高中物理重要題型全總結及高中物理重要推論規(guī)律總結

PAGEPAGE806四川理綜23)蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動.隨著科技的迅速發(fā)展,將來的某一天,同學們也許會在其他星球上享受蕩秋千的樂趣.假設你當時所在星球的質量是M、半徑為R,可將人視為質點,秋千質量不計、擺長不變、擺角小于90°,萬有引力常量為G.那么,

（1）該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？

（2）若經(jīng)過最低位置的速度為v0,你能上升的最大高度是多少？

一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質量為m的物體，如圖8－28所示：繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上，設繩的總長不變；繩的質量、定滑輪的質量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計．開始時，車在A點，左右兩側繩都已繃緊并且是豎直的，左側繩繩長為H．提升時，車加速向左運動，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C．設A到B的距離也為H，車經(jīng)過B點時的速度為vB．求車由A移到B的過程中，繩Q端的拉力對物體做的功？

如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角θ=30°，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪。一柔軟的細線跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連結，A的質量為4m，B的質量為m，開始時將B按在地面上不動，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升。物塊A與斜面間無摩擦。設當A沿斜面下滑S

距離后，細線突然斷了。求物塊B上升離地的最大高度H.

如圖3所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6

m/s的速度運動,運動方向如圖所示.一個質量為2

kg的物體(物體可以視為質點),從h=3.2

m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點時,不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計其動能損失.物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點處,重力加速度g=10

m/s2(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長時間?

(2)傳送帶左右兩端AB間的距離至少為多少(3)上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少?

(4)物體隨傳送帶向右運動,最后沿斜面上滑的最大高度H為多少?相距40km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800Ω，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為40mA，求發(fā)生短路處距A處有多遠？如圖所示，帶負電的粒子垂直磁場方向進入圓形勻強磁場區(qū)域，出磁場時速度偏離原方向60°角，已知帶電粒子質量m=3×10-20kg，電量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁場區(qū)域的半徑R=3×10-1m，不計重力，求磁場的磁感應強度所示，空中有水平向右的勻強電場和垂直于紙面向外的勻強磁場，質量為m，帶電量為+q的滑塊沿水平向右做勻速直線運動，滑塊和水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊與墻碰撞后速度為原來的一半?；瑝K返回時，去掉了電場，恰好也做勻速直線運動，求原來電場強度的大小圖所示，直線形擋板p1p2p3與半徑為r的圓弧形擋板p3p4p5平滑連接并安裝在水平臺面b1b2b3b4上，擋板與臺面均固定不動．線圈c1c2c3的匝數(shù)為n，其端點c1、c3通過導線分別與電阻R1和平行板電容器相連，電容器兩極板間的距離為d，電阻R1的阻值是線圈c1c2c3阻值的2倍，其余電阻不計，線圈c1c2c3內有一面積為S、方向垂直于線圈平面向上的磁場，磁場的磁感應強度B隨時間均勻增大．質量為m的小滑塊帶正電，電荷量始終保持為q，在水平臺面上以初速度v0從p1位置出發(fā)，沿擋板運動并通過p5位置．若電容器兩板間的電場為勻強電場，p1、p2在電場外，間距為l，其間小滑塊與臺面的動摩擦因數(shù)為μ，其余部分的摩擦不計，重力加速度為g.求：

小滑塊通過p2位置時的速度大小；

(2)電容器兩極板間電場強度的取值范圍；

(3)經(jīng)過時間t，磁感應強度變化量的取值范圍．如圖所示，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為l，左側接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s.一質量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F＝(0.5v＋0.4)N(v為金屬棒運動速度)的水平力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．(已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，s＝1m)

(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動；

(2)求磁感應強度B的大??；

(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足且棒在運動到ef處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少；

(4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤去外力，畫出棒在整個運動過程中速度隨位移的變化所對應的各種可能的圖線電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長s＝1.15

m，兩導軌間距L＝0.75

m，導軌傾角為30°，導軌上端ab接一阻值R＝1.5

Ω的電阻，磁感應強度B＝0.8

T的勻強磁場垂直軌道平面向上．阻值r＝0.5

Ω，質量m＝0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好．從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q＝0.1

