高考物理数学物理法解题技巧分析及练习题
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高考物理物理学史知识点技巧及练习题附解析(3)一、选择题1.获得2017年诺贝尔物理学奖的成果是()A.牛顿发现了万有引力定律B.卡文迪许测定了引力常量C.爱因斯坦预言了引力波D.雷纳·韦斯等探测到了引力波2.下列说法正确的是A.伽利略的理想斜面实验说明了“力是维持物体运动的原因”B.采用比值定义法定义的物理量有:电场强度FEq=,电容QCU=,加速度Fam=C.库仑通过实验得出了库仑定律,并用扭秤实验最早测量出了元电荷e的数值D.放射性元素发生一次β衰变,新核原子序数比原来原子核序数增加13.在人类对微观世界的探索中科学实验起到了非常重要的作用。
下列说法符合史实的是A.密立根通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子4.2014年,我国在实验中发现量子反常霍尔效应,取得世界级成果。
实验在物理学的研究中有着非常重要的作用,下列关于实验的说法中正确的是()A.在探究求合力的方法的实验中运用了控制变量法B.密立根利用油滴实验发现电荷量都是某个最小值的整数倍C.牛顿运用理想斜面实验归纳得出了牛顿第一定律D.库仑做库仑扭秤实验时采用了归纳的方法5.在物理学发展过程中, 很多科学家做出了巨大的贡献,下列说法中符合史实的是()A.伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律B.卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量C.牛顿运用万有引力定律预测并发现了海王星和冥王星D.开普勒利用他精湛的数学经过长期计算分析,最后终于发现了万有引力定律6.电闪雷鸣是自然界常见的现象,古人认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩罚,下面哪位科学家()冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
高考物理大题解题技巧高考物理大题解题技巧1、抓住关键词语,挖掘隐含条件在读题时不仅要注意那些给出具体数字或字母的显性条件,更要抓住另外一些叙述性的语言,特别是一些关键词语。
所谓关键词语,指的是题目中提出的一些限制性语言,它们或是对题目中所涉及的物理变化的描述,或是对变化过程的界定等。
高考物理计算题之所以较难,不仅是因为物理过程复杂、多变,还由于潜在条件隐蔽、难寻,往往使考生们产生条件不足之感而陷入困境,这也正考查了考生思维的深刻程度。
在审题过程中,必须把隐含条件充分挖掘出来,这常常是解题的关键。
有些隐含条件隐蔽得并不深,平时又经常见到,挖掘起来很容易,例如题目中说“光滑的平面”,就表示“摩擦可忽略不计”;题目中说“恰好不滑出木板”,就表示小物体“恰好滑到木板边缘处且具有与木板相同的速度”等等。
但还有一些隐含条件隐藏较深或不常见到,挖掘起来就有一定的难度了。
2、重视对基本过程的分析(画好情境示意图)在高中物理中,力学部分涉及的运动过程有匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、简谐运动等,除了这些运动过程外,还有两类重要的过程:一类是碰撞过程,另一类是先变加速运动最终匀速运动的过程(如汽车以恒定功率启动问题)。
热学中的变化过程主要有等温变化、等压变化、等容变化、绝热变化等(这些过程的定量计算在某些省的高考中已不作要求)。
电学中的变化过程主要有电容器的充电和放电、电磁振荡、电磁感应中的导体棒做先变加速后匀速的运动等,而画出这些物理过程的示意图或画出关键情境的受力分析示意图是解析计算题的常规手段。
画好分析草图是审题的重要步骤,它有助于建立清晰有序的物理过程和确立物理量间的关系,可以把问题具体化、形象化。
分析图可以是运动过程图、受力分析图、状态变化图,也可以是投影法、等效法得到的示意图等。
在审题过程中,要养成画示意图的习惯。
解物理题,能画图的尽量画图,图能帮助我们理解题意、分析过程以及探讨过程中各物理量的变化。
高考物理新物理方法知识点技巧及练习题附答案(3)一、选择题1.在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、等效替代法等。
以下关于物理学研究方法的叙述正确的是()A.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了控制变量法B.根据速度的定义式,当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了建立物理模型法C.合力和分力的概念运用了极限法D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代表物体的方法叫等效替代法2.如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是()A.若粘在C木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力减小B.若粘在A木块上面,绳的拉力减小,A、B间摩擦力不变C.若粘在B木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力增大D.若粘在C木块上面,绳的拉力和A、B间摩擦力都减小3.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法和思路,以下关于所用研究方法或思路的叙述正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B.根据速度定义式xvt∆=∆,当△t非常非常小时,xt∆∆就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法C.伽利略对落体问题的研究思路是:问题→猜想→实验验证→数学推理→合理外推→得出结论D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了类比法4.如图所示,A、B、C 三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是( )A.A 与墙面间存在压力B.A 与墙面间存在静摩擦力C.A 物块共受 3 个力作用D.B 物块共受 5 个力作用5.如图所示,质量为M、半径为R的半球形匀质物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑匀质球B,则A.A对地面的摩擦力方向向左B.B对A的压力大小为R rmg RC.B对A的压力大小为mgD.细线对小球的拉力大小为r mg R6.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B。
