第6讲:机车启动问题
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高中物理动能定理的综合应用解题技巧分析及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1.一辆汽车发动机的额定功率P =200kW ,若其总质量为m =103kg ,在水平路面上行驶时,汽车以加速度a 1=5m/s 2从静止开始匀加速运动能够持续的最大时间为t 1=4s ,然后保持恒定的功率继续加速t 2=14s 达到最大速度。
设汽车行驶过程中受到的阻力恒定,取g =10m/s 2.求:(1)汽车所能达到的最大速度;(2)汽车从启动至到达最大速度的过程中运动的位移。
【答案】(1)40m/s ;(2)480m 【解析】 【分析】 【详解】(1)汽车匀加速结束时的速度11120m /s v a t ==由P=Fv 可知,匀加速结束时汽车的牵引力11F Pv ==1×104N 由牛顿第二定律得11F f ma -=解得f =5000N汽车速度最大时做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知, 此时汽车的牵引力F=f =5000N由P Fv =可知,汽车的最大速度:v=P PF f==40m/s (2)汽车匀加速运动的位移x 1=1140m 2v t = 对汽车,由动能定理得2112102F x Pt fs mv =--+解得s =480m2.如图所示,倾斜轨道AB 的倾角为37°,CD 、EF 轨道水平,AB 与CD 通过光滑圆弧管道BC 连接,CD 右端与竖直光滑圆周轨道相连.小球可以从D 进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E 滑出该轨道进入EF 水平轨道.小球由静止从A 点释放,已知AB 长为5R ,CD 长为R ,重力加速度为g ,小球与斜轨AB 及水平轨道CD 、EF 的动摩擦因数均为0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,圆弧管道BC 入口B 与出口C 的高度差为l.8R .求:(在运算中,根号中的数值无需算出)(1)小球滑到斜面底端C 时速度的大小. (2)小球刚到C 时对轨道的作用力.(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径R /应该满足什么条件? 【答案】(1285gR(2)6.6mg ,竖直向下(3)0.92R R '≤ 【解析】试题分析:(1)设小球到达C 点时速度为v ,a 球从A 运动至C 过程,由动能定理有0021(5sin 37 1.8)cos3752c mg R R mg R mv μ+-⋅=(2分) 可得 5.6c v gR 1分)(2)小球沿BC 轨道做圆周运动,设在C 点时轨道对球的作用力为N ,由牛顿第二定律2c v N mg m r-=, (2分) 其中r 满足 r+r·sin530=1.8R (1分) 联立上式可得:N=6.6mg (1分)由牛顿第三定律可得,球对轨道的作用力为6.6mg ,方向竖直向下. (1分) (3)要使小球不脱离轨道,有两种情况:情况一:小球能滑过圆周轨道最高点,进入EF 轨道.则小球b 在最高点P 应满足2P v m mg R'≥(1分)小球从C 直到P 点过程,由动能定理,有2211222P c mgR mg R mv mv μ--'⋅=-(1分) 可得230.9225R R R ='≤(1分) 情况二:小球上滑至四分之一圆轨道的Q 点时,速度减为零,然后滑回D .则由动能定理有2102c mgR mg R mv μ--⋅='-(1分)2.3R R '≥(1分)若 2.5R R '=,由上面分析可知,小球必定滑回D ,设其能向左滑过DC 轨道,并沿CB 运动到达B 点,在B 点的速度为v B ,,则由能量守恒定律有22111.8222c B mv mv mg R mgR μ=+⋅+(1分) 由⑤⑨式,可得0B v =(1分)故知,小球不能滑回倾斜轨道AB ,小球将在两圆轨道之间做往返运动,小球将停在CD 轨道上的某处.设小球在CD 轨道上运动的总路程为S ,则由能量守恒定律,有212c mv mgS μ=(1分) 由⑤⑩两式,可得 S=5.6R (1分)所以知,b 球将停在D 点左侧,距D 点0.6R 处. (1分)考点:本题考查圆周运动、动能定理的应用,意在考查学生的综合能力.3.如图所示,光滑斜面AB 的倾角θ=53°,BC 为水平面,BC 的长度l BC =1.10 m ,CD 为光滑的14圆弧,半径R =0.60 m .一个质量m =2.0 kg 的物体,从斜面上A 点由静止开始下滑,物体与水平面BC 间的动摩擦因数μ=0.20.轨道在B ,C 两点光滑连接.当物体到达D 点时,继续竖直向上运动,最高点距离D 点的高度h =0.20 m ,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.g 取10 m/s 2.求:(1)物体运动到C 点时速度大小v C (2)A 点距离水平面的高度H(3)物体最终停止的位置到C 点的距离s . 