J．(取g＝10

m/s2)求：

(1)金屬棒在此過程中克服安培力做的功W安；

(2)金屬棒下滑速度v＝2

m/s時的加速度a；

(3)為求金屬棒下滑的最大速度vm，有同學解答如下：由動能定理W重－W安＝1/2mv2由此所得結果是否正確；若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答如圖所示，間距為l、電阻不計的兩根平行金屬導軌MN、PQ(足夠長)被固定在同一水平面內，質量均為m、電阻均為R的兩根相同導體棒a、b垂直于導軌放在導軌上，一根輕繩繞過定滑輪后沿兩金屬導軌的中線與a棒連接，其下端懸掛一個質量為M的物體C，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中．開始時使a、b、C都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)釋放C，經(jīng)過時間t，C的速度為v1，b的速度為v2.不計一切摩擦，兩棒始終與導軌接觸良好，重力加速度為g，求：

(1)t時刻C的加速度值；

t時刻a、b與導軌所組成的閉合回路消耗的總電功率如圖所示，水平面內固定著足夠長且光滑的平行金屬軌道，軌道間距L＝0.40m，軌道左側連接一定值電阻R＝0.80Ω.將一金屬直導線ab垂直放置在軌道上形成閉合回路，導線ab的質量m＝0.10kg、電阻r＝0.20Ω，回路中其余電阻不計．整個電路處在磁感應強度B＝0.50T的勻強磁場中，B的方向與軌道平面垂直．導線ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a＝2.0m/s2由靜止開始做勻加速直線運動，求：

(1)5s末的感應電動勢大?。?/p>

(2)5s末通過R電流的大小和方向；

(3)5s末作用在ab金屬桿上的水平拉力F的大小如圖所示，兩根足夠長的金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距離為L，電阻不計．在導軌上端接一個額定功率為P、電阻為R的小燈泡．整體系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應強度方向與導軌所在平面垂直．現(xiàn)將一質量為m、電阻為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放．金屬棒下落過程中保持水平，且與導軌接觸良好．下落過程中小燈泡亮度逐漸增大，在某時刻后小燈泡保持正常發(fā)光，亮度不再變化．重力加速度為g.求

