高一物理難題解析

1、.安徽合肥中澳教育高一物理講義高中物理與初中物理的不同、 知識面廣高中物理增加了許多初中物理中沒有提及的概念和知識點，比如加速度、曲線運動、萬有引力、動量、機械波、電場等，這些概念中大多數(shù)都是看不見摸不著、日常生活中接觸不到的，因此學(xué)生理解起來比較困難。難度加深對于初中物理中已經(jīng)提及或?qū)W習(xí)過的概念，高中物理會在初中的基礎(chǔ)上把難度提高。比如動能，初中物理中只提及物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，但究竟是何種關(guān)系，初中物理課本中并沒有講，當(dāng)然也不要求學(xué)生掌握，但在高中物理中，動能的公式就要算最基礎(chǔ)的一個知識點了。同樣還有滑動摩擦力，初中階段只要求學(xué)生知道滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)，

2、而高中物理則要求學(xué)生掌握計算滑動摩擦力大小的方法。題目的綜合性更強初中物理的知識點較少，題目的綜合性不會太大，但高中物理知識點非常多，每個知識點都可以考察的很深，綜合起來考察難度更大，這要求學(xué)生每個知識點都要記熟用熟，解題時思路要清晰，考慮要全面，而且速度要快。高一物理為什么至關(guān)重要？高一物理的內(nèi)容是三大板塊力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)中的力學(xué)部分，在高考中分值一般要占到 50%， 其重要性可想而知。而且更重要的是，高一物理是學(xué)生進(jìn)入高中物理學(xué)習(xí)的第一課， 面對難度陡增的高中物理，能不能較輕松的學(xué)會高一物理將直接影響學(xué)生對高中物理學(xué)習(xí)的信心。高一物理經(jīng)典例題解析下面是幾道非常好的高一物理題目，現(xiàn)在拿出來分

3、析一下，讓大家了解高一物理題目的處理方法。、 如圖，物體的質(zhì)量為2kg ，兩根細(xì)繩AB 和 AC 的一端連接于豎直墻上，另一端系在物體上，在物體上另施加一個與水平線成 =60 的拉力F，若要使繩都能伸直，求拉力F 的大小范圍。分析 ：這是高中物理中常見的臨界求職問題。如果F 為 0，則物體會緊貼在墻上，此時AB繩是直的，AC繩是松弛的。如果F 足夠大，則會把AC拉直，AB會變松弛。題目要求兩個繩都伸直，則不能太?。ㄗ钚∫ＷCAC伸直），也不能太大（最大也要保證AB伸直）。解題過程：、 如圖所示，半徑為r ，質(zhì)量不計的圓盤盤面與地面垂直，圓心處有一個垂直盤面的光滑水平定軸O，在盤的有邊緣固定一個

4、質(zhì)量為m的小球A，在O點正下方離O點 r/2 處固定一個質(zhì)量也為m的小球B，放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動。問：（ 1）當(dāng)A轉(zhuǎn)動到最低點時，兩小球的重力勢能之和減少了多少？（ 2） A球轉(zhuǎn)到最低點時的線速度是多大？（ 3）在轉(zhuǎn)動過程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多大？分析 ：這是一道圓周運動問題與能量守恒問題綜合考察的題目。3、如圖，質(zhì)量為m 1 的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k， A、 B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，A 上方的一段繩沿豎直方向。現(xiàn)在掛鉤上升一質(zhì)量為m 3 的物

5、體 C 并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使 B 離開地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個質(zhì)量為2m3的物體D， 仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次B剛離地時D的速度的大小是多少？已知重力加速度為g。分析 ：這是一道非常好的帶彈簧類力學(xué)分析題，要求學(xué)生具備一定 的想象能力，能把三種情形下物體的運動狀態(tài)分析清楚。1、掛鉤不加任何物體時，A、 B 均靜止，且彈簧處于被壓縮的狀態(tài)，有一定的彈性勢能。2、掛上物體C后，B恰好離開地面但不能繼續(xù)上升。此時，B物體速度高度均不變。A物體速度不變（依然為0） ，但高度上升，重力勢能增大。彈簧此時被拉伸，彈性勢能也發(fā)生的變化。物體C高度降低，重力勢能減小，動能為

6、0。解題過程：開始時，A、 B 靜止，設(shè)彈簧壓縮量為x1 ，有kx1=m1g 掛 C 并釋放后，C向下運動，A向上運動， TOC o 1-5 h z 設(shè) B 剛要離地時彈簧伸長量為x2，有kx2=m2gB 不再上升，表示此時A和 C的速度為零，C已降到其最低點。由機械能守恒，與初始狀態(tài)相比，彈簧性勢能的增加量為: E=m3g（x1+x2） m1g（x1+x2）C換成 D后，當(dāng) B剛離地時彈簧勢能的增量與前一次相同，由能量關(guān)系得:122122 (m3 m1)v1 m1v221(m3 m1 )g(x1 x2 ) m1g(x1 x2 )E4、如圖，半徑為R 的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi)小球A、B 質(zhì)

7、量分別為4、如圖，半徑為R 的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi)小球A、B 質(zhì)量分別為m、m （ 為待定系數(shù)） A 球從左邊與圓心等高處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止于軌道最低點的B 球相撞，碰撞后 A、 B 球能達(dá)1到的最大高度均為R ，碰撞中無機械能損失重力加速度為g試4求：（ 1）待定系數(shù) ；（ 2）第一次碰撞剛結(jié)束時小球A、B 各自的速度和B 球?qū)壍赖膲毫?；?3）小球 A、 B 在軌道最低處第二次碰撞剛結(jié)束時各自的速度，并討論小球A、 B 在軌道最低處第n 次碰撞剛結(jié)束時各自的速度分析 ：這是一道動量守恒與動能守恒的綜合題。解題過程： （ 1）由于碰撞后球沿圓弧的運動情況與質(zhì)量無關(guān)，因此，A