【答案】(1)4 m/s (2)1.02 m (3)0.4 m 【解析】 【详解】(1)物体由C 点到最高点,根据机械能守恒得:()212c mg R h mv += 代入数据解得:4/C v m s =(2)物体由A 点到C 点,根据动能定理得:2102BC c mgH mgl mv μ-=- 代入数据解得: 1.02H m =(3)从物体开始下滑到停下,根据能量守恒得:mgx mgH μ= 代入数据,解得: 5.1x m =由于40.7BC x l m =+所以,物体最终停止的位置到C 点的距离为:0.4s m =. 【点睛】本题综合考查功能关系、动能定理等;在处理该类问题时,要注意认真分析能量关系,正确选择物理规律求解.4.一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5m 的位置B 处是一面墙,如图所示,物块以v 0=9m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ,碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F . 【答案】(1)0.32μ= (2)F =130N 【解析】试题分析:(1)对A 到墙壁过程,运用动能定理得:,代入数据解得:μ=0.32.(2)规定向左为正方向,对碰墙的过程运用动量定理得:F △t=mv′﹣mv , 代入数据解得:F=130N .5.如图所示,ABC 是一条长L =10m 的绝缘水平轨道,固定在离水平地面高h =1.25m 处,A 、C 为端点,B 为中点,轨道BC 处在方向竖直向上,大小E =5×105N/C 的匀强电场中,一质量m =0.5kg ,电荷量q =+1.0×10-5C 的可视为质点的滑块以初速度v 0=6m/s 在轨道上自A 点开始向右运动,经B 点进入电场,从C 点离开电场,已知滑块与轨道间动摩擦因数μ=0.2,g 取10m/s 2。
机车起动知识点总结
一、机车起动前的准备工作
1. 检查机车的各项功能是否正常,包括刹车、转向、灯光等;
2. 检查机车的油量、水温、防冻液等液位是否符合要求;
3. 确保机车无异常异响和异常震动;
4. 确保机车的轮胎气压正常,轮胎是否有损坏。
二、机车起动时的操作步骤
1. 转动钥匙,打开电源开关,确认仪表盘框中灯光是否闪亮;
2. 转动钥匙,打开点火开关,待油门线连线完成后松开;
3. 腾开刹车,把机车从中置的架子上拿起,保持车辆稳定;
4. 引擎的启动按钮,即可让引擎启动;
5. 听到引擎发出正常的声音后,可调整转速,并稳定轻松松开油门线。
三、常见的机车起动问题及解决方法
1. 机车启动时发动机无法启动,可能是电池没电,此时需要用电瓶救援测试电源是否通电;
2. 机车启动时发动机有异响,可能是发动机部件有问题,需要及时保养;
3. 机车启动时发动机熄火,可能是油路不畅通或供油系统问题,需要进行检修;
4. 机车启动时发动机无法提速,可能是皮带或链条松弛,需要进行调整。
四、机车起动的注意事项
1. 起步前要选择平坦路面;
2. 在起动前要预留足够的距离和时间,给自己和其他驾驶员留下安全的时间和距离;
3. 要遵守交通规则,不超速、不违反交通规则,在起动过程中要提前观察周围的交通情况,确保起动的安全性。
总之,机车起动是骑行中的必经之路,掌握好机车起动的知识点并牢记注意事项,可以让
骑行更加安全和舒适。
希望大家在日常骑行中能够做到合理安全的起步,保障自己和他人
的交通安全。
机车启动问题高中物理
机车启动涉及到一些高中物理的知识,主要涉及到牛顿运动定律和摩擦力等概念。
当机车启动时,首先需要克服静摩擦力,这是由于两个物体之间的接触面存在微小的不规则,需要克服这种不规则才能开始运动。
根据牛顿第一定律,物体要改变其状态(包括静止状态)需要施加一个力。
当驾驶员给机车施加一定的油门后,引擎产生的动力会通过传动系统传递到车轮,车轮与地面之间的摩擦力将克服静摩擦力,使得机车开始运动。
从牛顿第二定律的角度来看,机车启动时所受的净合外力将导致机车产生加速度,加速度的大小与所施加的力成正比,与机车的质量成反比。
因此,启动时需要施加足够的力以克服摩擦力,并使机车产生足够的加速度,才能启动。
此外,机车启动还涉及到动能和功的转化。
当机车启动时,引擎产生的动能通过传动系统传递到车轮,车轮与地面之间的摩擦力做功,将动能转化为机械能,推动机车运动。
总的来说,机车启动涉及到克服静摩擦力、施加足够的力以产
生加速度、动能和功的转化等多个物理概念。
希望以上回答能够满足你的需求。
机械能知识点总结功一、功1. 功的概念:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,力就对物体做了功。
2. 功的两个不可缺少的因素:力和在力方向发生的位移。
3. 功的计算公式:(1)F 和s 同方向情况:Fs W =(2)F 和s 不同方向的情况:θcos Fs W =(θ为F 与s 的夹角) 解题思想:(1)、可以把力分解到位移的方向上,(2)可以把位移分解到力的方向上 4. 功的单位:焦耳(牛·米),符号J ,(N ·m ) 二、正功和负功1. 功的正负判定方法:功是表示力对空间积累效果的物理量,只有大小没有方向,是标量,功的正负既不是描述方向也不是描述大小而有另外意义。