(1)小燈泡正常發(fā)光時，金屬桿MN兩端的電壓大??；

(2)磁感應強度的大小；

(3)小燈泡正常發(fā)光時導體棒的運動速率物理二級結論“二級結論”是在一些常見的物理情景中，由基本規(guī)律和基本公式導出的推論，又叫“半成品”。由于這些情景和這些推論在做題時出現(xiàn)率高，或推導繁雜，因此，熟記這些“二級結論”，在做填空題或選擇題時，就可直接使用。在做計算題時，雖必須一步步列方程，一般不能直接引用“二級結論”，但只要記得“二級結論”，就能預知結果，可以簡化計算和提高思維起點，也是有用的。細心的學生，只要做的題多了，并注意總結和整理，就能熟悉和記住某些“二級結論”，做到“心中有數(shù)”，提高做題的效率和準確度。運用“二級結論”，謹防“張冠李戴”，因此要特別注意熟悉每個“二級結論”的推導過程，記清楚它的適用條件，避免由于錯用而造成不應有的損失。下面列出一些“二級結論”，供做題時參考，并在自己做題的實踐中，注意補充和修正。一、靜力學1．幾個力平衡，則任一力是與其他所有力的合力平衡的力。三個共點力平衡，任意兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相反。2．兩個力的合力：方向與大力相同3．拉密定理：三個力作用于物體上達到平衡時，則三個力應在同一平面內，其作用線必交于一點，且每一個力必和其它兩力間夾角之正弦成正比，即4．兩個分力F1和F2的合力為F，若已知合力（或一個分力）的大小和方向，又知另一個分力（或合力）的方向，則第三個力與已知方向不知大小的那個力垂直時有最小值。FF1FF1F2的最小值mgF1F2的最小值FF1已知方向F2的最小值5．物體沿傾角為α的斜面勻速下滑時，μ=tanα6．“二力桿”（輕質硬桿）平衡時二力必沿桿方向。7．繩上的張力一定沿著繩子指向繩子收縮的方向。8．支持力（壓力）一定垂直支持面指向被支持（被壓）的物體，壓力N不一定等于重力G。9．已知合力不變，其中一分力F1大小不變，分析其大小，以及另一分力F2。FF1F2用“三角形”或FF1F2二、運動學1．初速度為零的勻加速直線運動（或末速度為零的勻減速直線運動）時間等分（T）：①1T內、2T內、3T內······位移比：S1：S2：S3=12：22：32②1T末、2T末、3T末······速度比：V1：V2：V3=1：2：3③第一個T內、第二個T內、第三個T內···的位移之比：SⅠ：SⅡ：SⅢ=1：3：5④ΔS=aT2Sn-Sn-k=kaT2a=ΔS/T2a=（Sn-Sn-k）/kT位移等分（S0）：①1S0處、2S0處、3S0處···速度比：V1：V2：V3：···Vn=②經(jīng)過1S0時、2S0時、3S0時···時間比：③經(jīng)過第一個1S0、第二個2S0、第三個3S0···時間比2．勻變速直線運動中的平均速度3．勻變速直線運動中的中間時刻的速度中間位置的速度4．變速直線運動中的平均速度前一半時間v1，后一半時間v2。則全程的平均速度：前一半路程v1，后一半路程v2。則全程的平均速度：5．自由落體6．豎直上拋運同一位置v上=v下7．繩端物體速度分解vvvθ2θω平面鏡點光源8．“剎車陷阱”，應先求滑行至速度為零即停止的時間t0，確定了滑行時間t大于t0時，用或S=vot/2，求滑行距離；若t小于t0時9．勻加速直線運動位移公式：S=At+Bt2式中a=2B（m/s2）V0=A（m/s）10．追趕、相遇問題勻減速追勻速：恰能追上或恰好追不上V勻=V勻減V0=0的勻加速追勻速：V勻=V勻加時，兩物體的間距最大Smax=同時同地出發(fā)兩物體相遇：位移相等，時間相等。A與B相距△S，A追上B：SA=SB+△S，相向運動相遇時：SA=SB+△S。11．小船過河：⑴當船速大于水速時①船頭的方向垂直于水流的方向時，所用時間最短，②合速度垂直于河岸時，航程s最短s=dd為河寬⑵當船速小于水速時①船頭的方向垂直于水流的方向時，所用時間最短，dV船V合dV船V合V水三、運動和力1．沿粗糙水平面滑行的物體：ａ＝μｇ2．沿光滑斜面下滑的物體：ａ＝ｇsinα3．沿粗糙斜面下滑的物體a＝ｇ（sinα-μcosα）4．沿如圖光滑斜面下滑的物體：沿角平分線滑下最快當沿角平分線滑下最快當α=45°時所用時間最短小球下落時間相等小球下落時間相等α小球下落時間相等小球下落時間相等α增大，時間變短5．一起加速運動的物體系，若力是作用于上，則和的相互作用力為αFαFαFαFαFαFm1αF1mαa6．下面幾種物理模型，在臨界情況下，aαaaaaaaaaaaa光滑，相對靜止彈力為零相對靜止光滑，彈力為零F7．如圖示物理模型，剛好脫離時。彈力為零，此時速度相等，加速度相等，之前整體分析，之后隔離分析FaagaagFF簡諧振動至最高點在力F作用下勻加速運動在力F作用下勻加速運動8．下列各模型中，速度最大時合力為零，速度為零時，加速度最大BFBFFFBB9．