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文檔簡介

1、高考物理攻克難點的錦囊妙計(上冊)目 錄高考物理復習方法1難點1 連接體問題·整體法與隔離法3難點2 追碰問題8難點3 力矩平衡條件及應用15難點4 變力做功與能量轉化20難點5 速度關聯類問題求解·速度的合成與分解26難點6 機車起動問題分析33難點7 衛(wèi)星運行特點分析及應用38難點8 波的傳播方向與質點振動方向判析47難點9 彈簧類問題求解策略53難點10 動量守恒條件及應用59難點11 靜電平衡狀態(tài)下導體特點與應用66難點12 滑動變阻器應用分析70難點13 電阻測量設計與誤差分析75難點14 含電容電路的分析策略87難點15 電磁感應電路分析與模型轉換94難點16

2、楞次定律與因果關聯102難點17 帶電粒子在復合場中的運動分析108難點18 變壓器問題難點探析114難點19 玻爾原子模型及相關應用120難點20 核能的分析與計算125高考物理復習方法一、明確重點,主干知識網絡化,掌握分析問題解決問題的方法牛頓運動定律,功能關系,動量守恒定律,帶電粒子在電磁場中的運動,電磁感應等是物理學的重點知識。從近年理綜試題上看,重點知識的考察占分約80%,復習中要要認真搞好專題復習,對物理學的主干知識(考試說明中的層次內容),應做到深刻理解,并能靈活運用。要通過歸納、類比、圖表、知識結構圖等形式,將分布在各章節(jié)零散而又有內在聯系的知識點聯系起來,形成便于記憶和鞏固的

3、知識網絡,從新的高度把握整個知識結構體系,為知識的遷移奠定堅實的基礎。第二輪復習可以把高中物理劃分成八個大的單元:運動和力;動量與能量;熱學;帶電粒子在電、磁場中的運動;電磁感應與電路分析;力、電和力、熱的綜合;光學和原子物理;物理實驗。在第二輪復習中,應打破章節(jié)限制,抓住知識系統(tǒng)的主線,對基礎知識進行集中提煉、梳理和串聯,將隱藏在紛繁內容中的最主要的概念、規(guī)律、原理以及知識間的聯系整理出來,形成自己完整的知識體系和結構,使知識在理解的基礎上高度系統(tǒng)化、網絡化,明確重點并且力爭達到熟練記憶。熟練掌握物理基本分析方法:受力分析方法;運動分析方法;過程分析方法;狀態(tài)分析方法;動量分析方法;能量分析

4、方法;電路分析方法;光路分析方法;圖像分析方法;數據處理方法。二、看題設問,查缺補漏在復習中,如何判斷自己是否掌握了某一類知識或某一種方法呢?可拿出你以前做過的習題,嘗試判斷題目的類型,考點(知識背景),常用解法及特殊解法,解法的具體步驟、關鍵步、易錯處,以及此題常見的變化物理情景及其解決辦法,以上設問如果能在兩分鐘內回答出來,說明真正掌握了此類知識。在第二輪復習階段,這樣的“看題設問”訓練遠比單純地做題來得重要。在復習時,應該把注意力放在基本物理知識和基本物理規(guī)律上,要注意同一知識點所考查角度的變化、轉換。減少成套練習,多做一些自己薄弱點的練習題,有重點、有專題地做題。此外,復習應以知識點為

5、線索、以解題方法為導向,將錯題歸類進行針對性矯正,根據錯誤類型進行針對性的變式訓練。三、構造模型,以圖像突破難點復習中有許多模型需要我們細心地揣摩。例如常見理想化模型:質點、勻速直線運動、平拋運動、單擺、彈簧振子、彈性碰撞、輕繩、輕桿、輕彈簧、理想氣體、理想變壓器復習時,同學們應著重理解各種理想化模型的特點,掌握規(guī)律。圖像在表述物理規(guī)律或現象時更是直接明了,而近年來高考對圖像要求也越來越多,越來越高。對于圖像,同學們應從四個方面去細心揣摩:(1)坐標軸的物理意義;(2)斜率的物理意義;(3)截距的物理意義;(4)曲線與坐標軸所圍面積的物理意義。另外,圖像也包括分析某個物理問題畫出的過程分析草圖

6、。很多高考題若能畫草圖分析,方程就在圖中??梢詫⒃瓉砩⒁娪诹W、熱學、電學、光學等章節(jié)的圖像,如v-t圖、p-v圖、U-I圖、F-S圖、Ek-v圖等進行對比分析,再將這些零散的知識點綜合起來,從圖像的縱軸、橫軸的含義,截距,斜率,曲直,所圍面積等諸多方面全方位認識圖像的物理意義,這樣對難點知識的掌握程度和應用能力會有大幅度提高。四、高考試題內容比例(供復習內容和時間的計劃安排時參考)力學 約 38;電磁學 約 38;熱學 約 8;光學 約 8;原子物理學 約8實驗(包括在以上各部分內容中)約13;試卷中易、中、難試題的占分比例控制在3:5:2左選擇題的分數約26.7;實驗題的分數約13.3;論

7、述、計算題的分數 約 60 (決定高考分值高低)五、友情提示復習應緊扣高考大綱,加強重點內容的復習,同時要查缺補漏,知識不留死角。注意難點3超綱,請注意合理選擇復習內容。本資料內容來自互聯網,由河南科技大學生物醫(yī)學工程系leimsbme整理編輯。難點1 連接體問題·整體法與隔離法兩個或兩個以上物體相互連接參與運動的系統(tǒng)稱為連接體.以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問題擬題屢次呈現于高考卷面中,是考生備考臨考的難點之一.難點展臺1.()如圖2-1,質量為2 m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計,質量為m的物塊B與地面的動摩擦因數為,在已知水平推力F的作用下,A、B做加速運動,A對B的作用力為_