高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.一宇航员登上某星球表面,在高为2m 处,以水平初速度5m/s 抛出一物体,物体水平射程为5m ,且物体只受该星球引力作用求: (1)该星球表面重力加速度(2)已知该星球的半径为为地球半径的一半,那么该星球质量为地球质量的多少倍. 【答案】(1)4m/s 2;(2)110; 【解析】(1)根据平抛运动的规律:x=v 0t 得0515x t s s v === 由h =12gt 2 得:2222222/4/1h g m s m s t ⨯=== (2)根据星球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R 星星= 地球表面物体重力等于万有引力:2G M mmg R '地地=则222411=()10210M gR M g R '⨯=星星地地= 点睛:此题是平抛运动与万有引力定律的综合题,重力加速度是联系这两个问题的桥梁;知道平抛运动的研究方法和星球表面的物体的重力等于万有引力.2.如图所示,水平实验台A 端固定,B 端左右可调,将弹簧左端与实验平台固定,右端 有一可视为质点,质量为2kg 的滑块紧靠弹簧(未与弹黄连接),弹簧压缩量不同时, 将滑块弹出去的速度不同.圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因素为0.4的粗糙水平地面相切D 点,AB 段最长时,BC 两点水平距离x BC =0.9m,实验平台距地面髙度h=0.53m ,圆弧半径R=0.4m ,θ=37°,已知 sin37° =0.6, cos37° =0.8.完成下列问題:(1)轨道末端AB 段不缩短,压缩弹黄后将滑块弹出,滑块经过点速度v B =3m/s ,求落到C 点时速度与水平方向夹角;(2)滑块沿着圆弧轨道运动后能在DE 上继续滑行2m,求滑块在圆弧轨道上对D 点的压力大小:(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB 段缩短,滑块弹出后恰好无碰撞从C 点进入圆弧 轨道,求滑块从平台飞出的初速度以及AB 段缩短的距离. 【答案】(1)45°(2)100N (3)4m/s 、0.3m 【解析】(1)根据题意C 点到地面高度0cos370.08C h R R m =-=从B 点飞出后,滑块做平抛运动,根据平抛运动规律:212C h h gt -= 化简则0.3t s =根据 BC B x v t = 可知3/B v m s =飞到C 点时竖直方向的速度3/y v gt m s == 因此tan 1y Bv v θ==即落到圆弧C 点时,滑块速度与水平方向夹角为45° (2)滑块在DE 阶段做匀减速直线运动,加速度大小fa g mμ== 根据222E D DE v v ax -=联立两式则4/D v m s =在圆弧轨道最低处2DN v F mg m R-= 则100N F N = ,即对轨道压力为100N .(3)滑块弹出恰好无碰撞从C 点进入圆弧轨道,说明滑块落到C 点时的速度方向正好沿着轨迹该出的切线,即0tan yv v α''= 由于高度没变,所以3/y y v v m s '== ,037α=因此04/v m s '= 对应的水平位移为01.2AC x v t m ='= 所以缩短的AB 段应该是0.3AB AC BC x x x m ∆=-=【点睛】滑块经历了弹簧为变力的变加速运动、匀减速直线运动、平抛运动、变速圆周运动,匀减速直线运动;涉及恒力作用的直线运动可选择牛顿第二定律和运动学公式;而变力作用做曲线运动优先选择动能定理,对匀变速曲线运动还可用运动的分解利用分运动结合等时性研究.3.如图所示,光滑的水平平台上放有一质量M =2kg ,厚度d =0.2m 的木板,木板的左端放有一质量m =1kg 的滑块(视为质点),现给滑块以水平向右、的初速度,木板在滑块的带动下向右运动,木板滑到平台边缘时平台边缘的固定挡板发生弹性碰撞,当木板与挡板发生第二次碰撞时,滑块恰好滑到木板的右端,然后水平飞出,落到水平地面上的A点,已知木板的长度l=10m,A点到平台边缘的水平距离s=1.6m,平台距水平地面的高度h=3m,重力加速度,不计空气阻力和碰撞时间,求:(1)滑块飞离木板时的速度大小;(2)第一次与挡板碰撞时,木板的速度大小;(结果保留两位有效数字)(3)开始时木板右端到平台边缘的距离;(结果保留两位有效数字)【答案】(1) (2)v=0.67m/s (3)x=0.29m【解析】【分析】【详解】(1)滑块飞离木板后做平抛运动,则有:解得(2)木板第一次与挡板碰撞后,速度方向反向,速度大小不变,先向左做匀减速运动,再向右做匀加速运动,与挡板发生第二次碰撞,由匀变速直线运动的规律可知木板两次与挡板碰撞前瞬间速度相等.设木板第一次与挡板碰撞前瞬间,滑块的速度大小为,木板的速度大小为v由动量守恒定律有:,木板第一与挡板碰后:解得:v=0.67m/s(3)由匀变速直线运动的规律:,,由牛顿第二定律:解得:x=0.29m.【点睛】对于滑块在木板上滑动的类型,常常根据动量守恒定律和能量守恒定律结合进行研究.也可以根据牛顿第二定律和位移公式结合求出运动时间,再求木板的位移.4.