超重：a方向豎直向上；（勻加速上升，勻減速下降）失重：a方向豎直向下；（勻減速上升，勻加速下降）四、圓周運動，萬有引力：1．水平面內的圓周運動：F=mgtgα方向水平，指向圓心mgNmgNNmgθ2．飛機在水平面內做勻速圓周盤旋飛車走壁θθθmgT火車Ｒ、Ｖ、ｍ3．豎直面內的圓周運動： 火車Ｒ、Ｖ、ｍｖｖ繩Ｌ.oｍｖｍｖｍｖＬ.oｍHR1)繩，內軌，水流星最高點最小速度，最低點最小速度，上下兩點拉壓力之差6mgHR2）離心軌道，小球在圓軌道過最高點vmin=要通過最高點，小球最小下滑高度為2.5R。3）豎直軌道圓運動的兩種基本模型繩端系小球，從水平位置無初速度釋放下擺到最低點：T=3mg，a=2g，與繩長無關?！皸U”最高點vmin=0，v臨=，v>v臨，桿對小球為拉力v=v臨，桿對小球的作用力為零v<v臨，桿對小球為支持力4）重力加速度，某星球表面處（即距球心R）：g=GM/R2距離該星球表面h處（即距球心R+h處）：5）人造衛(wèi)星：推導衛(wèi)星的線速度；衛(wèi)星的運行周期。衛(wèi)星由近地點到遠地點，萬有引力做負功。第一宇宙速度VⅠ===地表附近的人造衛(wèi)星：r=R=m，V運=VⅠ，T==84.6分鐘6）同步衛(wèi)星T=24小時，h=5.6R=36000km，v=3.1km/s7）重要變換式：GM=GR2（R為地球半徑）8）行星密度：ρ=3/GT2式中T為繞行星運轉的衛(wèi)星的周期，即可測。三、機械能1．判斷某力是否作功，做正功還是負功①F與S的夾角（恒力）②F與V的夾角（曲線運動的情況）③能量變化（兩個相聯(lián)系的物體作曲線運動的情況）2．求功的六種方法①W=FScosa（恒力）定義式②W=Pt（變力，恒力）③W=△EK（變力，恒力）④W=△E（除重力做功的變力，恒力）功能原理⑤圖象法（變力，恒力）⑥氣體做功：W=P△V（P——氣體的壓強；△V——氣體的體積變化）3．恒力做功的大小與路面粗糙程度無關，與物體的運動狀態(tài)無關。4．摩擦生熱：Q=f·S相對。Q常不等于功的大小（功能關系）SSSS動摩擦因數(shù)處處相同，克服摩擦力做功W=μmgS四、動量1．反彈：△p＝m（v1+v2）2．彈開：速度，動能都與質量成反比。3．一維彈性碰撞：V1＇=[（m1—m2）V1+2m2V2]/（m1+m2V2＇=[（m2—m1）V2+2m1V2]/（m1+m2）當V2=0時，V1＇=（m1—m2）V1/（m1+m2）V2＇=2m1V1/（m1+m2）特點：大碰小，一起跑；小碰大，向后轉；質量相等，速度交換。4．1球（V1）追2球（V2）相碰，可能發(fā)生的情況：①P1+P2=P＇1+P＇2；m1V1＇+m2V2＇=m1V1+m2V2動量守恒。②E＇K1+E＇K2≤EK1+EK2動能不增加③V1＇≤V2＇1球不穿過2球④當V2=0時，（m1V1）2/2（m1+m2）≤E＇K≤（m1V1）2/2m1EK=（mV）2/2m=P2/2m=I2/2m5．三把力學金鑰匙研究對象研究角度物理概念物理規(guī)律適用條件質點力的瞬時作用效果F、m、aF=m·a低速運動的宏觀物體質點力作用一段位移（空間累積）的效果W=FScosaP=W/tP=FVcosaEK=mv2/2EP=mghW=EK2—EK1低速運動的宏觀物體系統(tǒng)E1=E2低速運動的宏觀物體，只有重力和彈力做功質點力作用一段時間（時間累積）的效果P=mvI=FtFt=mV2—mV1低速運動的宏觀物體，普遍適用系統(tǒng)m1V1＇+m2V2＇=m1V1+m2V2∑F外=0∑F外>>∑F內某一方向∑F外=0△px＝0五、振動和波1．平衡位置：振動物體靜止時，∑F外=0；振動過程中沿振動方向∑F=0。2．由波的圖象討論波的傳播距離、時間和波速：注意“雙向”和“多解”。3．振動圖上，振動質點的運動方向：看下一時刻，“上坡上”，“下坡下”。4．振動圖上，介質質點的運動方向：看前一質點，“在上則上”，“在下則下”。5．波由一種介質進入另一種介質時，頻率不變，波長和波速改變（由介質決定）6．已知某時刻的波形圖象，要畫經(jīng)過一段位移S或一段時間t的波形圖：“去整存零，平行移動”。7．雙重系列答案：x/mx/my/cm5-5012345x/my/cm5-5012345△x向右傳：△t=（K+1/4）T（K=0、1、2、3…）S=Kλ+△X（K=0、1、2、3…）向左傳：△t=（K+3/4）TK=0、1、2、3…）S=Kλ+（λ-△X）（K=0、1、2、3…）七、靜電場：1．粒子沿中心線垂直電場線飛入勻強電場，飛出時速度的反向延長線通過電場中心。2．＋g＋g－gabcEEb=0；Ea>Eb；Ec>Ed；方向如圖示；abc比較b點電勢最低，由b到∞，場強先增大，后減小，電勢減小。＋＋4g－gabcEEb=0，a，c兩點場強方向如圖所示cbacbaEaEa>Eb；Ec>Ed；Eb>Edd－g＋gd－g＋g3．