8、.2.()A的質量m1=4 m,B的質量m2=m,斜面固定在水平地面上.開始時將B按在地面上不動,然后放手,讓A沿斜面下滑而B上升.A與斜面無摩擦,如圖2-2,設當A沿斜面下滑s距離后,細線突然斷了.求B上升的最大高度H.案例探究圖2-3例1()如圖2-3所示,質量為M的木箱放在水平面上,木箱中的立桿上套著一個質量為m的小球,開始時小球在桿的頂端,由靜止釋放后,小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的,即a=g,則小球在下滑的過程中,木箱對地面的壓力為多少?命題意圖:考查對牛頓第二定律的理解運用能力及靈活選取研究對象的能力.B級要求.錯解分析:(1)部分考生習慣于具有相同加速度連接體問題演練,對于“

9、一動一靜”連續(xù)體問題難以對其隔離,列出正確方程.(2)思維缺乏創(chuàng)新,對整體法列出的方程感到疑惑.解題方法與技巧:解法一:(隔離法)圖24木箱與小球沒有共同加速度,所以須用隔離法.取小球m為研究對象,受重力mg、摩擦力Ff,如圖2-4,據牛頓第二定律得:mg-Ff=ma 取木箱M為研究對象,受重力Mg、地面支持力FN及小球給予的摩擦力Ff如圖2-5.圖2-5據物體平衡條件得:FN-Ff-Mg=0 且Ff=Ff 由式得FN=g由牛頓第三定律知,木箱對地面的壓力大小為FN=FN=g.解法二:(整體法)對于“一動一靜”連接體,也可選取整體為研究對象,依牛頓第二定律列式:(mg+Mg)-FN=ma+M&

10、#215;0故木箱所受支持力:FN=g,由牛頓第三定律知:木箱對地面壓力FN=FN=g.圖2-6例2()一個質量為0.2 kg的小球用細線吊在傾角=53°的斜面頂端,如圖2-6,斜面靜止時,球緊靠在斜面上,繩與斜面平行,不計摩擦,當斜面以10 m/s2的加速度向右做加速運動時,求繩的拉力及斜面對小球的彈力.命題意圖:考查對牛頓第二定律的理解應用能力、分析推理能力及臨界條件的挖掘能力.B級要求.錯解分析:對物理過程缺乏清醒認識,無法用極限分析法挖掘題目隱含的臨界狀態(tài)及條件,使問題難以切入.解題方法與技巧:當加速度a較小時,小球與斜面體一起運動,此時小球受重力、繩拉力和斜面的支持力作用,

11、繩平行于斜面,當加速度a足夠大時,小球將“飛離”斜面,此時小球受重力和繩的拉力作用,繩與水平方向的夾角未知,題目中要求a=10 m/s2時繩的拉力及斜面的支持力,必須先求出小球離開斜面的臨界加速度a0.(此時,小球所受斜面支持力恰好為零)由mgcot=ma0所以a0=gcot=7.5 m/s2圖2-7因為a=10 m/s2a0所以小球離開斜面N=0,小球受力情況如圖2-7,則Tcos=ma,Tsin=mg所以T=2.83 N,N=0.錦囊妙計一、高考走勢連接體的擬題在高考命題中由來已久,考查考生綜合分析能力,起初是多以平衡態(tài)下的連接體的題呈現在卷面上,隨著高考對能力要求的不斷提高,近幾年加強了

12、對非平衡態(tài)下連接體的考查力度.二、處理連接體問題的基本方法在分析和求解物理連接體命題時,首先遇到的關鍵之一,就是研究對象的選取問題.其方法有兩種:一是隔離法,二是整體法.1.隔離法(1)含義:所謂隔離(體)法就是將所研究的對象-包括物體、狀態(tài)和某些過程,從系統(tǒng)或全過程中隔離出來進行研究的方法.(2)運用隔離法解題的基本步驟:明確研究對象或過程、狀態(tài),選擇隔離對象.選擇原則是:一要包含待求量,二是所選隔離對象和所列方程數盡可能少.將研究對象從系統(tǒng)中隔離出來;或將研究的某狀態(tài)、某過程從運動的全過程中隔離出來.對隔離出的研究對象、過程、狀態(tài)分析研究,畫出某狀態(tài)下的受力圖或某階段的運動過程示意圖.尋找

13、未知量與已知量之間的關系,選擇適當的物理規(guī)律列方程求解.2.整體法(1)含義:所謂整體法就是將兩個或兩個以上物體組成的整個系統(tǒng)或整個過程作為研究對象進行分析研究的方法.(2)運用整體法解題的基本步驟:明確研究的系統(tǒng)或運動的全過程.畫出系統(tǒng)的受力圖和運動全過程的示意圖.尋找未知量與已知量之間的關系,選擇適當的物理規(guī)律列方程求解.隔離法與整體法,不是相互對立的,一般問題的求解中,隨著研究對象的轉化,往往兩種方法交叉運用,相輔相成.所以,兩種方法的取舍,并無絕對的界限,必須具體分析,靈活運用.無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量(即中間未知量的出現,如非待求的力,非待求的中間狀態(tài)或過程等)的出現