如图所示,ABCD是一个地面和轨道均光滑的过山车轨道模型,现对静止在A处的滑块施加一个水平向右的推力F,使它从A点开始做匀加速直线运动,当它水平滑行2.5 m时到达B点,此时撤去推力F、滑块滑入半径为0.5 m且内壁光滑的竖直固定圆轨道,并恰好通过最高点C,当滑块滑过水平BD部分后,又滑上静止在D处,且与ABD等高的长木板上,已知滑块与长木板的质量分别为0.2 kg、0.1 kg,滑块与长木板、长木板与水平地面间的动摩擦因数分别为0.3、,它们之间的最大静摩擦力均等于各自滑动摩擦力,取g=10 m/s2,求:(1)水平推力F的大小;(2)滑块到达D点的速度大小;(3)木板至少为多长时,滑块才能不从木板上掉下来?在该情况下,木板在水平地面上最终滑行的总位移为多少?【答案】(1)1N(2)(3)t=1 s ;【解析】【分析】【详解】(1)由于滑块恰好过C点,则有:m1g=m1从A到C由动能定理得:Fx-m1g·2R=m1v C2-0代入数据联立解得:F=1 N(2)从A到D由动能定理得:Fx=m1v D2代入数据解得:v D=5 m/s(3)滑块滑到木板上时,对滑块:μ1m1g=m1a1,解得:a1=μ1g=3 m/s2对木板有:μ1m1g-μ2(m1+m2)g=m2a2,代入数据解得:a2=2 m/s2滑块恰好不从木板上滑下,此时滑块滑到木板的右端时恰好与木板速度相同,有:v共=v D-a1tv共=a2t,代入数据解得:t =1 s此时滑块的位移为:x 1=v D t -a 1t 2,木板的位移为:x 2=a 2t 2,L =x 1-x 2,代入数据解得:L =2.5 m v 共=2 m/s x 2=1 m达到共同速度后木板又滑行x ′,则有:v 共2=2μ2gx ′,代入数据解得:x ′=1.5 m木板在水平地面上最终滑行的总位移为:x 木=x 2+x ′=2.5 m点睛:本题考查了动能定理和牛顿第二定律、运动学公式的综合运用,解决本题的关键理清滑块和木板在整个过程中的运动规律,选择合适的规律进行求解.5.地面上有一个半径为R 的圆形跑道,高为h 的平台边缘上的P 点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O 的距离为L (L >R ),如图所示,跑道上停有一辆小车,现从P 点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:(1)当小车分别位于A 点和B 点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大? (2)要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A 点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B 处落入小车中,小车的速率v 应满足什么条件?【答案】(1)()2A gv L R h =-22()2B g L R v h+=(2)0((L R v L R -≤≤+(3)1(41)0,1,2,3...)2v n n π=+= 【解析】 【分析】 【详解】(1)沙袋从P 点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t ,则h=12gt 2解得t =(1) 当小车位于A 点时,有x A =v A t=L-R (2)解(1)(2)得v A =(L-R当小车位于B 点时,有B B x v t ==3)解(1)(3)得Bv (2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为v 0min =v A =(L-R 4) 若当小车经过C 点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有x c =v 0max t="L+R" (5)解(1)(5)得 v 0max =(L+R所以沙袋被抛出时的初速度范围为(L-R ≤v 0≤(L+R (3)要使沙袋能在B 处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落时间相同 t AB =(n+14)2Rv π(n=0,1,2,3…)(6)所以t AB解得v=12(4n+1)n=0,1,2,3…). 【点睛】本题是对平抛运动规律的考查,在分析第三问的时候,要考虑到小车运动的周期性,小车并一定是经过14圆周,也可以是经过了多个圆周之后再经过14圆周后恰好到达B 点,这是同学在解题时经常忽略而出错的地方.6.如图所示,粗糙水平地面与半径 1.6m R =的光滑半圆轨道BCD 在B 点平滑连接, O 点是半圆轨道BCD 的圆心, B O D 、、三点在同一竖直线上,质量2kg m =的小物块(可视为质点)静止在水平地面上的A 点.某时刻用一压缩弹簧(未画出)将小物块沿AB 方向水平弹出,小物块经过B 点时速度大小为10m/s (不计空气阻力).已知10m AB x =,小物块与水平地面间的动摩擦因数=0.2μ,重力加速度大小210m/s g =.求:(1)压缩弹簧的弹性势能;(2)小物块运动到半圆轨道最高点时,小物块对轨道作用力的大小; (3)小物块离开最高点后落回到地面上的位置与B 点之间的距离. 【答案】(1)140J (2)25N (3)4.8m 【解析】(1)设压缩弹簧的弹性势能为P E ,从A 到B 根据能量守恒,有212P B AB E mv mgx μ=+ 代入数据得140J P E =(2)从B 到D ,根据机械能守恒定律有2211222B D mv mv mg R =+⋅ 在D 点,根据牛顿运动定律有2Dv F mg m R+=代入数据解得25N F =由牛顿第三定律知,小物块对轨道作用力大小为25N (3)由D 点到落地点物块做平抛运动竖直方向有2122R gt = 落地点与B 点之间的距离为D x v t = 代入数据解得 4.8m x =点睛:本题是动能定理、牛顿第二定律和圆周运动以及平抛运动规律的综合应用,关键是确定运动过程,分析运动规律,选择合适的物理规律列方程求解.7.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy ,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。
