【2024高考萬能答題模版】物理答題模板2

物理答題模板（第二期）答題模板1：物體在斜面上的運(yùn)動分析確定研究對象確定研究對象互判運(yùn)動過程與物體受力列式求解相關(guān)物理量在斜面上運(yùn)動的物體或系統(tǒng)（1）已知物體運(yùn)動規(guī)律，分析其受力情況（2）已知物體受力情況，分析其運(yùn)動規(guī)律（1）由運(yùn)動學(xué)規(guī)律列式求解其加速度，結(jié)合加速度大小及方向分析物體受力（2）通過受力分析，由牛頓第二定律F=ma列式求解加速度，由運(yùn)動學(xué)公式求解速度、位移等物理量例1.<原創(chuàng)題>某工廠中的一段生產(chǎn)線示意圖如圖所示，裝滿水果的小車由靜止開始以2m/s2的加速度從斜面底端開始加速上行，當(dāng)電動機(jī)輸入功率達(dá)到最大時關(guān)閉電動機(jī)，小車到達(dá)斜面頂端的卸貨點(diǎn)時速度剛好為0。已知斜面的長度為L＝8.7m，小車質(zhì)量m1＝100kg，車上水果質(zhì)量m2＝800kg，配重質(zhì)量m0＝100kg，電動機(jī)最大輸入功率P入＝3.74×104W，當(dāng)電動機(jī)輸入功率最大時流過的電流I＝30A，小車與斜面間的摩擦阻力與車及水果對斜面壓力的比值k＝0.1，斜面傾角θ＝37°，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，配重始終未接觸地面，不計(jì)電動機(jī)自身機(jī)械摩擦損耗及纜繩質(zhì)量。求：（1）電動機(jī)工作的時間t(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；（2）電動機(jī)的內(nèi)阻r(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)?！窘馕觥浚?）規(guī)定沿斜面向上為正方向，設(shè)小車做勻加速運(yùn)動的位移為，加速度為，勻加速運(yùn)動的末速度為，勻減速運(yùn)動的位移為，加速度為，則加速過程中根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有①減速過程中，對配重和小車及水果整體由牛頓第二定律有②關(guān)閉電動機(jī)后小車做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有③其中④又⑤聯(lián)立①②③④⑤解得⑥確定研究對象：

（2）對小車及水果整體進(jìn)行受力分析

互判運(yùn)動過程與物體受力：

由題知，初始時小車與配重一起做勻加速直線運(yùn)動，小車及水果整體受到重力、電動機(jī)拉力、配重拉力及摩擦阻力作用列式求解相關(guān)物理量：

沿斜面方向?qū)π≤嚰八w由牛頓第二定律有⑦對配重由牛頓第二定律有⑧，當(dāng)小車及水果整體做勻加速直線運(yùn)動速度達(dá)到最大時，電動機(jī)的輸出功率⑨，其中⑩此時電動機(jī)輸入功率達(dá)到最大值，即?聯(lián)立④⑥⑦⑧⑨⑩?解得答題模板2：圓周運(yùn)動的極值問題審題建模審題建模受力分析確定臨界狀態(tài)確定研究對象做圓周運(yùn)動的軌跡平面、圓心、半徑分析研究對象受到的力，并沿圓周運(yùn)動軌道半徑方向進(jìn)行分解，確定向心力分析線速度、角速度、周期等物理量取最大值或最小值時物體的受力情況列式求解根據(jù)向心力公式與圓周運(yùn)動規(guī)律結(jié)合臨界狀態(tài)列式求解例2.<原創(chuàng)題>如圖所示為某款電動圓桌，在大圓桌面上安裝一個可繞中心軸轉(zhuǎn)動的電動轉(zhuǎn)盤，使用時轉(zhuǎn)盤可以設(shè)置為自動低速旋轉(zhuǎn)，方便用餐人員夾取食物。已知轉(zhuǎn)盤的半徑r＝0.5m，圓桌的半徑為R＝1m，碗碟與轉(zhuǎn)盤的動摩擦因數(shù)為μ0＝0.45，碗碟與轉(zhuǎn)盤、圓桌之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，碗碟可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力和轉(zhuǎn)盤與圓桌間的縫隙與高度。（1）為了不讓處于轉(zhuǎn)盤邊緣的碗碟從轉(zhuǎn)盤上滑離，求電動轉(zhuǎn)盤的最大角速度ωm和此時碗碟的線速度v大??；（2）若碗碟恰好從電動轉(zhuǎn)盤上滑離，為了不讓碗碟滑離圓桌，求碗碟與圓桌之間的動摩擦因數(shù)μ需滿足的條件?！窘馕觥?/p>

