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高考物理二轮复习 专题十 高考物理模型

高考物理二轮复习 专题十 高考物理模型
高考物理二轮复习 专题十 高考物理模型

2013年高考二轮复习专题十

高考物理模型

方法概述

高考命题以《考试大纲》为依据,考查学生对高中物理知识的掌握情况,体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想.每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩,但又总有一些共性,这些共性可粗略地总结如下:

(1)选择题中一般都包含3~4道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题.

(2)实验题以考查电路、电学测量为主,两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大.

(3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大:斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型.

高考中常出现的物理模型中,有些问题在高考中变化较大,或者在前面专题中已有较全面的论述,在这里就不再论述和例举.斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练;传送带问题在高考中出现的概率也较大,而且解题思路独特,本专题也略加论述.

热点、重点、难点

一、斜面问题

在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题.在前面的复习中,我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法.

1.自由释放的滑块能在斜面上(如图9-1 甲所示)匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数μ=g tan θ.

图9-1甲

2.自由释放的滑块在斜面上(如图9-1 甲所示):

(1)静止或匀速下滑时,斜面M对水平地面的静摩擦力为零;

(2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右;

(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左.

3.自由释放的滑块在斜面上(如图9-1乙所示)匀速下滑时,M对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m上加上任何方向的作用力,(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述).

图9-1乙

4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图9-2所示):

图9-2

(1)向下的加速度a =g sin θ时,悬绳稳定时将垂直于斜面;

(2)向下的加速度a >g sin θ时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上;

(3)向下的加速度a <g sin θ时,悬绳将偏离垂直方向向下.

5.在倾角为θ的斜面上以速度v 0平抛一小球(如图9-3所示):

图9-3

(1)落到斜面上的时间t =2v 0tan θg

; (2)落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且tan α=2tan θ,与初速度无关;

(3)经过t c =v 0tan θg 小球距斜面最远,最大距离d =(v 0sin θ)22g cos θ

. 6.如图9-4所示,当整体有向右的加速度a =g tan θ时,m 能在斜面上保持相对静止.

图9-4

7.在如图9-5所示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑时,ab 棒所能达到

的稳定速度v m =mgR sin θB 2L

2.

图9-5

8.如图9-6所示,当各接触面均光滑时,在小球从斜面顶端滑下的过程中,斜面后退的位移s =m

m +M L .

图9-6

●例1 有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.

举例如下:如图9-7甲所示,质量为M 、倾角为θ的滑块A 放于水平地面上.把质量为

m 的滑块B 放在A 的斜面上.忽略一切摩擦,有人求得B 相对地面的加速度a =M +m M +m sin 2 θ

g sin θ,式中g 为重力加速度.

图9-7甲

对于上述解,某同学首先分析了等号右侧的量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误

..的,请你指出该项[2008年高考·北京理综卷]( )

A.当θ=0°时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的

B.当θ=90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的

C.当M?m时,该解给出a≈g sin θ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的

D.当m?M时,该解给出a≈

g

sin θ

,这符合预期的结果,说明该解可能是对的

【解析】当A固定时,很容易得出a=g sin θ;当A置于光滑的水平面时,B加速下滑的同时A向左加速运动,B不会沿斜面方向下滑,难以求出运动的加速度.

图9-7乙

设滑块A的底边长为L,当B滑下时A向左移动的距离为x,由动量守恒定律得:

M x

t

=m

L-x

t

解得:x=

mL M+m

当m?M时,x≈L,即B水平方向的位移趋于零,B趋于自由落体运动且加速度a≈g.

选项D中,当m?M时,a≈

g

sin θ

>g显然不可能.

[答案] D

【点评】本例中,若m、M、θ、L有具体数值,可假设B下滑至底端时速度v1的水平、竖直分量分别为v1x、v1y,则有:

v1y v1x =

h

L-x

(M+m)h

ML

1 2mv1x2+

1

2

mv1y2+

1

2

Mv22=mgh

mv1x=Mv2

解方程组即可得v1x、v1y、v1以及v1的方向和m下滑过程中相对地面的加速度.

●例2在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下(如图9-8甲所示),它们的宽度均为L.一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场时,恰好做匀速运动.

图9-8甲

(1)当ab边刚越过边界ff′时,线框的加速度为多大,方向如何?

(2)当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′与ff′的正中间位置的过程中,线框中产生的焦耳热为多少?(线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力)

【解析】(1)当线框的ab边从高处刚进入上部磁场(如图9-8 乙中的位置①所示)时,线

框恰好做匀速运动,则有:

mg sin θ=BI 1L

此时I 1=BLv R

当线框的ab 边刚好越过边界ff ′(如图9-8乙中的位置②所示)时,由于线框从位置①到位置②始终做匀速运动,此时将ab 边与cd 边切割磁感线所产生的感应电动势同向叠加,回路中电流的大小等于2I 1.故线框的加速度大小为:

图9-8乙

a =4BI 1L -mg sin θm

=3g sin θ,方向沿斜面向上. (2)而当线框的ab 边到达gg ′与ff ′的正中间位置(如图9-8 乙中的位置③所示)时,线框又恰好做匀速运动,说明mg sin θ=4BI 2L

故I 2=14

I 1 由I 1=BLv R 可知,此时v ′=14

v 从位置①到位置③,线框的重力势能减少了32

mgL sin θ 动能减少了12mv 2-12m (v 4)2=1532

mv 2 由于线框减少的机械能全部经电能转化为焦耳热,因此有:

Q =32mgL sin θ+1532

mv 2. [答案] (1)3g sin θ,方向沿斜面向上

(2)32mgL sin θ+1532

mv 2 【点评】导线在恒力作用下做切割磁感线运动是高中物理中一类常见题型,需要熟练掌握各种情况下求平衡速度的方法.

二、叠加体模型

叠加体模型在历年的高考中频繁出现,一般需求解它们之间的摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度变化等,另外广义的叠加体模型可以有许多变化,涉及的问题更多.如2009年高考天津理综卷第10题、宁夏理综卷第20题、山东理综卷第24题,2008年高考全国理综卷 Ⅰ 的第15题、北京理综卷第24题、江苏物理卷第6题、四川延考区理综卷第25题等.

叠加体模型有较多的变化,解题时往往需要进行综合分析(前面相关例题、练习较多),下列两个典型的情境和结论需要熟记和灵活运用.

1.叠放的长方体物块A 、B 在光滑的水平面上匀速运动或在光滑的斜面上自由释放后变速运动的过程中(如图9-9所示),A 、B 之间无摩擦力作用.

图9-9

2.如图9-10所示,一对滑动摩擦力做的总功一定为负值,其绝对值等于摩擦力乘以相对滑动的总路程或等于摩擦产生的热量,与单个物体的位移无关,即Q 摩=f ·s 相.

图9-10

●例3 质量为M 的均匀木块静止在光滑的水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手.首先左侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 1,然后右侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 2,如图9-11所示.设子弹均未射穿木块,且两子弹与木块之间的作用力大小均相同.当两颗子弹均相对木块静止时,下列说法正确的是(注:属于选修3-5模块)( )

图9-11

A .最终木块静止,d 1=d 2

B .最终木块向右运动,d 1

C .最终木块静止,d 1

D .最终木块静止,d 1>d 2

【解析】木块和射出后的左右两子弹组成的系统水平方向不受外力作用,设子弹的质量为m ,由动量守恒定律得:

mv 0-mv 0=(M +2m )v

解得:v =0,即最终木块静止

设左侧子弹射入木块后的共同速度为v 1,有:

mv 0=(m +M )v 1

Q 1=f ·d 1=12mv 02-12

(m +M )v 12 解得:d 1=mMv 022(m +M )f

对右侧子弹射入的过程,由功能原理得:

Q 2=f ·d 2=12mv 02+12

(m +M )v 12-0 解得:d 2=(2m 2+mM )v 022(m +M )f

即d 1<d 2.