(说明:+表明力对研究的物体的运动器推动作用,做正功;—表明力对物体的运动起阻碍作用,做负功。
)(1)当︒<≤900θ时,1cos 0≤<θ,W 为正值,力对物体做正功,力对物体的运动起推动作用。
(2)当︒=90θ时,0cos =θ,0=W ,力对物体不做功,力对物体的运动既不推动也不阻碍。
(3)当︒≤<︒18090θ时,0cos 1<≤-θ,W 为负值,力对物体做负功或者说物体克服力F 做功,力对物体的运动起阻碍作用。
2. 在曲线运动中,功的正负判定方法:看力F 与速度v 的夹角θ。
3. 注意:讲“功”,一定要指明是哪个力对那个物体的功,功是标量。
三、总功合力做功(总功)的求法:一种方法是先求出合力再用θcos s F W 合总=求总功,另一种方法是 ++=21W W W 总即总功等于各个力做功的代数和,这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析,后一种方法还要求把各个功的正负号代入运算。
四、变力做功1、恒力做功的求法:θcos s F W ⋅=中的F 是恒力,求恒力所做的功只要找出F 、s 、θ即可。
2、一些变力(指大小不变,方向改变,如滑动摩擦阻力,空气阻力),在物体做曲线运动或往复运动过程中,这些力虽然方向变,但每时每刻与速度反向,此时可化成恒力做功,方法是分段考虑,然后求和。
考点4 机车启动模型两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P -t 图像和v -t图像OA 段过程分析v ↑⇒F =P 额v↓⇒a =F -F 阻m↓直至a =0a =F -F 阻m(不变)⇒F 不变v ↑⇒P =Fv ↑直到P =P 额=Fv 1运动性质 加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动,维持时间t 0=v 1aAB 段过程分析 F =F 阻⇒a =0⇒v max =P 额F阻v ↑⇒F =P 额v↓⇒a =F -F 阻m↓直至a =0运动性质速度为v max 的匀速直线运动加速度减小的加速直线运动 BC 段F =F 阻⇒a =0⇒v max =P 额F 阻恒定如图所示,汽车上坡时有经验的司机都会提前换挡,试对下列关于汽车上坡时的说法作出判断.(1)汽车上坡时,司机需要通过换挡的方法减小汽车的速度,从而得到较大的牵引力.( √ )(2)根据公式P=Fv 知,牵引力一定时,随着汽车速度的增加,汽车的功率可以一直增加.(✕ )(3)汽车在坡上匀速行驶时牵引力等于摩擦力.( ✕ )研透高考 明确方向命题点1 以恒定功率启动8.[2024江苏名校联考]我国新能源汽车发展迅速,2022年仅比亚迪新能源汽车全年销量为186.35万辆,位列全球第一.在平直路面上某运动的新能源卡车的额定功率为60kW,若其总质量为5000kg,在水平路面上所受的阻力为5000N.(1)求新能源卡车所能达到的最大速度;(2)若新能源卡车以额定功率启动,则该卡车车速v=2m/s时其加速度为多大?答案(1)12m/s(2)5m/s2解析(1)当达到最大速度时有P=Fv m,F=f解得v m=12m/s.(2)当车速v=2m/s时卡车的牵引力为F'=Pv =60×1032N=3×104N由牛顿第二定律有F'-f=ma解得a=5m/s2.命题点2以恒定加速度启动9.[多选]一辆轿车质量为m,在平直公路上行驶,启动阶段轿车牵引力保持不变,而后以额定功率继续行驶,经过一段时间,其速度由零增大到最大值v m.若所受阻力恒为f,则关于轿车的速度v、加速度a、牵引力F、功率P的图像可能正确的是(ACD)A B C D解析由于轿车受到的牵引力不变,开始阶段加速度不变,所以轿车在开始阶段做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时,功率不再增加,速度增大,牵引力就减小,当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值v m=Pf,故A、C、D正确,B错误.10.某兴趣小组让一辆自制遥控小车在水平的直轨道上由静止开始运动,小车先做匀加速运动而后以恒定的功率运动,其运动的v-t图像如图所示(除4~8s时间段内的图像为曲线外,其余时间段内图像均为直线).小车的质量为m=2kg,小车在整个过程中所受的阻力大小不变恒为f=6N.求:(1)小车匀速行驶阶段的功率;(2)小车的速度为v1=8m/s时加速度a1的大小;(3)小车在加速运动过程中总位移x的大小.答案(1)54W(2)0.375m/s2(3)40.5m解析(1)由题图可知小车的最大速度v max=9m/s由公式P=Fv max,F=f,得P=54W.(2)当小车的速度为v1时,其牵引力F1=Pv1根据牛顿第二定律有F 1-f =ma 1解得a 1=0.375m/s 2.(3)由题图可知,t 1=4s 时该小车匀加速结束,速度为v 1=6m/s0~4s 内的位移为x 1=v12t 1小车变加速运动时,由动能定理有P (t 2-t 1)-fx 2=12m v max 2-12m v 12而x =x 1+x 2解得x =40.5m.方法点拨机车启动问题的解题技巧1.机车以恒定功率启动时,牵引力做的功W =Pt .由动能定理得Pt -F 阻s =ΔE k ,此式常用于求解机车以恒定功率启动过程中的位移大小.2.无论哪种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v max =P F min=PF(式中F min 为最小牵引力,其大小等于阻力F 阻).3.机车以恒定加速度启动的运动过程中,匀加速过程结束时,牵引力的功率最大,速度不是最大,此时的速度v =P F <v max =PF .。