高考物理数学物理法题20套(带答案)及解析一、数学物理法1.两块平行正对的水平金属板AB ,极板长0.2m L =,板间距离0.2m d =,在金属板右端竖直边界MN 的右侧有一区域足够大的匀强磁场,磁感应强度3510T B -=⨯,方向垂直纸面向里。
两极板间电势差U AB 随时间变化规律如右图所示。
现有带正电的粒子流以5010m/s v =的速度沿水平中线OO '连续射入电场中,粒子的比荷810C/kg qm=,重力忽略不计,在每个粒子通过电场的极短时间内,电场视为匀强电场(两板外无电场)。
求: (1)要使带电粒子射出水平金属板,两金属板间电势差U AB 取值范围;(2)若粒子在距O '点下方0.05m 处射入磁场,从MN 上某点射出磁场,此过程出射点与入射点间的距离y ∆;(3)所有粒子在磁场中运动的最长时间t 。
【答案】(1)100V 100V AB U -≤≤;(2)0.4m ;(3) 69.4210s -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)带电粒子刚好穿过对应偏转电压最大为m U ,此时粒子在电场中做类平抛运动,加速大小为a ,时间为t 1。
水平方向上01L v t =①竖直方向上21122d at =② 又由于mU qma d=③ 联立①②③得m 100V U =由题意可知,要使带电粒子射出水平金属板,两板间电势差100V 100V AB U -≤≤(2)如图所示从O '点下方0.05m 处射入磁场的粒子速度大小为v ,速度水平分量大小为0v ,竖直分量大小为y v ,速度偏向角为θ。
粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R ,则2mv qvB R=④ 0cos v v θ=⑤2cos y R θ∆=⑥联立④⑤⑥得20.4m mv y qB∆== (3)从极板下边界射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最长。
如图所示粒子进入磁场速度大小为v 1,速度水平分量大小为01v ,竖直分量大小为v y 1,速度偏向角为α,则对粒子在电场中011L v t =⑦11022y v d t +=⑧ 联立⑦⑧得101y v v =101tan y v v α=得π4α=粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R ',则211mv qv B R ='⑨ 1mv R qB'=⑩ 带电粒子在磁场中圆周运动的周期为T12π2πR m T v qB'==⑪在磁场中运动时间2π(π2)2πt T α--=⑫联立⑪⑫得663π10s 9.4210s t --=⨯=⨯2.一透明柱体的横截面如图所示,圆弧AED 的半径为R 、圆心为O ,BD ⊥AB ,半径OE ⊥AB 。
2023高考物理答题技巧及知识点目录2022高考物理答题技巧高考物理知识点总结如何提升高三物理成绩2022高考物理答题技巧01、分时间以课标卷高考为例,高考物理一共8个选择题,按照高考选择题总时间在35-45分钟的安排。
物理选择题时间安排在15-25分钟为宜,大约占所有选择题的一半时间(由于生物选择题和化学选择题的计算量不大,很多题目可以直接进行判断,所以物理选择题所占的时间比例应稍大些).在物理的8个选择题中,时间也不能平均分配,一般情况下,选择题的难度会逐渐增加,物理选择题也不会例外。
难度大的题目大约需要3分钟甚至更长一点的时间,而难度较小的选择题一般1分钟就能够解决了,8个选择题中,按照2:5:1的关系,一般有2个简单题目,5个中档题目和1个难度较大的题目(开始时难题较小)。
02、析本质选择题一般考查的是考生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理,很少有较复杂的计算。
解题时一定要注意一些关键词,例如“不正确的”“可能”与“一定”的区别,要讨论多种可能性。
不要挑题做,应按题号顺序做,而且开始应适当慢一点,这样刚上场的紧张心情会逐渐平静下来,做题思维会逐渐活跃,不知不觉中能全身心进入状态。
一般地讲,如遇熟题,题图似曾相识,应陈题新解;如遇陌生题,题图陌生、物理情景陌生,应新题常规解,如较长时间分析仍无思路,则应暂时跳过去,先做下边的试题,待全部能做的题目做好后,再来慢慢解决(此时解题的心情已经会相对放松,状态更易发挥)。
确实做不出来时,千万不要放弃猜答案的机会,先用排除法排除能确认的干扰项,如果能排除两个,其余两项肯定有一个是正确答案,再随意选其中一项。
即使一个干扰项也不能排除仍不要放弃,四个选项中随便选一个。
尤其要注意的是,选择题做完后一定要立即涂卡。
03、巧应对高考物理选择题是所有学科中选择题难度最大的,主要难点有以下几种情况:一是物理本身在各个学科中就属于比较难的学科;二是物理选择题是不定项选择,题目答案个数不确定,造成在选择的时候瞻前顾后,不得要领;三是大部分选择题综合性很高,涉及的知识点比计算题和填空题还要多,稍有不慎,就会顾此失彼;四是有些选择题本身就是小型的计算题,计算量并不比简单的计算题小。
高考物理动量定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题动量定理1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。
车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。
【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。