[答案] C

【点评】摩擦生热公式可称之为“功能关系”或“功能原理”的公式,但不能称之为“动能定理”的公式,它是由动能定理的关系式推导得出的二级结论.

三、含弹簧的物理模型

纵观历年的高考试题,和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重.高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题,这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等,几乎贯穿了整个力学的知识体系.为了帮助同学们掌握这类试题的分析方法,现将有关弹簧问题分类进行剖析.

对于弹簧,从受力角度看,弹簧上的弹力是变力;从能量角度看,弹簧是个储能元件.因此,弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力,故备受高考命题老师的青睐.如2009年高考福建理综卷第21题、山东理综卷第22题、重庆理综卷第24题,2008年高考北京理综卷第22题、山东理综卷第16题和第22题、四川延考区理综卷第14题等.题目类型有:静力学中

的弹簧问题,动力学中的弹簧问题,与动量和能量有关的弹簧问题.

1.静力学中的弹簧问题

(1)胡克定律:F =kx ,ΔF =k ·Δx .

(2)对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力,弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力.

●例4 如图9-12甲所示,两木块A 、B 的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2,两弹簧分别连接A 、B ,整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提木块A ,直到下面的弹簧对地面的压力恰好为零,在此过程中A 和B 的重力势能共增加了( )

图9-12甲

A .(m 1+m 2)2g 2

k 1+k 2

B .(m 1+m 2)2g 22(k 1+k 2)

C .(m 1+m 2)2g 2

(k 1+k 2k 1k 2

) D .(m 1+m 2)2g 2k 2+m 1(m 1+m 2)g 2k 1

【解析】取A 、B 以及它们之间的弹簧组成的整体为研究对象,则当下面的弹簧对地面的压力为零时,向上提A 的力F 恰好为:

F =(m 1+m 2)g

设这一过程中上面和下面的弹簧分别伸长x 1、x 2,如图9-12乙所示,由胡克定律得:

图9-12乙

x 1=(m 1+m 2)g k 1,x 2=(m 1+m 2)g k 2

故A 、B 增加的重力势能共为:

ΔE p =m 1g (x 1+x 2)+m 2gx 2

=(m 1+m 2)2g 2k 2+m 1(m 1+m 2)g 2k 1

. [答案] D

【点评】①计算上面弹簧的伸长量时,较多同学会先计算原来的压缩量,然后计算后来

的伸长量,再将两者相加,但不如上面解析中直接运用Δx =ΔF k

进行计算更快捷方便. ②通过比较可知,重力势能的增加并不等于向上提的力所做的功W =F ·x 总=(m 1+m 2)2g 2

2k 2

2+(m 1+m 2)2g 22k 1k 2

. 2.动力学中的弹簧问题

(1)瞬时加速度问题(与轻绳、轻杆不同):一端固定、另一端接有物体的弹簧,形变不会发生突变,弹力也不会发生突变.

(2)如图9-13所示,将A 、B 下压后撤去外力,弹簧在恢复原长时刻B 与A 开始分离.

图9-13

●例5 一弹簧秤秤盘的质量m 1=1.5 kg ,盘内放一质量m 2=10.5 kg 的物体P ,弹簧的质量不计,其劲度系数k =800 N/m ,整个系统处于静止状态,如图9-14 所示.

图9-14

现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初

0.2 s 内F 是变化的,在0.2 s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值.(取g =10 m/s 2)

【解析】初始时刻弹簧的压缩量为:

x 0=(m 1+m 2)g k

=0.15 m 设秤盘上升高度x 时P 与秤盘分离,分离时刻有:

k (x 0-x )-m 1g m 1

=a 又由题意知,对于0~0.2 s 时间内P 的运动有:

12

at 2=x 解得:x =0.12 m ,a =6 m/s 2

故在平衡位置处,拉力有最小值F min =(m 1+m 2)a =72 N

分离时刻拉力达到最大值F max =m 2g +m 2a =168 N .

[答案] 72 N 168 N

【点评】对于本例所述的物理过程,要特别注意的是:分离时刻m 1与m 2之间的弹力恰好减为零,下一时刻弹簧的弹力与秤盘的重力使秤盘产生的加速度将小于a ,故秤盘与重物分离.

3.与动量、能量相关的弹簧问题

与动量、能量相关的弹簧问题在高考试题中出现频繁,而且常以计算题出现,在解析过程中以下两点结论的应用非常重要:

(1)弹簧压缩和伸长的形变相同时,弹簧的弹性势能相等;

(2)弹簧连接两个物体做变速运动时,弹簧处于原长时两物体的相对速度最大,弹簧的形变最大时两物体的速度相等.

●例6 如图9-15所示,用轻弹簧将质量均为m =1 kg 的物块A 和B 连接起来,将它们固定在空中,弹簧处于原长状态,A 距地面的高度h 1=0.90 m .同时释放两物块,A 与地面碰撞后速度立即变为零,由于B 压缩弹簧后被反弹,使A 刚好能离开地面(但不继续上升).若将B 物块换为质量为2m 的物块C (图中未画出),仍将它与A 固定在空中且弹簧处于原长,从A 距地面的高度为h 2处同时释放,C 压缩弹簧被反弹后,A 也刚好能离开地面.已知弹簧的劲度系数k =100 N/m ,求h 2的大小.

图9-15

【解析】设A 物块落地时,B 物块的速度为v 1,则有: 12mv 12=mgh 1 设A 刚好离地时,弹簧的形变量为x ,对A 物块有:

mg =kx

从A 落地后到A 刚好离开地面的过程中,对于A 、B 及弹簧组成的系统机械能守恒,则有: 12

mv 12=mgx +ΔE p 换成C 后,设A 落地时,C 的速度为v 2,则有:

12

·2mv 22=2mgh 2 从A 落地后到A 刚好离开地面的过程中,A 、C 及弹簧组成的系统机械能守恒,则有: 12

·2mv 22=2mgx +ΔE p 联立解得:h 2=0.5 m .

[答案] 0.5 m

【点评】由于高中物理对弹性势能的表达式不作要求,所以在高考中几次考查弹簧问题时都要用到上述结论“①”.如2005年高考全国理综卷Ⅰ第25题、1997年高考全国卷第25题等.

●例7 用轻弹簧相连的质量均为2 kg 的A 、B 两物块都以v =6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为4 kg 的物块C 静止在前方,如图9-16 甲所示.B 与C 碰撞后二者粘在一起运动,则在以后的运动中:

图9-16甲 (1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A 的速度为多大?

(2)弹簧弹性势能的最大值是多少? (3)A 的速度方向有可能向左吗?为什么?

【解析】(1)当A 、B 、C 三者的速度相等(设为v A ′)时弹簧的弹性势能最大,由于A 、B 、C 三者组成的系统动量守恒,则有:

(m A +m B )v =(m A +m B +m C )v A ′

解得:v A ′=(2+2)×62+2+4

m/s =3 m/s . (2)B 、C 发生碰撞时,B 、C 组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B 、C 两者的速度为v ′,则有:

m B v =(m B +m C )v ′

解得:v ′=2×62+4

=2 m/s A 的速度为v A ′时弹簧的弹性势能最大,设其值为E p ,根据能量守恒定律得:

E p =12(m B +m C )v ′2+12m A v 2-12(m A +m B +m C )v A ′2

=12 J .