14、為原則.殲滅難點訓練圖2-81.()如圖2-8所示,質量為M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定一個質量為m的小球,小球上下振動時,框架始終沒有跳起.當框架對地面壓力為零瞬間,小球的加速度大小為A.g B. g C.0 D. g圖2-92.()如圖2-9所示,A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細線固定在傾角為30°的光滑斜面上,若不計彈簧質量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度分別為A.都等于B. 和0C.和0D.0和 圖2-103.()如圖2-10,質量為m的物體A放置在質量為M的物體B上,B與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡諧振動,振動過程中A、B之間無相對運動,設彈簧的

15、勁度系數為k,當物體離開平衡位置的位移為x時,A、B間摩擦力的大小等于圖211A.0B.kC.()kD.()k4.()如圖2-11所示,半徑為R的光滑圓柱體,由支架固定于地面上,用一條質量可以忽略的細繩,將質量為m1和m2的兩個可看作質點的小球連接,放在圓柱體上,兩球和圓心O在同一水平面上,在此位置將兩物體由靜止開始釋放,問在什么條件下m2能通過圓圖2-12柱體的最高點且對圓柱體有壓力?5.()如圖2-12所示,一輕繩兩端各系一小球(可視為質點),質量分別為M和m(Mm),跨放在一個光滑的半圓柱體上.兩球從水平直徑AB的兩端由靜止釋放開始運動.當m剛好達到圓柱體側面最高點C處時,恰脫離圓柱體.

16、則兩球質量之比Mm=?圖2-136.()如圖2-13所示,金屬桿a在離地h高處從靜止開始沿弧形軌道下滑,導軌平行的水平部分有豎直向上的勻強磁場B,水平部分導軌上原來放有一金屬桿b,已知a桿的質量與b桿的質量為mamb=34,水平導軌足夠長,不計摩擦,求:(1)a和b的最終速度分別是多大?(2)整個過程中回路釋放的電能是多少?(3)若已知a、b桿的電阻之比RaRb=34,其余電阻不計,整個過程中a、b上產生的熱量分別是多少?參考答案難點展臺1.T=(F+2mg) 2.H=1.2 s殲滅難點訓練1.D 2.D 3.D4.選系統(tǒng)為研究對象,據機械能守恒定律得:m1g=m2gR+(m1+m2)v2選m

17、2為研究對象,在最高點據牛頓第二定律得:m2g-N=m2(N為m2所受支持力)欲使m2通過圓柱體最高點,則:N0聯列得:m1,且應m1m2.故條件為:m1m2.5.選系統(tǒng)為研究對象,由機械能守恒定律得:Mg·=mgR+(M+m)v2因m到達最高點時恰離開圓柱體,據牛頓第二定律得:mg=m聯立式得:6.提示:本題實質亦屬連接體問題,金屬桿a和b的連結是靠它們間所受安培力的作用實現的.在解題過程中,由于各自所受安培力為變力,若用隔離法不便列式求解,而采用整體法對系統(tǒng)列方程便非常易解.(1)va=vb= (2)E=magh (3)Qa/Qb=Ra/Rb=; Qa=E=magh Qb=難點2

18、 追碰問題“追碰”類問題以其復雜的物理情景,綜合的知識內涵及廣闊的思維空間,充分體現著考生的理解能力、分析綜合能力、推理能力、空間想象能力及理論聯系實際的創(chuàng)新能力,是考生應考的難點,也是歷屆高考??汲P碌拿}熱點.難點展臺1.()(1999年全國)為了安全,在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離.已知某高速公路的最高限速v=120 km/h.假設前方車輛突然停止,后車司機從發(fā)現這一情況,經操縱剎車,到汽車開始減速所經歷的時間(即反應時間)t=0.50 s,剎車時汽車受到阻力的大小f為汽車重的0.40倍,該高速公路上汽車間的距離s至少應為多少?(取重力加速度g=10 m/s2)圖1-12.()(

19、2000年全國)一輛實驗小車可沿水平地面(圖中紙面)上的長直軌道勻速向右運動.有一臺發(fā)出細光束的激光器裝在小轉臺M上,到軌道的距離MN為d=10 m,如圖1-1所示.轉臺勻速轉動,使激光束在水平面內掃描,掃描一周的時間為T60.光束轉動方向如圖中箭頭所示.當光束與MN的夾角為45°時,光束正好射到小車上.如果再經過t2.5 ,光束又射到小車上,則小車的速度為多少?(結果保留兩位數字)圖1-23.()一段凹槽A倒扣在水平長木板C上,槽內有一小物塊B,它到槽內兩側的距離均為,如圖1-2所示.木板位于光滑水平的桌面上,槽與木板間的摩擦不計,小物塊與木板間的動摩擦因數為.A、B、C三者質量相

20、等,原來都靜止.現使槽A以大小為v0的初速向右運動,已知v0.當A和B發(fā)生碰撞時,兩者的速度互換.求:(1)從A、B發(fā)生第一次碰撞到第二次碰撞的時間內,木板C運動的路程.(2)在A、B剛要發(fā)生第四次碰撞時,A、B、C三者速度的大小.案例探究例1()從離地面高度為h處有自由下落的甲物體,同時在它正下方的地面上有乙物體以初速度v0豎直上拋,要使兩物體在空中相碰,則做豎直上拋運動物體的初速度v0應滿足什么條件?(不計空氣阻力,兩物體均看作質點).若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰,則v0應滿足什么條件?命題意圖:以自由下落與豎直上拋的兩物體在空間相碰創(chuàng)設物理情景,考查理解能力、分析綜合能力及空間想象