机车以恒定功率启动,它的速如何变化?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
【问:机车以恒定功率启动,它的速度如何变化?】答:机车以恒定功率启动,机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,当加速度减小到零时(此时f=f),机车开始以其最大速度vm=p/f;作匀速直线运动。
【问:非纯电阻电路怎幺来计算产生的热量?】答:非纯电阻电路的电热计算公式只有一个,是q=i2*r*t;由于部分欧姆定律是不成立的,u≠ir;因此q只有这一个计算式。
电热只是非纯电阻系统消耗能量的一部分,对于电动机,主要的能量输出是机械能。
【问:闭合欧姆定律内容是什幺?】答:闭合电路欧姆定律研究的是电源电动势与干路电流、总电阻之间的关系,电源电动势等于干路电流乘以内外电阻之和。
表达式:e=i(r+r)=u外+ir=u外+u内。
【问:左、右手定则如何使用?】答:左手定则是用来判定磁场力的方向,或者已知力的方向求磁场(电流)方向,用左手定则。
其他的都用右手定则,包括法拉第定律判定电动势方向(e=blv),螺线管判定电流或ns极方向。
【问:如何提高答题速度?】答:做题速度的提高需要在平时锻炼。
我建议你课下做物理作业时给自己限定好时间,严格要求自己比如,今天的这五道物理作业,我就要在7:00-7:30内做完。
平时多去锻炼,考场上才能把速度提起来。
以上机车以恒定功率启动,它的速度如何变化?由小编整理,希望能够帮助同学解决一些关于物理上的问题,下面是小编关于物理学习方法及技巧的一些经验。
问题:想自学。
高中物理考试常见的类型无非包括以下16种,本文介绍了这16种常见题型的解题方法和思维模板,还介绍了高考各类试题的解题方法和技巧,提供各类试题的答题模版,飞速提升你的解题能力,力求做到让你一看就会,一想就通,一做就对题型1 直线运动问题题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查.单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系.题型2 物体的动态平衡问题题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题.物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.思维模板:常用的思维方法有两种.1解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;2图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化.题型3 运动的合成与分解问题题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳杆末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解.思维模板:1在绳杆末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳杆的方向和垂直绳杆的方向;如果有两个物体通过绳杆相连,则两个物体沿绳杆方向速度相等.2小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析.题型4 抛体运动问题题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.思维模板:1平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其位移满足x=v0t,y=gt2/2,速度满足vx=v0,vy=gt;2斜抛运动物体在竖直方向上做上抛或下抛运动,在水平方向做匀速直线运动,在两个方向上分别列相应的运动方程求解题型5 圆周运动问题题型概述:圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动,按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动.水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动,竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题,而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况.