(2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得mv 1=2mv 222101122kmgL mv mv -=- 221(2)0(2)2k m gL m v -=-由以上各式得010v kgL =所以人给第一辆车水平冲量的大小010I mv m kgL ==2.如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y 轴方向没有变化,与横坐标x 的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标是渐近线);顶角θ=53°的光滑金属长导轨MON 固定在水平面内,ON 与x 轴重合,一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,已知t =0时,导体棒位于顶角O 处;导体棒的质量为m =4kg ;OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R =0.5Ω,其余电阻不计,回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示,图线是过原点的直线,求:(1)t =2s 时流过导体棒的电流强度的大小; (2)在1~2s 时间内导体棒所受安培力的冲量大小;(3)导体棒滑动过程中水平外力F (单位:N )与横坐标x (单位:m )的关系式. 【答案】(1)8A (2)8N s ⋅(3)32639F x =+【解析】 【分析】 【详解】(1)根据E-t 图象中的图线是过原点的直线特点,可得到t =2s 时金属棒产生的感应电动势为4V E =由欧姆定律得24A 8A 0.5E I R === (2)由图2可知,1(T m)x B =⋅ 由图3可知,E 与时间成正比,有E =2t (V )4EI t R== 因θ=53°,可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度43x L = 又由F BIL =安所以163F t 安=即安培力跟时间成正比所以在1~2s 时间内导体棒所受安培力的平均值163233N 8N2F +==故8N s I F t =∆=⋅安(3)因为43vE BLv Bx ==⋅所以1.5(m/s)v t =可知导体棒的运动时匀加速直线运动,加速度21.5m/s a =又212x at =,联立解得 32639F x =+【名师点睛】本题的关键首先要正确理解两个图象的数学意义,运用数学知识写出电流与时间的关系,要掌握牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律,安培力公式、感应电动势公式.3.图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为1m l =,左侧斜面的倾角37θ=︒,右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。
高考物理闭合电路的欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析(2)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示的电路中,电源电动势E =10V ,内阻r =0.5Ω,电阻R 1=1.5Ω,电动机的线圈电阻R 0=1.0Ω。
电动机正常工作时,电压表的示数U 1=3.0V ,求: (1)电源的路端电压; (2)电动机输出的机械功率。
【答案】(1)9V ;(2)8W 【解析】 【分析】 【详解】(1)流过电源的电流为I ,则11IR U =路端电压为U ,由闭合电路欧姆定律U E Ir =-解得9V U =(2)电动机两端的电压为M 1()U E I R r =-+电动机消耗的机械功率为2M 0P U I I R =-解得8W P =2.如图所示,在A 、B 两点间接一电动势为4V ,内电阻为1Ω的直流电源,电阻1R 、2R 、3R 的阻值均为4Ω,电容器的电容为30F μ,电流表内阻不计,当电键S 闭合时,求:(1)电流表的读数. (2)电容器所带的电量.(3)断开电键S 后,通过2R 的电量.【答案】(1)0.8A ;(2)59.610C -⨯;(3)54.810C -⨯ 【解析】试题分析:当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路.根据欧姆定律求出流过3R 的电流,即电流表的读数.电容器的电压等于3R 两端的电压,求出电压,再求解电容器的电量.断开电键S 后,电容器通过1R 、2R 放电,1R 、2R 相当并联后与3R 串联.再求解通过2R 的电量.(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路.根据欧姆定律得: 电流表的读数340.841E I A A R r ===++ (2)电容器所带的电量653330100.849.610Q CU CIR C C --===⨯⨯⨯=⨯(3)断开电键S 后,电容器相当于电源,外电路是1R 、2R 相当并联后与3R 串联.由于各个电阻都相等,则通过2R 的电量为514.8102Q Q C -==⨯'3.如图的电路中,电池组的电动势E =30V ,电阻,两个水平放置的带电金属板间的距离d =1.5cm 。
高考物理动量守恒定律(一)解题方法和技巧及练习题含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C ,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B 、C 静止在水平面上.现有滑块A 以初速度0v 从右端滑上B ,一段时间后,以02v 滑离B ,并恰好能到达C 的最高点.A 、B 、C 的质量均为m .求: (1)A 刚滑离木板B 时,木板B 的速度; (2)A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ; (3)圆弧槽C 的半径R ;(4)从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能.