21、能力.B級要求.錯解分析:考生思維缺乏靈活性,無法巧選參照物,不能達到快捷高效的求解效果.解題方法與技巧:(巧選參照物法)選擇乙物體為參照物,則甲物體相對乙物體的初速度:v甲乙=0-v0=-v0甲物體相對乙物體的加速度a甲乙=-g-(-g)=0由此可知甲物體相對乙物體做豎直向下,速度大小為v0的勻速直線運動.所以,相遇時間為:t=對第一種情況,乙物體做豎直上拋運動,在空中的時間為:0t即:0所以當v0,兩物體在空中相碰.對第二種情況,乙物體做豎直上拋運動,下落過程的時間為:t即.所以當 v0時,乙物體在下落過程中與甲物體相碰.圖1-3例2()如圖1-3所示,質量為m的木塊可視為質點,置于質量也

22、為m的木盒內,木盒底面水平,長l=0.8 m,木塊與木盒間的動摩擦因數=0.5,木盒放在光滑的地面上,木塊A以v0=5 m/s的初速度從木盒左邊開始沿木盒底面向右運動,木盒原靜止.當木塊與木盒發(fā)生碰撞時無機械能損失,且不計碰撞時間,取g=10 m/s2.問:(1)木塊與木盒無相對運動時,木塊停在木盒右邊多遠的地方?(2)在上述過程中,木盒與木塊的運動位移大小分別為多少?命題意圖:以木塊與木盒的循環(huán)碰撞為背景,考查考生分析綜合及嚴密的邏輯推理能力.B級要求.錯解分析:對隔離法不能熟練運用,不能將復雜的物理過程隔離化解為相關聯的多個簡單過程逐階段分析,是該題出錯的主要原因.解題方法與技巧:(1)木

23、塊相對木盒運動及與木盒碰撞的過程中,木塊與木盒組成的系統(tǒng)動量守恒,最終兩者獲得相同的速度,設共同的速度為v,木塊通過的相對路程為s,則有:mv0=2mvmgs=mv02-2mv2由解得s=1.25 m設最終木塊距木盒右邊為d,由幾何關系可得:d=s-l=0.45 m 圖1-4(2)從木塊開始運動到相對木盒靜止的過程中,木盒的運動分三個階段:第一階段,木盒向右做初速度為零的勻加速運動;第二階段,木塊與木盒發(fā)生彈性碰撞,因兩者質量相等,所以交換速度;第三階段,木盒做勻減速運動,木盒的總位移等于一、三階段的位移之和.為了求出木盒運動的位移,我們畫出狀態(tài)示意圖,如圖1-4所示.設第一階段結束時,木塊與

24、木盒的速度分別為v1、v2,則:mv0=mv1+mv2 mgL=mv02-m(v12+v22)因在第二階段中,木塊與木盒轉換速度,故第三階段開始時木盒的速度應為v1,選木盒為研究對象對第一階段:mgs1=mv22對第三階段:mgs2=mv12-mv2從示意圖得 s盒=s1+s2s塊=s盒+L-d解得 s盒=1.075 m s塊=1.425 m錦囊妙計一、高考走勢“追碰”問題,包括單純的“追及”類、“碰撞”類和“追及碰撞”類,處理該類問題,首先要求學生有正確的時間和空間觀念(物體的運動過程總與時間的延續(xù)和空間位置的變化相對應).同時,要求考生必須理解掌握物體的運動性質及規(guī)律,具有較強的綜合素質和

25、能力.該類問題綜合性強,思維容量大,且與生活實際聯系密切,是高考選拔性考試不可或缺的命題素材,應引起廣泛的關注.二、“追及”“碰撞”問題指要1.“追及”問題討論追及、相遇的問題,其實質就是分析討論兩物體在相同時間內能否到達相同的空間位置問題.一定要抓住兩個關系:即時間關系和位移關系.一個條件:即兩者速度相等,它往往是物體間能否追上、追不上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點.2.“碰撞”問題碰撞過程作用時間短,相互作用力大的特點,決定了所有碰撞問題均遵守動量守恒定律.對正碰,根據碰撞前后系統(tǒng)的動能是否變化,又分為彈性碰撞和非彈性碰撞.彈性碰撞:系統(tǒng)的動量和動能均守恒,因而有

26、:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2m1v12+m2v22=m1v12+m2v22上式中v1、v1分別是m1碰前和碰后的速度,v2、v2分別是m2碰前和碰后的速度.解式得v1=v2=注意:如果兩物體質量相等,代入得: 即:兩物體交換速度,不僅大小交換而且速度的方向也交換。完全非彈性碰撞:m1與m2碰后速度相同,設為v,則m1v1+m2v2=(m1+m2)v,v=.系統(tǒng)損失的最大動能Ekm=m1v12+m2v22- (m1+m2)v2.非彈性碰撞損失的動能介于彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間.在處理碰撞問題時,通常要抓住三項基本原則:(1)碰撞過程中動量守恒原則.(2)碰撞后系統(tǒng)動能不增原則.(

27、3)碰撞后運動狀態(tài)的合理性原則.碰撞過程的發(fā)生應遵循客觀實際.如甲物追乙物并發(fā)生碰撞,碰前甲的速度必須大于乙的速度,碰后甲的速度必須小于、等于乙的速度或甲反向運動.三、處理“追碰”類問題思路方法解決“追碰”問題大致分兩類方法,即數學法(如函數極值法、圖象法等)和物理方法(參照物變換法、守恒法等).殲滅難點訓練1.()兩輛完全相同的汽車,沿水平直路一前一后勻速行駛,速度均為v0,若前車突然以恒定的加速度剎車,在它剛停住時,后車以前車剎車時的加速度開始剎車,已知前車在剎車過程中所行駛的距離為s,若要保證兩車在上述情況中不相撞,則兩車在勻速行駛時保持距離至少應為多少?2.()如圖1-5所示,水平軌道