思维模板:1对圆周运动,应先分析物体是否做匀速圆周运动,若是,则物体所受的合外力等于向心力,由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动,则应将物体所受的力进行正交分解,物体在指向圆心方向上的合力等于向心力.2竖直面内的圆周运动可以分为三个模型:①绳模型:只能对物体提供指向圆心的弹力,能通过最高点的临界态为重力等于向心力;②杆模型:可以提供指向圆心或背离圆心的力,能通过最高点的临界态是速度为零;③外轨模型:只能提供背离圆心方向的力,物体在最高点时,若v<gR1/2,沿轨道做圆周运动,若v≥gR1/2,离开轨道做抛体运动.题型6 牛顿运动定律的综合应用问题题型概述:牛顿运动定律是高考重点考查的内容,每年在高考中都会出现,牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来,与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等,一般为多过程问题,也可以考查临界问题、周期性问题等内容,综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目,近几年来考查频率极高.思维模板:以牛顿第二定律为桥梁,将力和运动联系起来,可以根据力来分析运动情况,也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况,直到求出结果或找出规律.对天体运动类问题,应紧抓两个公式:GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①;GMm/R2=mg ②.对于做圆周运动的星体包括双星、三星系统,可根据公式①分析;对于变轨类问题,则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化,再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化.题型7 机车的启动问题题型概述:机车的启动方式常考查的有两种情况,一种是以恒定功率启动,一种是以恒定加速度启动,不管是哪一种启动方式,都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析.思维模板:1机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示,由于功率P=Fv恒定,由公式P=Fv和F-f=ma知,随着速度v的增大,牵引力F必将减小,因此加速度a也必将减小,机车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算因为F为变力.2机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示,“过程1”是匀加速过程,由于a恒定,所以F恒定,由公式P=Fv知,随着v的增大,P也将不断增大,直到P 达到额定功率P额定,功率不能再增大了;“过程2”就保持额定功率运动.过程1以“功率P达到最大,加速度开始变化”为结束标志.过程2以“速度最大”为结束标志.过程1发动机做的功只能用W=F·s计算,不能用W=P·t计算因为P为变功率.题型8以能量为核心的综合应用问题题型概述:以能量为核心的综合应用问题一般分四类.第一类为单体机械能守恒问题,第二类为多体系统机械能守恒问题,第三类为单体动能定理问题,第四类为多体系统功能关系能量守恒问题.多体系统的组成模式:两个或多个叠放在一起的物体,用细线或轻杆等相连的两个或多个物体,直接接触的两个或多个物体.思维模板:能量问题的解题工具一般有动能定理,能量守恒定律,机械能守恒定律.1动能定理使用方法简单,只要选定物体和过程,直接列出方程即可,动能定理适用于所有过程;2能量守恒定律同样适用于所有过程,分析时只要分析出哪些能量减少,哪些能量增加,根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;3机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式,但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解,可根据题目情况灵活选取.题型9力学实验中速度的测量问题题型概述:速度的测量是很多力学实验的基础,通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律,因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量.速度的测量一般有两种方法:一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度.思维模板:用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论:①vt/2=v平均=v0+v/2,②Δx=aT2,为了尽量减小误差,求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间,求出该段时间内的平均速度,则认为等于该点的瞬时速度,即:v=d/Δt.