(3)方法一 A 不可能向左运动.

根据系统动量守恒有:(m A +m B )v =m A v A +(m B +m C )v B

设A 向左,则v A <0,v B >4 m/s

则B 、C 发生碰撞后,A 、B 、C 三者的动能之和为:

E ′=12m A v 2

A +12(m

B +m

C )v 2B >12

(m B +m C )v 2B =48 J 实际上系统的机械能为:

E =E p +12

(m A +m B +m C )v A ′2=12 J +36 J =48 J 根据能量守恒定律可知,E ′>E 是不可能的,所以A 不可能向左运动.

方法二 B 、C 碰撞后系统的运动可以看做整体向右匀速运动与A 、B 和C 相对振动的合成(即相当于在匀速运动的车厢中两物块相对振动)

由(1)知整体匀速运动的速度v 0=v A ′=3 m/s

图9-16乙

取以v 0=3 m/s 匀速运动的物体为参考系,可知弹簧处于原长时,A 、B 和C 相对振动的速率最大,分别为:

v AO =v -v 0=3 m/s

v BO =|v ′-v 0|=1 m/s

由此可画出A 、B 、C 的速度随时间变化的图象如图9-16乙所示,故A 不可能有向左运动的时刻.

[答案] (1)3 m/s (2)12 J (3)不可能,理由略

【点评】①要清晰地想象、理解研究对象的运动过程:相当于在以 3 m/s 匀速行驶的车厢内,A 、B 和C 做相对弹簧上某点的简谐振动,振动的最大速率分别为3 m/s 、1 m/s .

②当弹簧由压缩恢复至原长时,A 最有可能向左运动,但此时A 的速度为零.

●例8 探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为m 和4m .笔的弹跳过程分为三个阶段:

图9-17

①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(如图9-17甲所示); ②由静止释放,外壳竖直上升到下端距桌面高度为h 1时,与静止的内芯碰撞(如图9-17乙所示);

③碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h 2处(如图9-17丙所示).

设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力,不计摩擦与空气阻力,重力加速度为g .求:

(1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小.

(2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间,弹簧做的功.

(3)从外壳下端离开桌面到上升至h 2处,笔损失的机械能.

[2009年高考·重庆理综卷]

【解析】设外壳上升到h 1时速度的大小为v 1,外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为v 2.

(1)对外壳和内芯,从撞后达到共同速度到上升至h 2处,由动能定理得:

(4m +m )g (h 2-h 1)=12(4m +m )v 22-0 解得:v 2=2g (h 2-h 1).

(2)外壳与内芯在碰撞过程中动量守恒,即:

4mv 1=(4m +m )v 2

将v 2代入得:v 1=54

2g (h 2-h 1) 设弹簧做的功为W ,对外壳应用动能定理有:

W -4mgh 1=12

×4mv 2

1 将v 1代入得:W =14

mg (25h 2-9h 1). (3)由于外壳和内芯达到共同速度后上升至高度h 2的过程中机械能守恒,只有在外壳和内

芯的碰撞中有能量损失,损失的能量E 损=12×4mv 21-12

(4m +m )v 22 将v 1、v 2代入得:E 损=54

mg (h 2-h 1). [答案] (1)2g (h 2-h 1) (2)14

mg (25h 2-9h 1) (3)54

mg (h 2-h 1) 由以上例题可以看出,弹簧类试题的确是培养和训练学生的物理思维、反映和开发学生的学习潜能的优秀试题.弹簧与相连物体构成的系统所表现出来的运动状态的变化,为学生充分运用物理概念和规律(牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律)巧妙解决物理问题、施展自身才华提供了广阔空间,当然也是区分学生能力强弱、拉大差距、选拔人才的一种常规题型.因此,弹簧试题也就成为高考物理题中的一类重要的、独具特色的考题.

四、传送带问题

从1990年以后出版的各种版本的高中物理教科书中均有皮带传输机的插图.皮带传送类问题在现代生产生活中的应用非常广泛.这类问题中物体所受的摩擦力的大小和方向、运动性质都具有变化性,涉及力、相对运动、能量转化等各方面的知识,能较好地考查学生分析物理过程及应用物理规律解答物理问题的能力.如2003年高考全国理综卷第34题、2005年高考全国理综卷Ⅰ第24题等.

对于滑块静止放在匀速传动的传送带上的模型,以下结论要清楚地理解并熟记:

(1)滑块加速过程的位移等于滑块与传送带相对滑动的距离;

(2)对于水平传送带,滑块加速过程中传送带对其做的功等于这一过程由摩擦产生的热

量,即传送装置在这一过程需额外(相对空载)做的功W =mv 2=2E k =2Q 摩.

●例9 如图9-18甲所示,物块从光滑曲面上的P 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q 点.若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速运动(使传送带随之运动),物块仍从P 点自由滑下,则( )

图9-18甲

A .物块有可能不落到地面上

B .物块仍将落在Q 点

C .物块将会落在Q 点的左边

D .物块将会落在Q 点的右边

【解析】如图9-18乙所示,设物块滑上水平传送带上的初速度为v 0,物块与皮带之间的动摩擦因数为μ,则:

图9-18乙

物块在皮带上做匀减速运动的加速度大小a =μmg m =μg 物块滑至传送带右端的速度为:

v =v 02-2μgs 物块滑至传送带右端这一过程的时间可由方程s =v 0t -12

μgt 2解得. 当皮带向左匀速传送时,滑块在皮带上的摩擦力也为:

f =μmg

物块在皮带上做匀减速运动的加速度大小为:

a 1′=μmg m

=μg 则物块滑至传送带右端的速度v ′=v 02

-2μgs =v

物块滑至传送带右端这一过程的时间同样可由方程s =v 0t -12

μgt 2 解得. 由以上分析可知物块仍将落在Q 点,选项B 正确.

[答案] B

【点评】对于本例应深刻理解好以下两点:

①滑动摩擦力f =μF N ,与相对滑动的速度或接触面积均无关;

②两次滑行的初速度(都以地面为参考系)相等,加速度相等,故运动过程完全相同. 我们延伸开来思考,物块在皮带上的运动可理解为初速度为v 0的物块受到反方向的大小为μmg 的力F 的作用,与该力的施力物体做什么运动没有关系.

●例10 如图9-19所示,足够长的水平传送带始终以v =3 m/s 的速度向左运动,传送带上有一质量M =2 kg 的小木盒A ,A 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3.开始时,A 与传送带之间保持相对静止.现有两个光滑的质量均为m =1 kg 的小球先后相隔Δt =3 s 自传送带的左端出发,以v 0=15 m/s 的速度在传送带上向右运动.第1个球与木盒相遇后立即进入

盒中并与盒保持相对静止;第2个球出发后历时Δt 1=13 s 才与木盒相遇.取g =10 m/s 2,问:

图9-19

(1)第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为多大?

(2)第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇?

(3)在木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少?

【解析】(1)设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为v 1,根据动量守恒定律得:

mv 0-Mv =(m +M )v 1

解得:v 1=3 m/s ,方向向右.

(2)设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s ,第1个球经过时间t 0与木盒相

遇,则有:

t 0=s v 0

设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度大小为a ,根据牛顿第二定律得: μ(m +M )g =(m +M )a

解得:a =μg =3 m/s 2,方向向左

设木盒减速运动的时间为t 1,加速到与传送带具有相同的速度的时间为t 2,则:

t 1=t 2=Δv a

=1 s 故木盒在2 s 内的位移为零

依题意可知:s =v 0Δt 1+v (Δt +Δt 1-t 1-t 2-t 0)

解得:s =7.5 m ,t 0=0.5 s .

