèi)”兴嫔系囊坏嗡疄檠芯繉?duì)象，水滴受力情況如同斜面上的物塊。由題意可得，取杯中水面上的一滴水為研究對(duì)象，它相對(duì)靜止在“斜面”上，可以得出其加速度為，而，得，方向水平向右。如圖1.06所示，質(zhì)量為M的木板放在傾角為的光滑斜面上，質(zhì)量為m的人在木板上跑，假如腳與板接觸處不打滑。（1）要保持木板相對(duì)斜面靜止，人應(yīng)以多大的加速度朝什么方向跑動(dòng)？（2）要保持人相對(duì)于斜面的位置不變，人在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向運(yùn)動(dòng)？圖1.06 答案：（1）要保持木板相對(duì)斜面靜止，木板要受到沿斜面向上的摩擦力與木板的下滑力平衡，即，根據(jù)作用力與反作用力人受到木板對(duì)他沿斜面向下的摩擦力，所以人受到的合力為：方向沿斜面向下。（2）要保持人相對(duì)于斜面的位置不變，對(duì)人有，F(xiàn)為人受到的摩擦力且沿斜面向上，根據(jù)作用力與反作用力等值反向的特點(diǎn)判斷木板受到沿斜面向下的摩擦力，大小為所以木板受到的合力為：方向沿斜面向下。四、掛件模型圖1.07中重物的質(zhì)量為m，輕細(xì)線AO和BO的A、B端是固定的。平衡時(shí)AO是水平的，BO與水平面的夾角為。AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是（ ）A. B. C. D. 圖1.07 解析：以“結(jié)點(diǎn)”O(jiān)為研究對(duì)象，沿水平、豎直方向建立坐標(biāo)系，在水平方向有豎直方向有聯(lián)立求解得BD正確。物體A質(zhì)量為，用兩根輕繩B、C連接到豎直墻上，在物體A上加一恒力F，若圖1.08中力F、輕繩AB與水平線夾角均為，要使兩繩都能繃直，求恒力F的大小。圖1.08 解析：要使兩繩都能繃直，必須，再利用正交分解法作數(shù)學(xué)討論。作出A的受力分析圖3，由正交分解法的平衡條件：圖3解得兩繩都繃直，必須由以上解得F有最大值，解得F有最小值，所以F的取值為。如圖1.09所示，AB、AC為不可伸長(zhǎng)的輕繩，小球質(zhì)量為m=0.4kg。當(dāng)小車靜止時(shí)，AC水平，AB與豎直方向夾角為=37，試求小車分別以下列加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩繩上的張力FAC、FAB分別為多少。取g=10m/s2。（1）；（2）。圖1.09 解析：設(shè)繩AC水平且拉力剛好為零時(shí)，臨界加速度為根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)得當(dāng)，此時(shí)AC繩伸直且有拉力。根據(jù)牛頓第二定律；，聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)得當(dāng)，此時(shí)AC繩不能伸直，。AB繩與豎直方向夾角，據(jù)牛頓第二定律，。聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)得。兩個(gè)相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線連接A、B兩小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此時(shí)三根細(xì)線均處于直線狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，如圖1所示，如果不考慮小球的大小，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則力F的大小為（ ）A. 0B. mgC. D. 圖1.10 答案：C如圖1.11甲所示，一根輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端拴一個(gè)重為G的鋼球A，球處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向向右的外力F，使球緩慢偏移，在移動(dòng)中的每一刻，都可以認(rèn)為球處于平衡狀態(tài)，如果外力F方向始終水平，最大值為2G，試求：（1）輕繩張力FT的大小取值范圍；（2）在乙圖中畫出輕繩張力與cos的關(guān)系圖象。圖1.11 答案：（1）當(dāng)水平拉力F=0時(shí)，輕繩處于豎直位置時(shí)，繩子張力最小當(dāng)水平拉力F=2G時(shí)，繩子張力最大：因此輕繩的張力范圍是：（2）設(shè)在某位置球處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得所以即，得圖象如圖7。圖7 如圖1.12所示，斜面與水平面間的夾角，物體A和B的質(zhì)量分別為、。兩者之間用質(zhì)量可以不計(jì)的細(xì)繩相連。求：（1）如A和B對(duì)斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為，時(shí)，兩物體的加速度各為多大？繩的張力為多少？（2）如果把A和B位置互換，兩個(gè)物體的加速度及繩的張力各是多少？（3）如果斜面為光滑時(shí)，則兩個(gè)物體的加速度及繩的張力又各是多少？圖1.12 解析：（1）設(shè)繩子的張力為，物體A和B沿斜面下滑的加速度分別為和，根據(jù)牛頓第二定律：對(duì)A有對(duì)B有設(shè)，即假設(shè)繩子沒有張力，聯(lián)立求解得，因，故說(shuō)明物體B運(yùn)動(dòng)比物體A的運(yùn)動(dòng)快，繩松弛，所以的假設(shè)成立。故有因而實(shí)際不符，則A靜止。（2）如B與A互換則，即B物運(yùn)動(dòng)得比A物快，所以A、B之間有拉力且共速，用整體法代入數(shù)據(jù)求出，用隔離法對(duì)B：代入數(shù)據(jù)求出（3）如斜面光滑摩擦不計(jì)，則A和B沿斜面的加速度均為兩物間無(wú)作用力。如圖1.13所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為、在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球，下列關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中，正確的是（ ） A. 小車靜止時(shí)，方向沿桿向上B. 小車靜止時(shí)，方向垂直桿向上C. 小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有D. 小車向左以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，方向 斜向左上方，與豎直方向的夾角為 圖1.13解析：小車靜止時(shí)，由物體的平衡條件知桿對(duì)球的作用力方向豎直向上，且大小等于球的重力mg。