28、上停放著一輛質量為5.0×102 kg的小車A,在A的右方L=8.0 m處,另一輛小車B正以速度vB=4.0 m/s的速度向右做勻速直線運動遠離A車,為使A車能經過t=10.0 s時間追上B車,立即給A車適當施加向右的水平推力使小車做勻變速直線運動,設小車A受到水平軌道的阻力是車重的0.1倍,試問:在此追及過程中,推力至少需要做多少功?取g=10 m/s2)圖1-6 3.()如圖1-6所示,在光滑的水平面上放置一質量為m的小車,小車上有一半徑為R的光滑的弧形軌道,設有一質量為m的小球,以v0的速度,方向水平向左沿圓弧軌道向上滑動,達到某一高度h后,又沿軌道下滑,試求h的大小及小球剛離

29、開軌道時的速度.圖1-74.()如圖1-7所示,長為2L的板面光滑且不導電的平板小車C放在光滑水平面上,車的右端有塊擋板,車的質量mC=4 m,絕緣小物塊B的質量mB=2 m.若B以一定速度沿平板向右與C車的擋板相碰,碰后小車的速度總等于碰前物塊B速度的一半.今在靜止的平板車的左端放一個帶電量為+q、質量為mA=m的小物塊A,將物塊B放在平板車的中央,在整個空間加上一個水平方向的勻強電場時,金屬塊A由靜止開始向右運動,當A以速度v0與B發(fā)生碰撞,碰后A以v0的速率反彈回來,B向右運動.(1)求勻強電場的場強大小和方向.(2)若A第二次和B相碰,判斷是在B與C相碰之前還是相碰之后?(3)A從第一

30、次與B相碰到第二次與B相碰這個過程中,電場力對A做了多少功?圖1-85.()如圖1-8所示,水平放置的導軌,其電阻、摩擦均不計,固定在豎直向下的勻強展臺中,磁感應強度為B,左端間距為2L,右端間距為L,今在導軌上放ab、cd兩桿,其質量分為2M、M,電阻分為2R、R,現讓ab桿以初速度v0向右運動.求cd棒的最終速度(兩棒均在不同的導軌上).參考答案難點展臺×102 m2.提示:該題為一“追及”的問題,有兩種可能解,第一次為物追光點,在相同時間內,汽車與光點掃描的位移相等,L1=d(tan45°-tan30°),則v1=1.7 m/s,第二次為(光)點追物,時間相

31、同,空間位移相同,L2=d(tan60°-tan45°),可得v2=2.9 m/s.3.(1)s=l- (2)vA=v0;vB=vC=v0殲滅難點訓練1.ABC 2.2 s 3.Wmin=2.8×104 J4.小球從進入軌道,到上升到h高度時為過程第一階段,這一階段類似完全非彈性的碰撞,動能損失轉化為重力勢能(而不是熱能).據此可列方程:mv0=(m+m)v,mv02=(m+m)v2+mgh解得h=v02/4g.小球從進入到離開,整個過程屬彈性碰撞模型,又由于小球和車的等質量,由彈性碰撞規(guī)律可知,兩物體速度交換,故小球離開軌道時速度為零.說明:廣義上的碰撞,相互作

32、用力可以是彈力、分子力、電磁力、核力等,因此,碰撞可以是宏觀物體間的碰撞,也可以是微觀粒子間的碰撞.拓寬后的碰撞,除例題代表的較長時間的碰撞題型外,還有非接觸型碰撞和非彈力作用的碰撞.5.(1)對金屬塊A用動能定理qEL=mv02所以電場強度大小E= 方向水平向右(2)A、B碰撞,由系統(tǒng)動量守恒定律得mAv0=mA(-v0)+mBvB用mB=2m代入解得vB=v0B碰后做勻速運動,碰到擋板的時間tB=A的加速度aA=A在tB段時間的位移為sA=vatB+atB2=-v0···()2=L因sAL,故A第二次與B相碰必在B與C相碰之后(3)B與C相碰,由動量守恒定律可

33、得mBvB=mBvB+mCvC vC=vB vB=0A從第一次相碰到第二次與B相碰的位移為L,因此電場力做的功W電=qEL=mv02.6.難點3 力矩平衡條件及應用圖3-1力矩平衡以其廣泛的實用性,再次被考綱列為考查的內容,且以此知識點為素材的高考命題屢次再現于近幾年高考上海卷及全國理綜卷中.其難點分布于:(1)從實際背景中構建有固定轉動軸的物理模型.(2)靈活恰當地選取固定轉動軸.(3)將轉動模型從相關系統(tǒng)(連結體)中隔離分析等.難點展臺1.()如圖3-1所示,一根長為L的輕桿OA,可繞水平軸O在豎直平面內自由轉動,左端A掛一質量為m的物體,從桿上一點B系一不可伸長的細繩,將繩跨過光滑的釘子

34、C與彈簧K連接,彈簧右端固定,這時輕桿在水平位置保持平衡,彈簧處于伸長狀態(tài),已知OB=OC=L,彈簧伸長量恰等于BC,由此可知,彈簧的勁度系數等于_.圖3-22.()如圖3-2所示是一種手控制動器,a是一個轉動著的輪子,b是摩擦制動片,c是杠桿,O是其固定轉動軸.手在A點施加一個作用力F時,b將壓緊輪子,使輪子制動.若使輪子制動所需的力矩是一定的,則下列說法正確的是A.輪a逆時針轉動時,所需的力F較小B.輪a順時針轉動時,所需的力F較小C.無論逆時針還是順時針轉動,所需的力F相同D.無法比較F的大小案例探究圖3-3例1()如圖3-3所示,長為L質量為m的均勻木棒,上端用絞鏈固定在物體上,另一端