题型10电容器问题题型概述:电容器是一种重要的电学元件,在实际中有着广泛的应用,是历年高考常考的知识点之一,常以选择题形式出现,难度不大,主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面.思维模板:1电容的概念:电容是用比值C=Q/U定义的一个物理量,表示电容器容纳电荷的多少,对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器,其电容也是确定的由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定,与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关.2平行板电容器的电容:平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定,满足C=εS/4πkd3电容器的动态分析:关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,抓住三个公式C=Q/U、C=εS/4πkd及E=U/d并分析清楚两种情况:一是电容器所带电荷量Q保持不变充电后断开电源,二是两极板间的电压U保持不变始终与电源相连.题型11带电粒子在电场中的运动问题题型概述:带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题,研究方法与质点动力学一样,同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律,高考中既有选择题,也有综合性较强的计算题.思维模板:1处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手①动力学思路:重视带电粒子的受力分析和运动过程分析,然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量.②功能思路:根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系,确定粒子的运动情况使用中优先选择.2处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;③特殊情况要视具体情况,根据题中的隐含条件判断.3处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图,在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口.题型12带电粒子在磁场中的运动问题题型概述:带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多,命题形式有较简单的选择题,也有综合性较强的计算题且难度较大,常见的命题形式有三种:1突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量半径、速度、时间、周期等的考查;2突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查,以对思维能力和综合能力的考查为主;3突出本部分知识在实际生活中的应用的考查,以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.思维模板:在处理此类运动问题时,着重把握“一找圆心,二找半径R=mv/Bq,三找周期T=2πm/Bq或时间”的分析方法.1圆心的确定:因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹中任意两点一般是射入和射出磁场的两点的f的方向,沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外,圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上如图所示.看大图2半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的半径或运动圆弧对应的圆心角,并注意利用一个重要的几何特点,即粒子速度的偏向角φ等于圆心角α,并等于弦AB与切线的夹角弦切角θ的2倍如图所示,即φ=α=2θ.3运动时间的确定:t=φT/2π或t=s/v,其中φ为偏向角,T为周期,s为轨迹的弧长,v为线速度.题型13带电粒子在复合场中的运动问题题型概述:带电粒子在复合场中的运动是高考的热点和重点之一,主要有下面所述的三种情况.1带电粒子在组合场中的运动:在匀强电场中,若初速度与电场线平行,做匀变速直线运动;若初速度与电场线垂直,则做类平抛运动;带电粒子垂直进入匀强磁场中,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.2带电粒子在叠加场中的运动:在叠加场中所受合力为0时做匀速直线运动或静止;当合外力与运动方向在一直线上时做变速直线运动;当合外力充当向心力时做匀速圆周运动.3带电粒子在变化电场或磁场中的运动:变化的电场或磁场往往具有周期性,同时受力也有其特殊性,常常其中两个力平衡,如电场力与重力平衡,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.