【答案】(1) v B =04v ;(2)20516v gL μ=(3)2064v R g =(4)201532mv E ∆=【解析】 【详解】(1)对A 在木板B 上的滑动过程,取A 、B 、C 为一个系统,根据动量守恒定律有:mv 0=m2v +2mv B 解得v B =4v (2)对A 在木板B 上的滑动过程,A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量222000111()2()22224v v mgL mv m m μ⨯=--解得20516v gLμ=(3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒,则有:2mv +mv B =2mv A 、C 系统机械能守恒:22200111()()222242v v mgR m m mv +-⨯=解得264v R g= (4)对A 滑上C 直到离开C 的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒0024A C mv mv mv mv +=+ A 、C 系统初、末状态机械能守恒,2222001111()()222422A C m m m m +=+v v v v 解得v A =4v . 所以从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能为:2220015112232A mv E mv mv ∆=-=【点睛】该题是一个板块的问题,关键是要理清A 、B 、C 运动的物理过程,灵活选择物理规律,能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解.2.如图,质量分别为m 1=1.0kg 和m 2=2.0kg 的弹性小球a 、b ,用轻绳紧紧的把它们捆在一起,使它们发生微小的形变.该系统以速度v 0=0.10m/s 沿光滑水平面向右做直线运动.某时刻轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动.经过时间t =5.0s 后,测得两球相距s =4.5m ,则刚分离时,a 球、b 球的速度大小分别为_____________、______________;两球分开过程中释放的弹性势能为_____________.【答案】①0.7m/s, -0.2m/s ②0.27J 【解析】试题分析:①根据已知,由动量守恒定律得联立得②由能量守恒得代入数据得考点:考查了动量守恒,能量守恒定律的应用【名师点睛】关键是对过程分析清楚,搞清楚过程中初始量与末时量,然后根据动量守恒定律与能量守恒定律分析解题3.如图,质量分别为、的两个小球A 、B 静止在地面上方,B 球距地面的高度h=0.8m ,A 球在B 球的正上方. 先将B 球释放,经过一段时间后再将A 球释放. 当A 球下落t=0.3s 时,刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A 球的速度恰为零.已知,重力加速度大小为,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.(i )B 球第一次到达地面时的速度; (ii )P 点距离地面的高度. 【答案】4/B v m s =0.75p h m = 【解析】试题分析:(i )B 球总地面上方静止释放后只有重力做功,根据动能定理有212B B B m gh m v =可得B 球第一次到达地面时的速度24/B v gh m s ==(ii )A 球下落过程,根据自由落体运动可得A 球的速度3/A v gt m s == 设B 球的速度为'B v , 则有碰撞过程动量守恒'''A A B B B B m v m v m v +=碰撞过程没有动能损失则有222111'''222A AB B B B m v m v m v += 解得'1/B v m s =,''2/B v m s =小球B 与地面碰撞后根据没有动能损失所以B 离开地面上抛时速度04/B v v m s ==所以P 点的高度220'0.752B p v v h m g-== 考点:动量守恒定律 能量守恒4.如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h="0.3" m (h 小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m 1="30" kg ,冰块的质量为m 2="10" kg ,小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小g="10" m/s 2.(i )求斜面体的质量;(ii )通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 【答案】(i )20 kg (ii )不能 【解析】试题分析:①设斜面质量为M ,冰块和斜面的系统,水平方向动量守恒:222()m v m M v =+系统机械能守恒:22222211()22m gh m M v m v ++= 解得:20kg M =②人推冰块的过程:1122m v m v =,得11/v m s =(向右)冰块与斜面的系统:22223m v m v Mv '=+ 22222223111+222m v m v Mv ='解得:21/v m s =-'(向右) 因21=v v ',且冰块处于小孩的后方,则冰块不能追上小孩. 考点:动量守恒定律、机械能守恒定律.5.牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A 、B 两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16.分离速度是指碰撞后B 对A 的速度,接近速度是指碰撞前A 对B 的速度.若上述过程是质量为2m 的玻璃球A 以速度v 0碰撞质量为m 的静止玻璃球B ,且为对心碰撞,求碰撞后A 、B 的速度大小. 【答案】v 0v 0【解析】设A 、B 球碰撞后速度分别为v 1和v 2 由动量守恒定律得2mv 0=2mv 1+mv 2 且由题意知=解得v 1=v 0,v 2=v 0视频6.一轻质弹簧一端连着静止的物体B ,放在光滑的水平面上,静止的物体A 被水平速度为v 0的子弹射中并且嵌入其中,随后一起向右运动压缩弹簧,已知物体A 的质量是物体B 的质量的34,子弹的质量是物体B 的质量的14,求:(1)物体A 被击中后的速度大小; (2)弹簧压缩到最短时B 的速度大小。