8、、 B 兩球應(yīng)同時達(dá)到最大高度處，對A、 B 兩球組成的系統(tǒng)，由機械能守恒定律得mgR mgRmgR，解得 344（ 2）設(shè)A、 B 第一次碰撞后的速度分別為v1、 v2，取方向水平向右為正，對A、 B 兩球組成的系統(tǒng)，有mgR12 mgR12 mv122 mv2m 2gR mv1 mv2解得v11 gR ，方向水平向左；v21 gR，方向水平向右設(shè)第一次碰撞剛結(jié)束時軌道對B 球的支持力為N，方向豎直向上為正，則2Nmgm 2 ， B 球?qū)壍赖膲毫N4.5mg ，方向豎直向下（ 3）設(shè)A、 B 球第二次碰撞剛結(jié)束時的速度分別為V1、 V2，取方向水平向右為正，則 TOC o 1-5 h z

9、 mv1mv2 mV1mV21212mgRmV1mV222解得V12gR， V2 0 （另一組解V1v1， V2v2不合題意，舍去）當(dāng)n 為奇數(shù)時，小球A、 B 在第n 次碰撞剛結(jié)束時的速度分別與其第一次碰撞剛結(jié)束時相同；當(dāng)n 為偶數(shù)時，小球A、 B 在第n 次碰撞剛結(jié)束時的速度分別與其第二次碰撞剛結(jié)束時相同如圖 5 所示 質(zhì)量為 m 的子彈擊中并穿過放在光滑水平地面上的木塊，若木塊對子彈的阻力 f 恒定， 欲使木塊獲得動能大些，對子彈質(zhì)量m和子彈速度v0 有何要求?推導(dǎo)三者關(guān)系并討論。分析 ：子彈擊木塊問題與彈簧類問題一樣，對學(xué)生的想象力、思維的全面性與細(xì)致性都有全面的考查，另外對學(xué)生的數(shù)學(xué)

10、能力也是個考驗。 TOC o 1-5 h z 1、初始時，子彈具有較大的動能，木塊動能為0.2、子彈擊中并穿過木塊后，子彈速度減小，木塊速度增大，因此子彈減少的動能一部分部分用于增加木塊的動能，還有一部分被木塊與子彈的阻力f 消耗。 由于水平地面光滑，因此木塊與地面之間無摩擦力，也不消耗能量。解題過程：設(shè)木塊的質(zhì)量為M,子彈穿出木塊后子彈的速度為v1，木塊的速度為v2mv0 mv1 Mv2動量121212mv0mv1Mv2 E 動能222v1v1v0kv2kMmv02v02v12kv22 2 Em222v0(v0 kv2) kv22 Ev02m22 2E2kv0v2 (kk)v2m22(kk)

11、v22(kk)v2 2kv0v22 Ekk0 m2kv2kv04k2v02 8 Ek (k2 k)m2k(k 1)2 Ek 2 Ek m1 (1k1)(k 1)22 2E 1v0 v0(1)mk22 2E 1(k 1) v0v0(1)mk11(Mm1)v2 (Mm1)v02v02 2 E( 11 )mMm1M)1m1M)2 E(2EM v02v02 2 E( )mM由上式可看出，v0越大，v2越小，木塊動能越小；m 越大，v2 越小，木塊動能越小如圖 7 所示，AB 是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高度為h，末端 B 處的切線方向m 的小物體P 從軌道頂端A 處由靜止釋放，滑到B 端后飛出，落

12、到地面C 點，軌跡如圖中虛線BC所示，已知它落地時相對于B 的水平位移OC=l 現(xiàn)在軌道B 點安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端到B 點的距離為l 2當(dāng)傳送帶靜止時，P 再次從 A 點由靜止釋放，它離開軌道并在傳道帶上滑行后從右端水平飛出，仍然落在C 點當(dāng)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動從而帶動傳送帶以速度v 勻速向右運動時（ 其它條件不變） ， P 的D （ 不計空氣阻力） 天 + 星 + 教 + 育 + 網(wǎng)求 P 滑至 B點時的速度大??；求 P 與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)；求 OD之間的距離s=?分析 ：本題考察了力學(xué)中較難的傳送帶問題，另外還有平拋運動，功，機械能守恒，圓周運動等知識的綜合。1 、 B 點未安裝傳送

13、帶時，物體P 從 A 滑到B ，重力勢能減小，動能增大，速度增大。然后做平拋運動落到C 點。2、安裝傳送帶，且傳送帶保持靜止時，物體P 滑到 B 后做勻減速直線運動（有摩擦力）到達(dá)傳送帶最右端后做平拋運動。3、傳送帶運動時，根據(jù)傳送帶運動速度的快慢又可以分成幾種情況討論。1解題過程： （ 1）物體P 在軌道上滑動時機械能守恒，由mghmv02得物體P 滑到 B20v02gh（ 2）當(dāng)沒有傳送帶時，物體離開B 點后作平拋運動，運動時間為t， t l l ，v02ghB 點下方的傳送帶靜止時，物體從傳送帶右端水平拋出，在空中運動的時間也為t，水平l ，因此物體從傳送帶右端水平拋出的速度為v1 v02gh，根據(jù)動能定理，物 TOC o 1-5 h z 2122l 1212mg mv0 v1 ，解出物體與傳送帶之面的動摩擦因數(shù)2222ll 3l（一）若vv0，則B 平拋時，S1 l122v v0，物塊加速22l