思维模板:分析带电粒子在复合场中的运动,应仔细分析物体的运动过程、受力情况,注意电场力、重力与洛伦兹力间大小和方向的关系及它们的特点重力、电场力做功与路径无关,洛伦兹力永远不做功,然后运用规律求解,主要有两条思路.1力和运动的关系:根据带电粒子的受力情况,运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解.2〖JP3〗功能关系:根据场力及其他外力对带电粒子做功的能量变化或全过程中的功能关系解决问题.该部分内容在试题调研高分宝典系列之高考决战压轴大题第72页到114页有更详细的讲解,请同学们参阅题型14以电路为核心的综合应用问题题型概述:该题型是高考的重点和热点,高考对本题型的考查主要体现在闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、电学实验等方面.主要涉及电路动态问题、电源功率问题、用电器的伏安特性曲线或电源的U-I图像、电源电动势和内阻的测量、电表的读数、滑动变阻器的分压和限流接法选择、电流表的内外接法选择等.有关实验的内容在试题调研第4辑中已详细讲述过,这里不再赘述.思维模板:1电路的动态分析是根据闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律及串并联电路的性质,分析电路中某一电阻变化而引起整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况,即有R分→R总→I总→U端→I分、U分2电路故障分析是指对短路和断路故障的分析,短路的特点是有电流通过,但电压为零,而断路的特点是电压不为零,但电流为零,常根据短路及断路特点用仪器进行检测,也可将整个电路分成若干部分,逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路欧姆定律进行推理.3导体的伏安特性曲线反映的是导体的电压U与电流I的变化规律,若电阻不变,电流与电压成线性关系,若电阻随温度发生变化,电流与电压成非线性关系,此时曲线某点的切线斜率与该点对应的电阻值一般不相等.电源的外特性曲线由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,画出的路端电压U与干路电流I的关系图线的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻.题型15以电磁感应为核心的综合应用问题题型概述:此题型主要涉及四种综合问题1动力学问题:力和运动的关系问题,其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力.2电路问题:电磁感应中切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,这样,电磁感应的电路问题就涉及电路的分析与计算.3图像问题:一般可分为两类,一是由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图像;二是由给定的有关物理图像分析电磁感应过程,确定相关物理量.4能量问题:电磁感应的过程是能量的转化与守恒的过程,产生感应电流的过程是外力做功,把机械能或其他形式的能转化为电能的过程;感应电流在电路中受到安培力作用或通过电阻发热把电能转化为机械能或电阻的内能等.思维模板:解决这四种问题的基本思路如下1动力学问题:根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,然后由闭合电路欧姆定律求出感应电流,根据楞次定律或右手定则判断感应电流的方向,进而求出安培力的大小和方向,再分析研究导体的受力情况,最后根据牛顿第二定律或运动学公式列出动力学方程或平衡方程求解.2电路问题:明确电磁感应中的等效电路,根据法拉第电磁感应定律和楞次定律求出感应电动势的大小和方向,最后运用闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路的规律求解路端电压、电功率等.3图像问题:综合运用法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则等规律来分析相关物理量间的函数关系,确定其大小和方向及在坐标系中的范围,同时注意斜率的物理意义.4能量问题:应抓住能量守恒这一基本规律,分析清楚有哪些力做功,明确有哪些形式的能量参与了相互转化,然后借助于动能定理、能量守恒定律等规律求解.题型16电学实验中电阻的测量问题题型概述:该题型是高考实验的重中之重,每年必有命题,可以说高考每年所考的电学实验都会涉及电阻的测量.针对此部分的高考命题可以是测量某一定值电阻,也可以是测量电流表或电压表的内阻,还可以是测量电源的内阻等.思维模板:测量的原理是部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律;常用方法有欧姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等.。