審題建模：

（1）碗碟在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，圓周運(yùn)動的圓心為轉(zhuǎn)盤的中心，圓周運(yùn)動的半徑為轉(zhuǎn)盤的半徑受力分析：

碗碟在豎直方向受到重力和轉(zhuǎn)盤對其的支持力，水平方向受到轉(zhuǎn)盤對其的靜摩擦力，故靜摩擦力提供向心力確定臨界狀態(tài)：

當(dāng)碗碟所受最大靜摩擦力恰好提供其做圓周運(yùn)動的向心力時，電動轉(zhuǎn)盤的角速度最大

列式求解：

由向心力公式有①，解得②由角速度與線速度的關(guān)系可得此時碗碟的線速度為③（2）碗碟恰好從電動轉(zhuǎn)盤上滑離后，沿轉(zhuǎn)盤邊緣的切線滑上圓桌，且以初速度v做勻減速直線運(yùn)動，當(dāng)其恰好滑離圓桌時，其運(yùn)動的位移為④設(shè)碗碟與圓桌之間的最小動摩擦因數(shù)為，由運(yùn)動學(xué)公式有⑤，聯(lián)立③④⑤解得⑥因此為了不讓碗碟滑離圓桌，碗碟與圓桌之間的動摩擦因數(shù)需滿足的條件為答題模板3：粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動確定關(guān)系確定關(guān)系分析運(yùn)動粒子速度與電場方向平行，或有一定的夾角（1）若粒子速度與電場方向平行，則做勻變速直線運(yùn)動（2）若粒子速度與電場方向有一定的夾角，則粒子做曲線運(yùn)動，可分解為沿電場方向的勻變速直線運(yùn)動和垂直電場方向的勻速直線運(yùn)動列式求解方法一：利用運(yùn)動學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律求解時間、速度、位移等方法二：利用靜電力做功，結(jié)合動能定理求解速度、位移等例3.<原創(chuàng)題>如圖所示，在與光滑水平面平行的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)中有一等腰梯形ABCD，其中∠BCD＝60°，AB＝1m，CD＝2m。在水平面的A點(diǎn)有一小球發(fā)射裝置(小球可視為質(zhì)點(diǎn))，可以向各個方向發(fā)射帶電小球，初動能均為Ek0＝0.375J，小球運(yùn)動至B、C兩點(diǎn)時動能分別增加了0.5J和1.5J。已知小球質(zhì)量m＝0.25kg，電荷量q＝＋0.1C，忽略小球之間的相互作用力及所受重力。求：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；（2）經(jīng)過D點(diǎn)的小球初速度方向與AD之間的夾角θ；（3）從A點(diǎn)發(fā)射的小球，能進(jìn)入ABCD區(qū)域的占比。【解析】由題意可知AB=1m，小球從A點(diǎn)分別運(yùn)動到B、C兩點(diǎn)的動能的變化量、，則小球從B到C點(diǎn)的動能變化量①如圖所示，連接AC，取AC三等分點(diǎn)G，由可得②BG連線即為等勢線，由幾何關(guān)系可知∠CBG=90°，因?yàn)樾∏驇д?，所以電場線方向沿BC方向。根據(jù)幾何關(guān)系可知BC=AB，由動能定理可知③，聯(lián)立①③解得E=10N/C④確定關(guān)系：

（2）小球由A點(diǎn)發(fā)射，AD連線與BC方向（電場方向）有一定夾角

分析運(yùn)動：

小球做曲線運(yùn)動，如圖所示，以A點(diǎn)為原點(diǎn)，沿電場線方向和垂直電場線方向建立直角坐標(biāo)系，小球沿x軸方向做勻速直線運(yùn)動，沿y軸方向做勻加速直線運(yùn)動

列式求解：

設(shè)能經(jīng)過D點(diǎn)的帶電小球初速度方向與x軸正方向夾角為，設(shè)小球出射速度大小為，則有⑤根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，沿x軸方向有⑥沿y軸方向有⑦根據(jù)幾何知識可知⑧，⑨根據(jù)牛頓第二定律有Eq=ma⑩聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩解得α=0或α=60°，則經(jīng)過D點(diǎn)的小球速度方向與AD的夾角θ=α+∠EAD，解得θ=30°或90°（3）由（2）可知，當(dāng)30?<θ<90°