35、放在動摩擦因數為的小車平臺上,小車置于光滑平面上,棒與平臺的夾角為,當:(1)小車靜止時,求棒的下端受小車的支持力;(2)小車向左運動時,求棒的下端受小車的支持力;(3)小車向右運動時,求棒的下端受小車的支持力.命題意圖:題目出示的物理情境,來考查考生受力分析能力及力矩平衡條件的應用能力.B級要求.錯解分析:對“車的不同運動狀態(tài)使棒所受摩擦力大小方向的變化”理解分析不透,從而錯列力矩平衡方程.解題方法與技巧:(1)取棒為研究對象.選絞鏈處為固定轉動軸,除轉動軸對棒的作用力外,棒的受力情況如圖3-4所示,由力矩平衡條件知:FN1Lcos=mgcosFN1=mg圖34 圖35(2)小車向左運動,棒

36、另外受到一個水平向左的摩擦力F1作用,受力如圖3-5所示,則有Lcos=mgcos+Lsin所以=,則圖36(3)小車向右運動時,棒受到向右的摩擦力F2作用,受力如圖3-6所示,有Lcos+Lsin=mgcos解得= 所以本題的關鍵點是取棒作為研究對象,由于車有不同的運動方向,故棒所受摩擦力的方向也不同,從而導致彈力的不同.例2()如圖3-7所示,一自行車上連接腳踏板的連桿長R1,由腳踏板帶動半徑為r1的大齒盤,通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接,帶動半徑為R2的后輪轉動. 圖37(1)設自行車在水平路面上勻速行進時,受到的平均阻力為f,人蹬腳踏板的平均作用力為F,鏈條中的張力為T,地面對后輪

37、的靜摩擦力為fs.通過觀察,寫出傳動系統(tǒng)中有幾個轉動軸,分別寫出對應的力矩平衡表達式;(2)設R1=20 cm,R2=33 cm,腳踏大齒盤與后輪齒盤的齒數分別為48和24,計算人蹬腳踏板的平均作用力與平均阻力之比;(3)自行車傳動系統(tǒng)可簡化為一個等效杠桿.以R1為一力臂,在框中畫出這一杠桿示意圖,標出支點,力臂尺寸和作用力方向.命題意圖:以生活中的自行車為背景,設立情景,考查運用力矩、力矩平衡條件解決實際問題的能力,尤其是構建物理模型的抽象、概括能力.B級要求.錯解分析:(1)盡管自行車是一種常見的交通工具,但多數考生缺少抽象概括的能力,無法構建傳動系統(tǒng)簡化的杠桿模型.(2)不能再現自行車的

38、工作過程,無法將r1/r2之比與兩個齒盤的齒數之比加以聯系,導致中途解題受阻.解題方法與技巧:(1)自行車傳動系統(tǒng)中的轉動軸個數為2,設腳踏齒輪、后輪齒輪半徑分別為r1、r2,鏈條中拉力為T.對腳踏齒盤中心的轉動軸可列出:FR1=Tr1對后輪的轉動軸可列出:Tr2=fsR2(2)由FR1=Tr1,Tr2=fsR2及fs=f(平均阻力)可得所以=3.3(3)如圖3-8所示圖3-8錦囊妙計一、高考走勢隨著中學新課程方案推廣與實施,“有固定轉動軸物體的平衡”以其在現實生活中應用的廣泛性,再次被列為高考命題考查的重要內容之一.近幾年高考上海卷及2002年全國綜合卷的命題實踐充分證明了這一點.可以預言:

39、以本知識點為背景的高考命題仍將再現.二、物體平衡條件實際上一個物體的平衡,應同時滿足F合=0和M合=0.共點力作用下的物體如果滿足 F合=0,同時也就滿足了M合=0,達到了平衡狀態(tài);而轉動的物體只滿足M合=0就不一定能達到平衡狀態(tài),還應同時滿足F合=0方可.三、有固定轉動軸物體平衡問題解題步驟1.明確研究對象,即明確繞固定轉動軸轉動的是哪一個物體.2.分析研究對象所受力的大小和方向,并畫出力的示意圖.3.依題意選取轉動軸,并找出各個力對轉動軸的力臂,力矩的大小和方向.4.根據平衡條件(使物體順時針方向轉動的力矩之和等于使物體逆時針方向轉動的力矩之和)列方程,并求解.殲滅難點訓練圖3-91.()

40、(1992年全國,25)如圖3-9所示 ,AO是質量為m的均勻細桿,可繞O軸在豎直平面內自由轉動.細桿上的P點與放在水平桌面上的圓柱體接觸,圓柱體靠在豎直的擋板上而保持平衡.已知桿的傾角為,AP長度是桿長的,各處的摩擦都不計,則擋板對圓柱體的作用力等于_.2.()一根木料長5.65 m,把它左端支在地上,豎直向上抬起它的右端時,用力480 N,用相似的方法抬起它的左端時,用力650 N,該木料重_N.圖3-103.()如圖3-10所示,兩個等重等長質料均勻直棒AC和BC,其各自一端分別通過轉軸與墻壁絞結,其另一端相連于C點,AC棒與豎直墻夾角為45°,BC棒水平放置,當兩棒均處于平衡