(3)在木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中,设传送带的位移为s ′,木盒的位移为s 1,则:

s ′=v (Δt +Δt 1-t 0)=8.5 m

s 1=v (Δt +Δt 1-t 1-t 2-t 0)=2.5 m

故木盒相对于传送带的位移为:Δs =s ′-s 1=6 m

则木盒与传送带间因摩擦而产生的热量为:

Q =f Δs =54 J .

[答案] (1)3 m/s (2)0.5 s (3)54 J

【点评】本题解析的关键在于:①对物理过程理解清楚;②求相对路程的方法.

高考物理二轮复习重点及策略

2019高考物理二轮复习重点及策略 一、考点网络化、系统化 通过知识网络结构理解知识内部的联系。因为高考试题近年来突出对物理思想本质、物理模型及知识内部逻辑关系的考察。 例如学习电场这章知识,必须要建立知识网络图,从电场力和电场能这两个角度去理解并掌握。 二、重视错题 错题和不会做的题,往往是考生知识的盲区、物理思想方法的盲区、解题思路的盲区。所以考生要认真应对高三复习以来的错题,问问自己为什么错了,错在哪儿,今后怎么避免这些错误。分析错题可以帮助考生提高复习效率、巩固复习成果,反思失败教训,及时在高考前发现和修补知识与技能方面的漏洞。充分重视通过考试考生出现的知识漏洞和对过程和方法分析的重要性。很多学生不够重视错题本的建立,都是在最后关头才想起要去做这件事情,北京新东方一对一的老师都是非常重视同时也要求学生一定要建立错题本,在大考对错题本进行复习,这样的效果和收获是很多同学所意想不到的。 三、跳出题海,突出高频考点 例如电磁感应、牛二定律、电学实验、交流电等,每年会考到,这些考点就要深层次的去挖掘并掌握。不要盲区的去大

量做题,通过典型例题来掌握解题思路和答题技巧;重视“物理过程与方法”;重视数学思想方法在物理学中的应用;通过一题多问,一题多变,一题多解,多题归一,全面提升分析问题和解决问题的能力;通过定量规范、有序的训练来提高应试能力。 四、提升解题能力 1、强化选择题的训练 注重对基础知识和基本概念的考查,在选择题上的失手将使部分考生在高考中输在起跑线上,因为选择题共48分。所以北京新东方中小学一对一盛海清老师老师建议同学们一定要做到会的题目都拿到分数,不错过。 2、加强对过程与方法的训练,提高解决综合问题的应试能力 2019年北京高考命题将加大落实考查“知识与技能”、“过程与方法”的力度,更加注重通过对解题过程和物理思维方法的考查来甄别考生的综合能力。分析是综合的基础,分析物理运动过程、条件、特征,要有分析的方法,主要有:定性分析、定量分析、因果分析、条件分析、结构功能分析等。在处理复杂物理问题是一般要定性分析可能情景、再定量分析确定物理情景、运动条件、运动特征。 如物体的平衡问题在力学部分出现,学生往往不会感到困难,在电场中出现就增加了难度,更容易出现问题的是在电

高三物理第二轮复习计划

2019年高三物理第二轮复习计划高三物理第二轮复习计划 高三物理通过第一轮的复习,学生大都能掌握物理学中的基本概念、规律,及其一般应用。但这些方面的知识,总的感觉是比较零散的,同时,对于综合方面的应用更存在较大的问题。因此,在第二轮复习中,首要的任务是能把整个高中的知识网络化、系统化,把所学的知识连成线,铺成面,织成网,疏理出知识结构,使之有机地结合在一起。另外,要在理解的基础上,能够综合各部分的内容,进一步提高解题能力。为达到第二轮复习的目的,经备课组老师讨论决定,将以专题复习的形式为主。计划如下 一、时间按排:2019年3月底至2019年4月底(第五-----九周) 二、内容安排暨专题设置: 专题一:物理实验(六课时第五周,由李振德老师负责) 专题二:力与运动(六课时第六周,由徐光范老师负责) 专题三:功和能热学(六课时第七周,由陈立平老师负责) 专题四:带电粒子在电场和磁场中的运动(六课时第八周,由吴雷老师负责) 专题五:电磁感应和电路,交变电流(六课时第九周,由刘兆祥老师负责) 三、其它问题:我们认为要搞好第二轮复习还应注意以下几个

方面: 1、应抓住主干知识及主干知识之间的综合 概括起来高中物理的主干知识有以下方面的内容: (1)力学部分:物体的平衡与直线运动;平抛与圆周运动,牛顿运动定律与运动规律的综合应用;机械能守恒定律及能的转化和守恒定律。 (2)电磁学部分:带电粒子在电、磁场中的运动;有关电路的分析和计算;电磁感应现象及其应用。 (3)热学部分:分子运动论,热力学定律,理想气体 在各部分的综合应用中,主要以下面几种方式的综合较多: (1)牛顿三定律与匀变速直线运动的综合(主要体现在力学、带电粒子在匀强电场中运动、通电导体在磁场中运动,电磁感应过程中导体的运动等形式)。 (2能量的综合(是解决物理问题中一个基本的观念,一定要加强这方面的训练,也是每年必考内容之一); (3)以带电粒子在电场、磁场中为模型的电学与力学的综合,主要有三种具体的综合形式: 一是利用牛顿定律与匀变速直线运动的规律解决带电粒子在匀强电场中的运动; 二是利用牛顿定律与圆周运动向心力公式解决带电粒子在磁场中的运动, 三是用能量观点解决带电粒子在电场中的运动。

高考物理二轮复习计划五步走

2019年高考物理二轮复习计划五步走 通过第一轮的复习,高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念、基本规律及其一般的应用。在第二轮复习中,首要的任务是要把整个高中的知识网络化、系统化;另外,要在理解的基础上,综合各部分的内容,进一步提高解题能力。这一阶段复习的指导思想是:突出主干知识,突破疑点、难点;关注热点和《考试说明》中新增点、变化点。二轮复习的目的和任务是:①查漏补缺:针对第一轮复习存在的问题,进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练,进一步巩固基础知识和提高基本能力,进一步强化规范解题的训练;②知识重组:把所学的知识连成线、铺成面、织成网,梳理知识结构,使之有机结合在一起,以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的;③提升能力:通过知识网的建立,一是提高解题速度和解题技巧,二是提升规范解题能力,三是提高实验操作能力。在第二轮复习中,重点在提高能力上下功夫,把目标瞄准中档题。 二轮复习的思路模式是:以专题模块复习为主,实际进行中一般分为如下几个专题来复习:(1)力与直线运动;(2)力与曲线运动;(3)功和能;(4)带电体(粒子)的运动;(5)电路与电磁感应;(6)必做实验部分; (7)选考模块。每一个专题都应包含以下几个方面的内容:(1)知识结构分析;(2)主要命题点分析;(3)方法探索;(4)典型例题分析;(5)配套训练。具体说来,专题复习中应注意以下几个方面的问题: 选考模块的复习不可掉以轻心,抓住规律区别对待。 选考模块的复习要突出对五个二级知识点的加强(选修3—4中四个,