勻強電場中，等勢線是相互平行等距離的直線，與電場線垂直。4．電容器充電后，兩極間的場強：，與板間距離無關。5．LC振蕩電路中兩組互余的物理量：此長彼消。1）電容器帶電量q，極板間電壓u，電場強度E及電場能Ec等量為一組；（變大都變大）2）自感線圈里的電流I，磁感應強度B及磁場能EB等量為一組；（變小都變?。╇娏看笮∽兓厔菀恢拢和鐾瑴p同為最大或零值，異組量大小變化趨勢相反，此增彼減，若q，u，E及Ec等量按正弦規(guī)律變化，則I，B，EB等量必按余弦規(guī)律變化。電容器充電時電流減小，流出負極，流入正極；磁場能轉化為電場能；放電時電流增大，流出正極，流入負極，電場能轉化為磁場能。八、恒定電流1．串連電路：總電阻大于任一分電阻；，；，2．并聯(lián)電路：總電阻小于任一分電阻；；；；3．和為定值的兩個電阻，阻值相等時并聯(lián)值最大。4．估算原則：串聯(lián)時，大為主；并聯(lián)時，小為主。5．路端電壓：純電阻時，隨外電阻的增大而增大。6．并聯(lián)電路中的一個電阻發(fā)生變化，電路有消長關系，某個電阻增大，它本身的電流小，與它并聯(lián)的電阻上電流變大。7．外電路中任一電阻增大，總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大。8．畫等效電路：始于一點，電流表等效短路；電壓表，電容器等效電路；等勢點合并。9．R＝r時輸出功率最大。10．，分別接同一電源：當時，輸出功率。串聯(lián)或并聯(lián)接同一電源：。11．純電阻電路的電源效率：。12．含電容器的電路中，電容器是斷路，其電壓值等于與它并聯(lián)的電阻上的電壓，穩(wěn)定時，與它串聯(lián)的電阻是虛設。電路發(fā)生變化時，有充放電電流。13．含電動機的電路中，電動機的輸入功率，發(fā)熱功率，輸出機械功率九、直流電實驗1．考慮電表內阻影響時，電壓表是可讀出電壓值的電阻；電流表是可讀出電流值的電阻。2．電表選用測量值不許超過量程；測量值越接近滿偏值（表針的偏轉角度盡量大）誤差越小，一般大于1/3滿偏值的。3．相同電流計改裝后的電壓表：；并聯(lián)測同一電壓，量程大的指針擺角小。電流表：；串聯(lián)測同一電流，量程大的指針擺角小。4．電壓測量值偏大，給電壓表串聯(lián)一比電壓表內阻小得多的電阻；電流測量值偏大，給電流表并聯(lián)一比電流表內阻大得多的電阻；5．分壓電路：一般選擇電阻較小而額定電流較大的電阻1）若采用限流電路，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流時；2）當用電器電阻遠大于滑動變阻器的全值電阻，且實驗要求的電壓變化范圍大（或要求多組實驗數(shù)據(jù)）時；3）電壓，電流要求從“零”開始可連續(xù)變化時，分流電路：變阻器的阻值應與電路中其它電阻的阻值比較接近；分壓和限流都可以用時，限流優(yōu)先，能耗小。6．變阻器：并聯(lián)時，小阻值的用來粗調，大阻值的用來細調；串聯(lián)時，大阻值的用來粗調，小阻值的用來細調。7．電流表的內、外接法：內接時，；外接時，。1）或時內接；或時外接；2）如Rx既不很大又不很小時，先算出臨界電阻（僅適用于），若時內接；時外接。3）如RA、RV均不知的情況時，用試觸法判定：電流表變化大內接，電壓表變化大外接。8．歐姆表：1）指針越接近誤差越小，一般應在至范圍內，；2）；3）選檔，換檔后均必須調“零”才可測量，測量完畢，旋鈕置OFF或交流電壓最高檔。9．故障分析：串聯(lián)電路中斷路點兩端有電壓，通路兩端無電壓（電壓表并聯(lián)測量）。斷開電源，用歐姆表測：斷路點兩端電阻無窮大，短路處電阻為零。10．描點后畫線的原則：1）已知規(guī)律（表達式）：通過盡量多的點，不通過的點應靠近直線，并均勻分布在線的兩側，舍棄個別遠離的點。2）未知規(guī)律：依點順序用平滑曲線連點。11．伏安法測電池電動勢和內電阻r：安培表接電池所在回路時：；電流表內阻影響測量結果的誤差。安培表接電阻所在回路試：；電壓表內阻影響測量結果的誤差。半電流法測電表內阻：，測量值偏??；代替法測電表內阻：。半值（電壓）法測電壓表內阻：，測量值偏大。十、磁場安培力方向一定垂直電流與磁場方向決定的平面，即同時有FA⊥I，F(xiàn)A⊥B。帶電粒子垂直進入磁場做勻速圓周運動：，（周期與速度無關）。在有界磁場中，粒子通過一段圓弧，則圓心一定在這段弧兩端點連線的中垂線上。半徑垂直速度方向，即可找到圓心，半徑大小由幾何關系來求。粒子沿直線通過正交電、磁場（離子速度選擇器），。與粒子的帶電性質和帶電量多少無關，與進入的方向有關。沖擊電流的沖量：，通電線圈的磁力矩：（是線圈平面與B的夾角，S線圈的面積）當線圈平面平行于磁場方向，即時，磁力矩