41、狀態(tài)時,則BC棒對AC棒作用力方向可能處于哪一區(qū)域A.甲區(qū)域 B.乙區(qū)域C.丙區(qū)域 D.丁區(qū)域圖3-114.()如圖3-11所示,長為l的均勻橫桿BC重為100 N,B端用鉸鏈與豎直的板MN連接,在離B點處懸吊一重為50 N的重物測出細繩AC上的拉力為150 N,現將板MN在ABC所在平面內沿順時針方向傾斜30°,這時AC繩對MN板的拉力是多少?圖3-125.()如圖3-12所示,均勻木板AB長12 m,重200 N,在距A端3 m處有一固定轉動軸O,B端被繩拴住,繩與AB的夾角為30°,板AB水平.已知繩能承受的最大拉力為200 N,那么重為600 N的人在該板上安全行走

42、,離A端的距離應在什么范圍?6.()如圖3-13所示,梯與墻之間的摩擦因數為1,梯與地之間的摩擦因數為2,梯子重心在中央,梯長為L.當梯子靠在墻上而不傾倒時,梯與地面的最小夾角由下式決定:tan=,試證之.圖133參考答案難點展臺1.9mg/4L 2.A殲滅難點訓練圖311.mgsin2 2.1130 3.D 4.130 N5.作出AB板的受力圖3-1人在O軸左端x處,繩子拉直拉力為零.由力矩平衡可得: G人×x-G×=0x=1 m.即離A端2 m處.人在O軸右端y處,繩子的拉力T=200 N,由力矩平衡得:Tsin30°×BO-G人y-G×=

43、0.y=0.5 m即離A端3.5 m.所以人在板上安全行走距A端的距離范圍為2 mx3.5 m6.略難點4 變力做功與能量轉化功是中學物理中的重要概念,它體現了力對物體的作用在空間上的累積過程.在考綱中屬B級.對功尤其是變力做功是近年考查熱點,亦是考生應考的難點.難點展臺1.()一物體靜止在升降機的地板上,在升降機加速上升的過程中,地板對物體的支持力所做的功等于A.物體勢能的增加量B.物體動能的增加量C.物體動能的增加量加上物體勢能的增加量D.物體動能的增加量加上克服重力所做的功圖4-2圖4-12.()一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質量為m的物體,如圖4-1所示.繩的P端拴在車后的掛

44、鉤上.設繩的總長不變,繩的質量、定滑輪的質量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計.開始時,車在A點,左右兩側繩都已繃緊并且是豎直的,左側繩長為H.提升時,車向左加速運動,沿水平方向從A經過B駛向C.設A到B的距離也為H,車過B點時速度為vB.求車由A移到B的過程中,繩Q端的拉力對物體做的功是多少?3.()如圖4-2所示,若在湖水里固定一細長圓管,管內有一活塞,它的下端位于水面上,活塞的底面積S=1 cm2,質量不計.大氣壓強p0=1.0×105 Pa.現把活塞緩慢地提高H=15 m,則拉力對活塞做的功為_ J.(g=10 m/s2)案例探究例1()用鐵錘將一鐵釘擊入木塊,設木塊對鐵釘的阻力

45、與鐵釘進入木塊內的深度成正比.在鐵錘擊第一次時,能把鐵釘擊入木塊內1 cm.問擊第二次時,能擊入多少深度?(設鐵錘每次做功相等)命題意圖:考查對功概念的理解能力及理論聯系實際抽象建立模型的能力.B級要求.錯解分析:(1)不能據阻力與深度成正比這一特點,將變力求功轉化為求平均阻力的功,進行等效替代.(2)不能類比遷移,采用類似據勻變速直線速度-時間圖象求位移的方式,根據F-x圖象求功.解題方法與技巧:解法一:(平均力法)圖4-3鐵錘每次做功都用來克服鐵釘阻力做的功,但摩擦阻力不是恒力,其大小與深度成正比,F=-f=kx,可用平均阻力來代替.如圖4-3,第一次擊入深度為x1,平均阻力=kx1,做功

46、為W1=x1=kx12.第二次擊入深度為x1到x2,平均阻力=k(x2+x1),位移為x2-x1,做功為W2=(x2-x1)= k(x22-x12). 兩次做功相等:W1=W2.解后有:x2=x1=1.41 cm,x=x2-x1=0.41 cm.圖4-4解法二:(圖象法)因為阻力F=kx,以F為縱坐標,F方向上的位移x為橫坐標,作出F-x圖象(圖4-4).曲線上面積的值等于F對鐵釘做的功.由于兩次做功相等,故有:S1=S2(面積),即: kx12=k(x2+x1)(x2-x1),圖4-5所以x=x2-x1=0.41 cm例2() 如圖4-5所示,置于水平面的平行金屬導軌不光滑,導軌一端連接電阻

47、R,其他電阻不計,垂直于導軌平面有一勻強磁場,磁感應強度為B,當一質量為m的金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止向右滑動時A.外力F對ab棒做的功等于電路中產生的電能B.只有在棒ab做勻速運動時,外力F做的功才等于電路中產生的電能C.無論棒ab做何運動,它克服安培力做的功一定等于電路中產生的電能D.棒ab勻速運動的速度越大,機械能轉化為電能的效率越高命題意圖:考查考生理解能力、分析綜合及推理能力.B級要求.錯解分析:對整個物理情景理解不透,對整個物理過程中能量的轉化及傳遞途徑理解不透.解題方法與技巧:(能量守恒法)在導體棒的運動過程中外力做的功,用來克服由于發(fā)生電磁感應而產生的感應電流的安培力的