选修3—5中一个)。由于分数的限制,该部分的复习重点应该放在扩大知识面上,特别是选修3—3,没有二级要求的知识点,应该是考生最容易拿分的版块,希望认真钻研教材。课本是知识之源,对这几部分的内容一定要做到熟读、精读课本,看懂、弄透,一次不够就两次,两次不行需再来,绝不能留任何的死角,包括课后的阅读材料、小实验、小资料等,因为大多的信息题是从这里取材的。 实验部分一直是高考复习的重点和难点 实验的理论部分一般在第一轮中进行,我们把“走进实验室”放在第二轮。历年来尽管在实验部分花费不少的时间和精力,但掌握的情况往往是不尽如人意,学生中高分、低分悬殊较大,原因在于很多学生思想重视不够、学习方法不对。实验中最重要的是掌握实验目的和原理,特别是《课程标准》下,高考更加注重考查实验原理的迁移能力,即使是考查教材上的原实验,也是改容换面而推出的。原理是为目的服务的,每个实验所选择的器材源于实验原理,电学中的控制电路与测量电路之间的关系是难以把握的地方。复习中还要注意器材选择的基本原则,灵活地运用这些基本原则是二轮实验复习的一个目的。针对每一个实验,注意做到“三个掌握、五个会”,即掌握实验目的、步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。选做题中考实验的可能性也很大,不要忽视这方面内容。 突出重点知识,狠抓主干知识,落实核心知识 二轮复习中我们不可能再面面俱到,切忌“眉毛胡子一把抓”,而且时

高考物理通用版第二轮复习讲义(精华版)

高考物理通用版第二轮复习讲义(精华版) 第1讲 | 应用“三类典型运动”破解电磁场计算题 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 命题点(一) 带电粒子(体)在电场中的运动 [研一题]———————————————————————————————— 如图所示,金属丝发射出的电子(质量为m 、电荷量为e ,初速度与重力均忽略不计)被加速后从金属板的小孔穿出进入偏转电场(小孔与上、下极板间的距离相等)。已知偏转电场两极板间距离为d ,当加速电压为U 1、偏转电压为U 2时,电子恰好打在下极板的右边缘M 点,现将偏转电场的下极板向下平移d 2 。 (1)如何只改变加速电压U 1,使电子打在下极板的中点? (2)如何只改变偏转电压U 2,使电子仍打在下极板的M 点? [解析] (1)设移动下极板前后偏转电场的电场强度分别为E 和E ′,电子在偏转电场中的加速度大小分别为a 、a ′,加速电压改变前后,电子穿出小孔时的速度大小分别为v 0、v 1 因偏转电压不变,所以有Ed =E ′·3 2d , 即E ′=2 3 E

由qE =ma 及qE ′=ma ′知a ′=2 3 a 设极板长度为L ,则d =12a ′????L 2v 12,d 2=12a ????L v 02,解得v 12=v 0 2 12 在加速电场中由动能定理知 eU 1=12m v 02,eU 1′=1 2m v 12 解得U 1′= U 112,即加速电压应减为原来的1 12 ,才能使电子打在下极板的中点。 (2)因电子在偏转电场中水平方向上做匀速直线运动,极板移动前后,电子在偏转电场中运动的时间t 相等,设极板移动前后,电子在偏转电场中运动的加速度大小分别为a 1、a 2,则有 d 2=12a 1t 2,d =1 2a 2t 2, 即a 2=2a 1 由牛顿第二定律知a 1=eU 2 md ,a 2=eU 2′m ·32 d 解得U 2′=3U 2,即偏转电压变为原来的3倍,才能使电子仍打在M 点。 [答案] (1)加速电压应减为原来的1 12,即U 112 (2)偏转电压变为原来的3倍,即3U 2 [悟一法]———————————————————————————————— 带电粒子(体)在电场中的运动问题的解题流程 [通一类]———————————————————————————————— (2017·全国卷Ⅰ)真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0。在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变。持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小

高考物理二轮复习攻略

2019高考物理二轮复习攻略 物理在绝大多数的省份既是会考科目又是高考科目,在高中的学习中占有重要地位。以下是查字典物理网为大家整理的高考物理二轮复习攻略,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,查字典物理网一直陪伴您。 一、知识板块:以小综合为主,不求大而全 第一轮复习基本上都是以单元,章节为体系。侧重全面弄懂基本概念,透彻理解基本规律,熟练运用基本公式解答个体类物理问题。综合应用程度不太高。实际上知识与技能的综合是客观存在,所以,我们因势利导把知识进行适当综合。但要循序渐进,以小综合为主,不求一步到位的大而全。 所谓小综合,就是大家一眼就能审视出一个问题涉及那两个知识点,可能用到那几个物理公式的。譬如: 1.力和物体的运动综合问题(力的平衡、直线运动、牛顿定律、平抛运动、匀速圆周运动); 2.万有引力定律的应用问题; 3.机械振动和机械波; 4.动能定理与机械能守恒定律; 5.气体性质问题; 6.带电粒子在电场中的直线运动(匀速、匀加速、匀减速、往复运动),曲线运动(类平抛、圆周运动); 7.直流电路分析问题:①动态分析,②故障分析;

8.电磁感应中的综合问题:①导体棒切割磁感线(单根、双根、U形导轨、形导轨、O形导轨;导轨水平放置、竖直放置、倾斜放置等各种情景),②闭合线圈穿过有界磁场(线圈有正方形、矩形、三角形、圆形、梯形等),(有边界单个磁场,有分界衔接磁场)、(线圈有竖直方向穿过、水平方向穿过等各种情景); 9.物理实验专题复习:①应用性实验,②设计性实验,③探究性实验; 10.物理信息给予题(新概念、新规律、数据、表格、图像等) 11.联系实际新情景题(文字描述新情景、图字展现新情景、建物理模型,重物理过程分析); 12.常用的几种物理思维方法; 13.物理学习中常用的物理方法。 二、方法板块:以基本方法为主,不哗众取宠 分析研究和解答物理问题,离不开物理思想,这种思想直觉反应是思维方法。平时学习中大家已经接触和应用过多种方法,但仍是比较零乱的。因此,有必要适当地加于归纳总结,能知道一些方法的适用情况,区别普遍性与特殊性。其中要以基本方法为主。即必须掌握,熟练应用且平时用得最多的几种方法。 如受力分析法:从中判断研究对象受几个力,是恒力还是变力;过程分析法:能把较复杂的物理问题分析成若干简单的

高三物理二轮复习专题一

专题定位 本专题解决的是受力分析和共点力平衡问题.高考对本专题内容的考查主要有:①对各种性质力特点的理解;②共点力作用下平衡条件的应用.考查的主要物理思想和方法有:①整体法和隔离法;②假设法;③合成法;④正交分解法;⑤矢量三角形法;⑥相似三角形法;⑦等效思想;⑧分解思想. 应考策略 深刻理解各种性质力的特点.熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法. 1. 弹力 (1)大小:弹簧在弹性限度内,弹力的大小可由胡克定律F =kx 计算;一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解. (2)方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向. 2. 摩擦力 (1)大小:滑动摩擦力F f =μF N ,与接触面的面积无关;静摩擦力0

(1)大小:F洛=q v B,此式只适用于B⊥v的情况.当B∥v时F洛=0. (2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力总不做功.6.共点力的平衡 (1)平衡状态:静止或匀速直线运动. (2)平衡条件:F合=0或F x=0,F y=0. (3)常用推论:①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1) 个力的合力大小相等、方向相反.②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形. 1.处理平衡问题的基本思路:确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论. 2.常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用假设法. (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解 法等. 3.带电体的平衡问题仍然满足平衡条件,只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力. 4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动,因为F洛⊥v. 题型1整体法和隔离法在受力分析中的应用 例1如图1所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=4 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=20 N,整个系统平衡,g=10 m/s2,则以下正确的是() 图1 A.1和2之间的摩擦力是20 N B.2和3之间的摩擦力是20 N