小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球受桿的作用力方向與豎直方向的夾角為，如圖4所示，根據(jù)牛頓第二定律有：，兩式相除得：。圖4只有當(dāng)球的加速度且向右時(shí)，桿對(duì)球的作用力才沿桿的方向，此時(shí)才有。小車向左以加速度a運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律知小球所受重力mg和桿對(duì)球的作用力F的合力大小為ma，方向水平向左。根據(jù)力的合成知，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角為：如圖1.14所示，在動(dòng)力小車上固定一直角硬桿ABC，分別系在水平直桿AB兩端的輕彈簧和細(xì)線將小球P懸吊起來(lái)。輕彈簧的勁度系數(shù)為k，小球P的質(zhì)量為m，當(dāng)小車沿水平地面以加速度a向右運(yùn)動(dòng)而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輕彈簧保持豎直，而細(xì)線與桿的豎直部分的夾角為，試求此時(shí)彈簧的形變量。圖1.14 答案：，討論：若則彈簧伸長(zhǎng)若則彈簧伸長(zhǎng)若則彈簧壓縮五、彈簧模型（動(dòng)力學(xué)）如圖1.15所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：中彈簧的左端固定在墻上。中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用。中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)。中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有（ ） 圖1.15 A. B. C. D. 解析：當(dāng)彈簧處于靜止（或勻速運(yùn)動(dòng)）時(shí)，彈簧兩端受力大小相等，產(chǎn)生的彈力也相等，用其中任意一端產(chǎn)生的彈力代入胡克定律即可求形變。當(dāng)彈簧處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，以彈簧為研究對(duì)象，由于其質(zhì)量為零，無(wú)論加速度a為多少，仍然可以得到彈簧兩端受力大小相等。由于彈簧彈力與施加在彈簧上的外力F是作用力與反作用的關(guān)系，因此，彈簧的彈力也處處相等，與靜止情況沒有區(qū)別。在題目所述四種情況中，由于彈簧的右端受到大小皆為F的拉力作用，且彈簧質(zhì)量都為零，根據(jù)作用力與反作用力關(guān)系，彈簧產(chǎn)生的彈力大小皆為F，又由四個(gè)彈簧完全相同，根據(jù)胡克定律，它們的伸長(zhǎng)量皆相等，所以正確選項(xiàng)為D。用如圖1.16所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組成的壓力傳感器。用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0kg的滑塊，滑塊可無(wú)摩擦的滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出?，F(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后，汽車靜止時(shí)，傳感器a、b的示數(shù)均為10N（?。?）若傳感器a的示數(shù)為14N、b的示數(shù)為6.0N，求此時(shí)汽車的加速度大小和方向。（2）當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器a的示數(shù)為零。圖1.16 解析：（1），a1的方向向右或向前。（2）根據(jù)題意可知，當(dāng)左側(cè)彈簧彈力時(shí)，右側(cè)彈簧的彈力代入數(shù)據(jù)得，方向向左或向后如圖1.17所示，一根輕彈簧上端固定在O點(diǎn)，下端系一個(gè)鋼球P，球處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對(duì)球施加一個(gè)方向向右的外力F，吏球緩慢偏移。若外力F方向始終水平，移動(dòng)中彈簧與豎直方向的夾角且彈簧的伸長(zhǎng)量不超過彈性限度，則下面給出彈簧伸長(zhǎng)量x與的函數(shù)關(guān)系圖象中，最接近的是（ ）圖1.17 答案：D第二章 圓周運(yùn)動(dòng)解題模型：一、水平方向的圓盤模型如圖1.01所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直（繩上張力為零）。物體和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其正壓力的倍，求：（1）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度時(shí)，細(xì)繩的拉力。（2）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度時(shí)，細(xì)繩的拉力。 圖2.01 解析：設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中物體與盤間恰好達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則，解得。（1）因?yàn)椋晕矬w所需向心力小于物體與盤間的最大摩擦力，則物與盤間還未到最大靜摩擦力，細(xì)繩的拉力仍為0，即。（2）因?yàn)?，所以物體所需向心力大于物與盤間的最大靜摩擦力，則細(xì)繩將對(duì)物體施加拉力，由牛頓的第二定律得：，解得。如圖2.02所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，沿直徑方向上放置以細(xì)線相連的A、B兩個(gè)小物塊。A的質(zhì)量為，離軸心，B的質(zhì)量為，離軸心，A、B與盤面間相互作用的摩擦力最大值為其重力的0.5倍，試求：（1）當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多少時(shí)，細(xì)線上開始出現(xiàn)張力？（2）欲使A、B與盤面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為多大？（）圖2.02 （1）當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多少時(shí)，細(xì)線上開始出現(xiàn)張力？（2）欲使A、B與盤面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為多大？（）解析：（1）較小時(shí)，A、