高考物理数学物理法解题技巧分析及练习题一、数学物理法1.晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m 的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。
球飞离水平距离d 后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度为d ,手与球之间的绳长为34d ,重力加速度为g ,忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小v 1和球落地时的速度大小v 2(2)问绳能承受的最大拉力多大?(3)改变绳长,使球重复上述运动。
若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?【答案】(1)v 12gd ,v 252gd ;(2)T =113mg ;(3)当l =2d 时,x 有极大值x max 23【解析】 【分析】 【详解】(1)设绳断后球飞行时间为t ,由平抛运动规律,竖直方向有:21142d gt = 水平方向有:1d v t =联立解得12v gd =从小球飞出到落地,根据机械能守恒定律有:2221113224mv mv mg d d ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭ 解得2v =(2)设绳能承受的最大拉力大小为F ,这也是球受到绳的最大拉力大小。
球做圆周运动的半径为34R d =,根据牛顿第二定律有: 21v F mg m R-= 解得113F mg =(3)设绳长为l ,绳断时球的速度大小为v 3,绳承受的最大拉力不变,根据牛顿第二定律有:23v F mg m l-=得3v =绳断后球做平抛运动,竖直位移为d l -,水平位移为x ,时间为1t ,根据平抛运动规律,竖直方向有:2112d l gt -=竖直方向有:31x v t =联立解得x = 根据一元二次方程的特点,当2dl =时,x 有极大值,为x max =3d2.一玩具厂家设计了一款玩具,模型如下.游戏时玩家把压缩的弹簧释放后使得质量m =0.2kg 的小弹丸A 获得动能,弹丸A 再经过半径R 0=0.1m 的光滑半圆轨道后水平进入光滑水平平台,与静止的相同的小弹丸B 发生碰撞,并在粘性物质作用下合为一体.然后从平台O 点水平抛出,落于水平地面上设定的得分区域.已知压缩弹簧的弹性势能范围为p 04E ≤≤J ,距离抛出点正下方O 点右方0.4m 处的M 点为得分最大值处,小弹丸均看作质点.(1)要使得分最大,玩家释放弹簧时的弹性势能应为多少?(2)得分最大时,小弹丸A 经过圆弧最高点时对圆轨道的压力大小.(3)若半圆轨道半径R 可调(平台高度随之调节)弹簧的弹性势能范围为p 04E ≤≤J ,玩家要使得落地点离O 点最远,则半径应调为多少?最远距离多大? 【答案】(1)2J (2) 30N (3) 0.5m ,1m 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据机械能守恒定律得:21p 0122E v mg R m =+⋅ A 、B 发生碰撞的过程,取向右为正方向,由动量守恒定律有:mv 1=2mv 2200122gt R =x =v 2t 0解得:E p =2J(2)小弹丸A 经过圆弧最高点时,由牛顿第二定律得:21N v F mg m R+=解得:F N =30N由牛顿第三定律知:F 压=F N =30N(3)根据2p 1122E mv mg R =+⋅ mv 1=2mv 2 2R =12gt 2,x =v 2t联立解得:(2)2p E x R R mg=-⋅其中E p 最大为4J ,得 R =0.5m 时落点离O ′点最远,为:x m =1m3.某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示.可视为质点的赛车从起点A 出发,沿水平直线轨道运动L 后,由B 点进入半径为R 的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C ,才算完成比赛.B 是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B 点.已知赛车质量m =0.5kg ,通电后以额定功率P =2W 工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为F f =0.4N ,随后在运动中受到的阻力均可不计,L =10.00m ,R =0.40m ,(g 取10m/s 2).求:(1)要使赛车能通过C 点完成比赛,通过C 点的速度至少多大? (2)赛车恰能完成比赛时,在半圆轨道的B 点对轨道的压力多大 (3)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间t ?(4)若电动机工作时间为t 0=5s ,当R 为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大,水平距离最大是多少?【答案】(1)2m/s (2)25/m s ,30N (3)t =4.5s (4)R =0.3m ,1.2m 【解析】 【分析】赛车恰好通过最高点时,靠重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出通过C 点的最小速度.根据机械能守恒定律求出赛车在B 点的最小速度,根据牛顿第二定律求出赛车对轨道的压力.对A 到B 过程运用动能定理,求出电动机从A 到B 至少工作的时间.根据动能定理求出赛车到达最高点的速度,结合平抛运动的规律求出水平位移,通过数学知识求出水平位移的最大值. 【详解】(1)当赛车恰好过C 点时在B 点对轨道压力最小,赛车在B 点对有:2Cv mg m R=解得:100.4m/s 2m/s C v gR ==⨯=...