高考物理二轮复习 专题十 高考物理模型

2013年高考二轮复习专题十 高考物理模型 方法概述 高考命题以《考试大纲》为依据,考查学生对高中物理知识的掌握情况,体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想.每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩,但又总有一些共性,这些共性可粗略地总结如下: (1)选择题中一般都包含3~4道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题. (2)实验题以考查电路、电学测量为主,两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大. (3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大:斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型. 高考中常出现的物理模型中,有些问题在高考中变化较大,或者在前面专题中已有较全面的论述,在这里就不再论述和例举.斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练;传送带问题在高考中出现的概率也较大,而且解题思路独特,本专题也略加论述. 热点、重点、难点 一、斜面问题 在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题.在前面的复习中,我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法. 1.自由释放的滑块能在斜面上(如图9-1 甲所示)匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数μ=g tan θ. 图9-1甲 2.自由释放的滑块在斜面上(如图9-1 甲所示): (1)静止或匀速下滑时,斜面M对水平地面的静摩擦力为零; (2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右; (3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左. 3.自由释放的滑块在斜面上(如图9-1乙所示)匀速下滑时,M对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m上加上任何方向的作用力,(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述). 图9-1乙 4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图9-2所示): 图9-2

高三物理高考精品专题讲座:库仑定律 电场强度

第七章电场一、考纲要求 内容要 求 说明 1.物质的电结构、电荷守恒 2.静电现象的解释 3.点电荷 4.库仑定律 5.电场强度、点电荷的场强 6.电场线 7.电势能、电势 8.电势差 9.匀强电场中电势差与电场强度的关系10.带电粒子在匀强电场中的运动 11.示波管 12.常用的电容器 13.电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 静电场是十分重要的一章,本章涉及的概念和规律是进一步学习电磁学的基础,是高中物理 核心内容的一部分,对于进一步学习科学技术是 非常重要的.近几年高考中对库仑定律、电荷守 恒、电场强度、电势、电势差、等势面、电容等 知识的考查,通常是以选择题形式考查学生对基 本概念、基本规律的理解,难度不是很大,但对 概念的理解要求较高.本章考查频率较高且难度 较大的是电场力做功与电势能变化、带电粒子在 电场中的运动这两个内容.尤其在与力学知识的 结合中巧妙的把电场概念、牛顿定律、功能关系 等相联系命题,对学生能力有较好的测试作用,纵观近5年广东高考题,基本上每年都有大题考 查或选择题考查,相信在今后的高考命题中仍是 重点,命题趋于综合能力考查,且结合力学的平 衡问题、运动学、牛顿运动定律、功和能以及交 变电流等构成综合题,来考查学生的探究能力、运用数学方法解决物理问题的能力,因此在复习 中不容忽视. 知识网络

第1讲 库仑定律 电场强度 ★考情直播 2.考点整合 考点一 电荷守恒定律 1.电荷守恒定律是指电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体 到另一个物体,或者从物体的一部分 到另一部分,在转移的过程中电荷的总量 . 2.各种起电方法都是把正负电荷 ,而不是创造电荷,中和是等量异种电 电荷守恒定律(三种起电方式 摩擦起电、接触起电、感应起电) 库仑定律 定律内容及公式 2 r Qq k F = 应用 点电荷与元电荷 库仑定律 描述电场力的 性质的物理量 描述电场能的 性质的物理量 电场强度 电场线 电场力 F=qE (任何电场)、2r Qq k F =(真空中点电荷) 大小 方向 正电荷在该点的受力方向 定义式 E =F/q 真空中点电荷的场强 E=kQ/r 2 匀强电场的场强 E=U/d 电场 电势差 q W U AB AB = 电势 B A AB U ??-= 令0=B ? 则AB A U =? 等势面 电势能 电场力的功 qU W = 电荷的储存 电容器(电容器充、放电过程及特点) 示波管 带电粒子在电场中的运动 加速 偏转

高考物理二轮复习专题讲

专题04 曲线运动 考试大纲要求考纲解读 1. 运动的合成与分解Ⅱ1.本专题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用,万有引力定律是力学中一个重要的、独立的基本定律.运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法. 2.平抛运动的规律及其研究思想在前几年高考题中都有所体现,在近两年的考题中考查得较少,但仍要引起注意. 3.匀速圆周运动及其重要公式,特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视,对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动 4. 本专题的一些考题常是本章内容与电场、磁场、机械能等知识的综合题和与实际生活、新科技、新能源等结合的应用题,这种题难度较大,学习过程中应加强综合能力的培养. 2. 抛体运动Ⅱ 3. 匀速圆周运动、角速度、线 速度、向心加速度 Ⅰ 4.匀速圆周运动的向心力Ⅱ 5.离心现象Ⅰ 纵观近几年高考试题,预测2020年物理高考试题还会考: 1.单独命题常以选择题的形式出现;与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。 2.平抛运动的规律及其研究方法、近年考试的热点,且多数与电场、磁场、机械能等知识结合制成综合类试题。 3.圆周运动的角速度、线速度及加速度是近年高考的热点,且多数与电场、磁场、机械能等知识结合制成综合类试题,这样的题目往往难度较大。 考向01 曲线运动运动的合成与分解 1.讲高考 (1)考纲要求 ①掌握曲线运动的概念、特点及条件;②掌握运动的合成与分解法则。

(2)命题规律 单独命题常以选择题的形式出现;与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。案例1.【2020·广东·14】如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物:() A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v C.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2v D.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v 【答案】D 【考点定位】对参考系的理解、矢量运算法则——平行四边形定则的应用。 【名师点睛】此题也可假设经过时间t,画出两者的二维坐标位置示意图,求出相对位移,再除以时间t 即可。 案例2.【2020·安徽·14】图示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q 是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是:() A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点 【答案】C 【解析】由库仑定律,可得两点电荷间的库仑力的方向在两者的两线上,同种电荷相互排斥,由牛顿第二定律,加速度的方向就是合外力的方向,故C正确,ABD错误。 考点:考查库仑定律和牛顿第二定律。

高考物理二轮复习专题一直线运动

专题一直线运动 『经典特训题组』 1.如图所示,一汽车在某一时刻,从A点开始刹车做匀减速直线运动,途经B、C两点,已知AB=3.2 m,BC=1.6 m,汽车从A到B及从B到C所用时间均为t=1.0 s,以下判断正确的是() A.汽车加速度大小为0.8 m/s2 B.汽车恰好停在C点 C.汽车在B点的瞬时速度为2.4 m/s D.汽车在A点的瞬时速度为3.2 m/s 答案C 解析根据Δs=at2,得a=BC-AB t2=-1.6 m/s 2,A错误;由于汽车做匀减速 直线运动,根据匀变速直线运动规律可知,中间时刻的速度等于这段时间内的平 均速度,所以汽车经过B点时的速度为v B=AC 2t=2.4 m/s,C正确;根据v C=v B+ at得,汽车经过C点时的速度为v C=0.8 m/s,B错误;同理得v A=v B-at=4 m/s,D错误。 2.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x-t)图线。由图可知() A.在t1时刻,b车追上a车 B.在t1到t2这段时间内,b车的平均速度比a车的大 C.在t2时刻,a、b两车运动方向相同 D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大 答案A