48、那一部分轉化為電能,又因為有摩擦,還需克服摩擦力做功,轉化成內能.所以A、B錯,C對;又當勻速運動時,由能量轉化的觀點,可知=v,B、l、F、R一定,所以 v,即v越大越大,D對.故CD正確.錦囊妙計變力做功的求解方法對于變力做功一般不能依定義式W=Fscos直接求解,但可依物理規(guī)律通過技巧的轉化間接求解.圖4-61.平均力法:如果參與做功的變力,其方向不變,而大小隨位移線性變化,則可求出平均力等效代入公式W=scos求解. 2.圖象法:如果參與做功的變力,方向與位移方向始終一致而大小隨時變化,我們可作出該力隨位移變化的圖象.如圖4-6,那么圖線下方所圍成的面積,即為變力做的功.3.動能定理法

49、:在某些問題中,由于力F大小或方向的變化,導致無法直接由W=Fscos求變力F做功的值.此時,我們可由其做功的結果動能的變化來求變力F的功:W=Ek.4.功能關系法:能是物體做功的本領,功是能量轉化的量度.由此,對于大小、方向都隨時變化的變力F所做的功,可以通過對物理過程的分析,從能量轉化多少的角度來求解.殲滅難點訓練1.()一輛汽車在平直公路上從速度v0開始加速行駛,經時間t后,前進了距離s,此時恰好達到其最大速度vmax,設此過程中發(fā)動機始終以額定功率P工作,汽車所受阻力恒為F,則在這段時間里,發(fā)動機所做的功為A.Fs B.PtC. mv2max+Fs-mv02D.F··

50、;t2.()如圖4-7所示,質量為m的物體被細繩牽引著在光滑水平面上做勻速圓周運動,O為一光滑孔,當拉力為F時,轉動半徑為R;當拉力為8F時,物體仍做勻速圓周運動,其轉動半徑為,在此過程中,外力對物體做的功為A.7FR/2 B.7FR/4 C.3FR/2 D.4FR圖47 圖483.()一質量為m的小球,用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平力F作用下,從平衡位置P點很緩慢地移到Q點.如圖4-8所示,此時懸線與豎直方向夾角為,則拉力F所做的功為A.mgLcosB.mgL(1-cos)C.FLsinD.FL圖4-94.()掛在豎直墻上的畫長1.8 m,畫面質量為100 g,下面畫軸質量為200 g

51、,今將它沿墻緩慢卷起,g=10 m/s2.需做_ J的功.5.()用大小不變、方向始終與物體運動方向一致的力F,將質量為m的小物體沿半徑為R的固定圓弧軌道從A點推到B點,圓弧對應的圓心角為60°,如圖4-9所示,則在此過程,力F對物體做的功為_.若將推力改為水平恒力F,則此過程力F對物體做的功為_.6.()一個圓柱形的豎直的井里存有一定量的水,井的側面和底部是密閉的.在井中固定插著一根兩端開口的薄壁圓管,管和井共軸,管下端未觸及井底.在圓管內有一不漏氣的活塞,它可沿圓管上下滑動.開始時,管內外水面相齊,且活塞恰好接觸水面,如圖4-10所示.現用卷揚機通過繩子對活塞施加一個向上的力F,

52、使活塞緩慢向上移動.已知管筒半徑 0.100 m,井的半徑R2,水的密度1.00×103kg/m3,大氣壓p01.00×105 Pa.求活塞上升H9.00 m的過程中拉力F所做的功.(井和管在水面以上及水面以下的部分都足夠長.不計活塞質量,不計摩擦,重力加速度g取10 m/s2)圖4-10參考答案難點展臺1.CD 2.mvB2+mg(-1)H 3.100 殲滅難點訓練1.BC 2.C 3.B J 5.F,FR ×104 J難點5 速度關聯類問題求解·速度的合成與分解運動物體間速度關聯關系,往往是有些高考命題的切入點.而尋找這種關系則是考生普遍感覺的難點難

53、點展臺圖5-11.()如圖5-1所示,A、B兩車通過細繩跨接在定滑輪兩側,并分別置于光滑水平面上,若A車以速度v0向右勻速運動,當繩與水平面的夾角分別為和時,B車的速度是多少?2.如圖5-2所示,質量為m的物體置圖5-2于光滑的平臺上,系在物體上的輕繩跨過光滑的定滑輪. 由地面上的人以恒定的速度v0向右勻速拉動,設人從地面上的平臺開始向右行至繩與水平方向夾角為45°處,在此過程中人對物體所做的功為多少?案例探究圖5-3例1如圖5-3所示,在一光滑水平面上放一個物體,人通過細繩跨過高處的定滑輪拉物體,使物體在水平面上運動,人以大小不變的速度v運動.當繩子與水平方向成角時,物體前進的瞬時

54、速度是多大?命題意圖:考查分析綜合及推理能力,B級要求.圖5-4錯解分析:弄不清合運動與分運動概念,將繩子收縮的速度按圖5-4所示分解,從而得出錯解v物=v1=vcos.解題方法與技巧:解法一:應用微元法設經過時間t,物體前進的位移s1=BC,如圖5-5所示.過C點作CDAB,當t0時,BAC極小,在ACD中,可以認為AC=AD,在t時間內,人拉繩子的長度為s2=BD,即為在t時間內繩子收縮的長度.圖5-5由圖可知:BC=由速度的定義:物體移動的速度為v物=人拉繩子的速度v= 圖5-6由解之:v物=解法二:應用合運動與分運動的關系繩子牽引物體的運動中,物體實際在水平面上運動,這個運動就是合運動

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