①(2)对赛车从B 到C 由机械能守恒得:2211222B C mv mv mg R =+⋅…② 赛车在B 处,由牛顿第二定律可得:2N Bv F mg m R-=…③由①②③得:B v ==N 630N F mg ==由牛顿第三定律知,对轨道的压力大小等于30N ; (3)对赛车从A 到B 由动能定理得:2102f B Pt F L mv -=- 解得:4.5s t =(4)对赛车从A 到C 由动能定理得:20012'2f Pt F L mg R mv --⋅=, 赛车飞出C 后有:212'2R gt =0x v t =解得:x =所以当'0.3m R =时,x 最大:max 1.2m x =答:(1)要使赛车能通过C 点完成比赛,通过C 点的速度至少为2m/s ; (2)赛车恰能完成比赛时,在半圆轨道的B 点对轨道的压力等于30N ; (3)要使赛车完成比赛,电动机至少工作 4.5s t =;(4)若电动机工作时间为t 0=5s ,当R 为0.3m 时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大,最大水平距离max 1.2m x =.4.2016年7月5日,美国宇航局召开新闻发布会,宣布已跋涉27亿千米的朱诺号木星探测器进入木星轨道。
若探测器在t 时间内绕木星运行N 圈,且这N 圈都是绕木星在同一个圆周上运行,其运行速率为v 。
探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为θ(如图所示),设木星为一球体。
求:(1)木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径;(2)木星的第一宇宙速度。
【答案】(1)2vtNπ;(2sin 2θ【解析】 【详解】(1)设木星探测器在圆形轨道运行时,轨道半径为r ,由2rv Tπ=可得 2vT r π=由题意可知t T N= 联立解得2vtr Nπ=(2)探测器在圆形轨道上运行时,设木星的质量为M ,探测器的质量为m ,万有引力提供向心力得22mM v G m r r= 设木星的第一宇宙速度为0v ,则有202v m MG m R R''= 联立解得0rv v R=由题意可知sin 2R r θ=解得0sin2v θ=5.如图所示,MN 是两种介质的分界面,下方是折射率2n =的透明介质,上方是真空,P 、B 、P '三点在同一直线上,其中6PB h =,在Q 点放置一个点光源,AB 2h =,QA h =,QA 、PP '均与分界面MN 垂直。
(1)若从Q 点发出的一束光线经过MN 面上的O 点反射后到达P 点,求O 点到A 点的距离;(2)若从Q 点发出的另一束光线经过MN 面上A 、B 间的中点O '点(图中未标出)进入下方透明介质,然后经过P '点,求这束光线从Q →O '→P '所用时间(真空中的光速为c )。
【答案】(1)2625x h =;(2)32ht c=【解析】 【详解】(1)如图甲所示,Q 点通过MN 的像点为Q ',连接PQ '交MN 于O 点。
由反射定律得i i ='则AOQ BOP 'V V ∽设OA x =有6x h h= 解得2625x h =(2)光路如图乙所示AO h '=有tan 1h hα== 所以45α=o根据折射定律得sin 2sin αγ=1sin 2γ= 所以30γ=o则2QO h '=,2O P h ''=所以光线从Q →O '→P '所用时间为QO O P t c v'''=+ 根据cv n=解得32ht c=6.如图所示,一半径为R =30.0cm ,横截面为六分之一圆的透明柱体水平放置,O 为横截面的圆心,该柱体的BO 面涂有反光物质,一束光竖直向下从A 点射向柱体的BD 面,入射角i =45°,进入柱体内部后,经过一次反射恰好从柱体的D 点射出。
已知光在真空中的速度为c =3.00×108m/s ,sin37.5°=0.608,sin 45°=0.707,sin 15°=0.259,sin22.5°=0.383,试求:(结果保留3位有效数字) (1)透明柱体的折射率; (2)光在该柱体的传播时间t 。
【答案】(1)1.16;(2)91.8410s -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】 (1)如图所示:根据反射成像的对称性,可知4560105AOD ︒︒︒'∠=+=折射角为18010537.52r ︒︒︒-==由折射定律得sin sin in r=代入数据解得sin 45 1.16sin 37.5n ︒︒== (2)根据折射定律可得c v n=光在该柱体的传播2cos x R r =光在该柱体的传播时间2cos x nR r t v c==代入数据得91.8410s t -=⨯7.质量为m 的物块,以同一大小的初速度0v 沿不同倾角的斜面向上滑动,物块与斜面间的动摩擦因数恒定,当斜面与水平面所夹倾角θ不同时,物块沿斜面上滑至速度为0时的位移x 也不同,其x θ-关系如图所示。
g 取210m/s ,求: (1)物块运动初速度0v 的大小;(2)物块与斜面间的动摩擦因数及最小上滑位移对应的斜面倾角0θ(可用反三角函数表示)。
【答案】(1)5m/s ;3390-o【解析】 【详解】(1)物块沿斜面向上滑动时,由牛顿第二定律得sin mg f ma θ+=垂直斜面方向,由平衡条件得N cos F mg θ=又N f F μ=三式联立解得物块的加速度大小为sin cos a g g θμθ=+由202()0a x v -=-解得22sin 2cos v x g g θμθ=+设tan αμ=则2x =当90θα︒+=时,x 有最小值,且2min x =由x θ-关系图象可知0θθ=时min x =则2=当0θ=时202v x g μ==二式联立解得物块与斜面间的动摩擦因数3μ=同时解得物块初速度0v 的大小为05m/s v =(2)当90θα︒+=时0θθ=且arctan αμ==则最小上滑位移对应的斜面倾角为09090arctanθα︒︒=-=-8.如图所示,MN 是一个水平光屏,多边形ACBOA 为某种透明介质的截面图。