解析在t1时刻之前,a车在b车的前方,在t1时刻,a、b两车的位置坐标相同,两者相遇,说明在t1时刻,b车追上a车,A正确;根据x-t图线纵坐标的变化量表示位移,可知在t1到t2这段时间内两车的位移相等,则两车的平均速度相等,B错误;由x-t图线切线的斜率表示速度可知,在t2时刻,a、b两车运动方向相反,C错误;在t1到t2这段时间内,b车图线斜率不是一直比a车的大,所以b车的速率不是一直比a车的大,D错误。 3.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示。在这段时间内() A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于v1+v2 2 C.甲、乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案A 解析根据v-t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移,可知甲的位移大于乙的位移,而运动时间相同,故甲的平均速度比乙的大,A正确,C错误;匀变速 直线运动的平均速度可以用v1+v2 2来表示,由图象可知乙的位移小于初速度为v2、 末速度为v1的匀变速直线运动的位移,故汽车乙的平均速度小于v1+v2 2,B错误; 图象的斜率的绝对值表示加速度的大小,甲、乙的加速度均逐渐减小,D错误。 4. 如图所示是某物体做直线运动的v2-x图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析,其中正确的是()

高考物理一轮复习 第六章 静电场专家专题讲座 新人教版

【创新方案】2014年高考物理一轮复习专家专题讲座:第六章 静电场 用等效法解决带电体在匀强电场中的圆周运动问题 (1)等效思维方法就是将一个复杂的物理问题,等效为一个熟知的物理模型或问题的方法。常见的等效法有“分解”“合成”“等效类比”“等效替换”“等效变换”“等效简化”等。 带电粒子在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题是一类重要而典型的题型。对于这类问题,若采用常规方法求解,过程复杂,运算量大。若采用“等效法”求解,则过程比较简捷。 (2)解题思路: ①求出重力与电场力的合力,将这个合力视为一个“等效重力”。 ②将a = F 合 m 视为“等效重力加速度”。 ③将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解。 [典例] 在水平向右的匀强电场中,有一质量为m 、带正电的小球,用长为l 的绝缘细线悬挂于O 点,当小球静止时,细线与竖直方向夹角为θ,如图1所示,现给小球一个垂直于悬线的初速度,小球恰能在竖直平面内做圆周运动,试问: 图1 (1)小球在做圆周运动的过程中,在哪一位置速度最小?速度最小值多大? (2)小球在B 点的初速度多大? [解析] 如题图所示,小球所受到的重力、电场力均为恒力,二力的合力为F =mg cos θ。重力场与电场的叠加场为等效重力场,F 为等效重力,小球在叠加场中的等效重力加速度为g ′= g cos θ ,其方向斜向右下,与竖直方向成θ角。小球在竖直平面内做圆周运动的过程中,只有等效重力做功,动能与等效重力势能可相互转化,其总和不变。与重力势能类比知,等效重力势能为E p =mg ′h ,其中h 为小球距等效重力势能零势能点的高度。 (1)设小球静止的位置B 为零势能点,由于动能与等效重力势能的总和不变,则小球位

高考物理二轮复习专题

高考物理二轮复习专题:交流电 1(2011苏北四市二模).如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B= 10 2T 的水平匀强磁场() 中,线框面积 S =0.5m 2 ,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴 OO ′以角速度ω=200rad/s 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只 “220V ,60W ”灯泡,且灯泡正 常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A ,下列说法正确的是 A .图示位置穿过线框的磁通量为零 B .线框中产生交变电压的有效值为2500V C .变压器原、副线圈匝数之比为25︰11 D .允许变压器输出的最大功率为 5000W 2(2011南京一模).如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为l0:1,b 是原线圈的中 心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10Ω,其余电阻均不计.从某时刻开始 在原线圈c 、d 两端加上 如图乙所示的交变电压.则下列说法中正确的是 A .当单刀双掷开关与a 连接时,电压表的示数为 22V B .当单刀双掷开关与d 连接且产0.01s 时,电流表示数为零 c .当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,原线圈的输入功率变大 D .当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,副线圈输出电压的频率变为 25Hz 3(2011南京二模)·如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R 1=20Ω,R 2=30 Ω,L 为无直流电阻的电感线圈.已知通过 R 1的正弦交流电流如图乙所示 ,则 A .原线圈输入龟压的频率为500Hz 。 B .原线圈输入电压为 200 V C .电阻R 1的电功率约为 6.67 w D .若保持u 的大小不变而增加交流电的频率,则电灯 L 1将变暗 4(2011南通三模).某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是 灯泡 熔断器

高考物理二轮复习计划(一)

2019年高考物理二轮复习计划(一) 通过第一轮的复习,高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念、基本规律及其一般的应用。在第二轮复习中,首要的任务是要把整个高中的知识网络化、系统化;另外,要在理解的基础上,综合各部分的内容,进一步提高解题能力。这一阶段复习的指导思想是:突出主干知识,突破疑点、难点;关注热点和《考试说明》中新增点、变化点。二轮复习的目的和任务是:①查漏补缺:针对第一轮复习存在的问题,进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练,进一步巩固基础知识和提高基本能力,进一步强化规范解题的训练;②知识重组:把所学的知识连成线、铺成面、织成网,梳理知识结构,使之有机结合在一起,以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的;③提升能力:通过知识网的建立,一是提高解题速度和解题技巧,二是提升规范解题能力,三是提高实验操作能力。在第二轮复习中,重点在提高能力上下功夫,把目标瞄准中档题。 二轮复习的思路模式是:以专题模块复习为主,实际进行中一般分为如下几个专题来复习:(1)力与直线运动;(2)力与曲线运动;(3)功和能;(4)带电体(粒子)的运动;(5)电路与电磁感应;(6)必做实验部分; (7)选考模块。每一个专题都应包含以下几个方面的内容:(1)知识结构分析;(2)主要命题点分析;(3)方法探索;(4)典型例题分析;(5)配套训练。具体说来,专题复习中应注意以下几个方面的问题: 抓住主干知识及主干知识之间的综合 高中物理的主干知识是力学和电磁学部分,在各部分的综合应用中,

主要以下面几种方式的综合较多:①牛顿三定律与匀变速直线运动和曲线运动的综合(主要体现在动力学和天体问题、带电粒子在匀强电场中运动、通电导体在磁场中运动,电磁感应过程中导体的运动等形式);②以带电粒子在电场、磁场中运动为模型的电学与力学的综合,如利用牛顿定律与匀变速直线运动的规律解决带电粒子在匀强电场 中的运动、利用牛顿定律与圆周运动向心力公式解决带电粒子在磁场中的运动、利用能量观点解决带电粒子在电场中的运动;③电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合,用力与运动观点和能量观点解决导体在匀强磁场中的运动问题;④串、并联电路规律与实验的综合(这是近几年高考实验命题的热点),如通过粗略地计算选择实验器材和电表的量程、确定滑动变阻器的连接方法、确定电流表的内外接法等。对以上知识一定要特别重视,尽可能做到每个内容都过关,绝不能掉以轻心,要分别安排不同的专题重点强化,这是我们二轮复习的重中之重,希望在这些地方有所突破。

高三物理第二轮专题复习教案(全套)

第一讲 平衡问题 一、特别提示[解平衡问题几种常见方法] 1、力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法。 2、力汇交原理:如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡,这三个力的作用线必在同一平面上,而且必有共点力。 3、正交分解法:将各力分解到x 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是,对x 、 y 方向选择时,尽可能使落在x 、y 轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。 4、矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力。 5、对称法:利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性,模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点,会使解题过程简化。 6、正弦定理法:三力平衡时,三个力可构成一封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求解。 7、相似三角形法:利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题 1、力学中的平衡:运动状态未发生改变,即0=a 。表现:静 止或匀速直线运动 (1)在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1 质量为m 的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上,现对它施加一个拉力,使它做匀速直线运动,问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小? 解析 取物体为研究对象,物体受到重力mg ,地面的支持力N ,摩擦力f 及拉力T 四个力作用,如图1-1所示。 由于物体在水平面上滑动,则N f μ=,将f 和N 合成,得到合力F ,由图知F 与f 的夹角: μ==αarcctg N f arcctg 不管拉力T 方向如何变化,F 与水平方向的夹角α不变,即F 为一个方向不发生改变的变力。这显然属于三力平衡中的动态平衡问题,由前面讨论知,当T 与F 互相垂直时,T 有最小值,即当拉力与水平方向的夹角μ=μ-=θarctg arcctg 90时,使物体做匀速运动的拉力T 最小。 (2)摩擦力在平衡问题中的表现 这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内的力的作用。在共点力平衡中,当物

高考物理二轮专项

高考物理二轮专项:功和机械能压轴题训练 1.(10分)如图21所示,两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上,左端向上弯曲且光滑,导轨间距为L,电阻不计。水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场,相距一段距离不重叠,磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端,磁感强度大小为B,方向竖直向上;磁场Ⅱ的磁感应强度大小为2B,方向竖直向下。质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上,金属棒b置于磁场Ⅱ的右边界CD处。现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放,使其沿导轨运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 (1)若水平段导轨粗糙,两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为mg,将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放。求: 金属棒a刚进入磁场Ⅰ时,通过金属棒b的电流大小; 若金属棒a在磁场Ⅰ运动过程中,金属棒b能在导轨上保持静止,通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件; (2)若水平段导轨是光滑的,将金属棒a仍从高度h处由静止释放,使其进入磁场Ⅰ。设两磁场区域足够大,求金属棒a在磁场Ⅰ运动过程中,金属棒b中可能产生焦耳热的最大值。 2.(8分)如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。 (1)判断小球的带电性质; (2)求该匀强电场的电场强度E的大小; (3)若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好紧,将小球由静止释放,求小球运动到最低点时的速度大小。 3.(10分)如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为v m。改变电阻箱的阻值R,得到v m与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。 (1)当R = 0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向;(2)求金属杆的质量m和阻值r;

高三物理高考专题讲座:匀速直线运动

第一章直线运动 一、考纲要求 1.机械运动、参考系、质点为Ⅰ级要求 2.位移和路程为Ⅱ级要求 3.匀速直线运动、速度、速率、位移公式、运动图象为Ⅱ级要求4.变速直线运动、平均速度为Ⅱ级要求 5.匀变速直线运动、(平均)加速度公式为Ⅱ级要求 二、知识网络 第1讲描述运动的基本概念匀速直线运动

★一、考情直播 1.考纲解读 考纲内容 能力要求 考向定位 1.参考系、质点 2.位移、速度和加速度1.认识在哪些情况下可以把物体看成质点的,知道不引入参考系就无法确定质点的位置和运动. 2.理解位移、速度和加速度 1.在研究物理问题过程中构 建物理模型,再现物理情景. 2.对参考系、质点只作Ⅰ级要求,对位移、速度和加速度 则作Ⅱ级要求 2.考点整合 考点1 机械运动、参考系、位置、位移和路程 1、机械运动:一个物体相对于另一个物体位置的改变.包括平动、转动和振动等形式.参考系:为了研究物体的运动而假设为不动的物体. 参考系的选取是任意的,对同一物体的运动,选取的参考系不同,对物体的运动描述结果不同. 2、位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的矢量,即位移大小和方向由始、末位置决定,与物体运动路径无关;路程是物体运动轨迹的长度,是标量. 既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则的物理量,叫做 矢量; 只有大小而没有方向的物理量,叫做标量. 【例1】关于位移和路程,以下说法正确的是( ) A .位移是矢量,路程是标量 B .物体的位移是直线,而路程是曲线 C .在直线运动中,位移与路程相同 D .只有在质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程 解析:位移描述物体位置的变化,它是从物体初位置指向末位置的物理量,它是矢量;路程是从物体初位置到末位置所经过的路径轨迹长度.路程是标量.A 正确.位移和路程都是物理量,不存在直线或曲线问题,B 错.位移和路程是两个不同的物理量,前者是矢量后者是标量,即使大小相等也不能说二者相同,C 错,D 正确. 答案:AD . 特别提醒: 位移和路程容易混淆,常见错误认识是认为做直线运动的物体的位移大小与路程相等。

高考物理第二轮专题复习资料

高中物理重点专题汇总 第一讲 平衡问题 一、特别提示[解平衡问题几种常见方法] 1、力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法。 2、力汇交原理:如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡,这三个力的作用线必在同一平面上,而且必有共点力。 3、正交分解法:将各力分解到x 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是,对x 、y 方向选择时,尽可能使落在x 、y 轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。 4、矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力。 5、对称法:利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性,模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点,会使解题过程简化。 6、正弦定理法:三力平衡时,三个力可构成一封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求解。 7、相似三角形法:利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题 1、力学中的平衡:运动状态未发生改变,即0=a 。表现:静止或匀速直线运动 (1)在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1 质量为m 的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上,现对它施加一个拉力,使它做匀速 直线运动,问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小? 例2 重力为G 的物体A 受到与竖直方向成α角的外力 F 后,静止在竖直墙面上,如图1-2所示,试求墙对物体A 的静摩擦力。

高考物理第二轮复习的经验指导

2019年高考物理第二轮复习的经验指导 物理二轮复习一般是从3月初到5月中旬,大致可划分为九大专题。第一专题:牛顿运动定律;第二专题:功和能;第三专题:带电粒子在电场、磁场中的运动;第四专题:电磁感应和电路分析、计算综合应用;第五专题:物理学科内的综合;第六专题:选择题的分析与解题技巧;第七专题:实验题的题型及处理方法;第八专题:论述、计算题的审题方法和技巧;第九专题:物理解题中的物理方法。 物理二轮复习共包括四个部分,分别是力学、电磁学、选修、实验部分。力学部分:物体的平衡;牛顿运动定律与运动规律的综合应用;功能关系的综合应用;机械能守恒定律及能的转化和守恒定律。电磁学部分:带电粒子在电、磁场中的运动;有关电路的分析和计算;电磁感应现象及其应用。选修部分:机械波和机械振动、光的反射和折射及其应用。实验部分:力学实验、电学实验。 物理第二轮复习应该做好以下三点: ①查漏补缺:针对第一轮复习存在的问题,进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练,进一步巩固基础知识和提高基本能力,进一步强化规范解题的训练; ②知识重组:把所学的知识连成线、铺成面、织成网,梳理知识结构,使之有机结合在一起,以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的;

③提升能力:通过知识网的建立,一是提高解题速度和解题技巧,二是提升规范解题能力,三是提高实验操作能力。在第二轮复习中,重点在提高能力上下功夫,把目标瞄准中档题。 构建知识网络 以回忆的方式构建知识网络,找出知识间的关联,学会对知识重组、整合、归类、总结,掌握物理思维方法,将知识结构化,将书读薄。结构化的知识是形成能力的前提,只有经过自己的思维在大脑中重新排列的知识,理解才能深刻。一般来说,一个专题有一个核心的主体,其余的概念为这个主体做铺垫,要以点带面,即以主要知识带动基础知识。再次对知识回忆,模糊的地方要回归课本。 重视物理错题 错题和不会做的题,往往是考生知识的盲区、物理思想方法的盲区、解题思路的盲区。所以考生要认真应对高三复习以来的错题,问问自己为什么错了,错在哪儿,今后怎么避免这些错误。分析错题可以帮助考生提高复习效率、巩固复习成果,反思失败教训,及时在高考前发现和修补知识与技能方面的漏洞。充分重视通过考试考生出现的知识漏洞和对过程和方法分析的重要性。大家一定要建立错题本,在大考前对错题本进行复习,这样的效果和收获是很多同学所意想不到的。

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