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文檔簡(jiǎn)介
一、選擇題解題技巧
選擇題主要考查對(duì)物理概念、物理現(xiàn)象、物理過程和物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用等。
題目具有信息量大、知識(shí)覆蓋面廣、干擾性強(qiáng)、層次分明、難度易控制,能考查考生的多種
能力等優(yōu)勢(shì)。要想迅速、準(zhǔn)確地解答物理選擇題,不僅要熟練掌握和應(yīng)用物理的基本概念和
規(guī)律直接判斷和定量計(jì)算,還要掌握以下解答物理選擇題的基本方法和特殊技巧。
方法1排除法
通過對(duì)物理知識(shí)的理解、物理過程的分析或計(jì)算,把小符合題意的選項(xiàng),從尋找差異性
的角度,采用逐一排除的方法來(lái)確定答案。在遇到用I有知識(shí)解決不了的問題時(shí),換個(gè)角度,
排除錯(cuò)誤的,剩下的就是正確的。
例1如圖所示,直角邊長(zhǎng)為2d的等腰直角三角形EFG區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁
場(chǎng),左側(cè)有邊長(zhǎng)為d的正方形金屬線框A8C。以恒定速度。水平穿過磁場(chǎng)區(qū)域,設(shè)逆時(shí)針方
向?yàn)殡娏髡较?,則線框通過磁場(chǎng)過程中,感應(yīng)電流i隨時(shí)間/變化的圖像是()
E
答案B
解析由楞次定律知,在線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程電路中的也流為順時(shí)針方向,即進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電流
方向?yàn)樨?fù)方向,可排除A、D選項(xiàng)。在線框離開磁場(chǎng)過程中,由楞次定律知,電路中電流方
向?yàn)殄蠒r(shí)針方向,可排除C選項(xiàng),故R項(xiàng)正確°
方法2二級(jí)結(jié)論法
熟記并巧用?些“二級(jí)結(jié)論”可以使思維過程簡(jiǎn)化,節(jié)約解題時(shí)間,非常實(shí)用的二級(jí)結(jié)
論有:(I)等時(shí)圓規(guī)律;(2)平拋運(yùn)動(dòng)速度的反向延長(zhǎng)線過水平位移的中點(diǎn);(3)不同質(zhì)量和電荷
量的同種帶電粒子由靜止相繼經(jīng)過同一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),軌跡重合;(4)直流電路中動(dòng)態(tài)
分析的“串反并同”結(jié)論;(5)平行通電導(dǎo)線同向相吸,異向相斥;(6)帶電平行板電容器與電
源斷開,改變極板間距離不影響極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度等。
例2如圖所示,04、。6為兩條不同的光滑軌道,端點(diǎn)0、A、B都在豎直圓周上,。。為
豎直直徑。完全相同的兩個(gè)小球分別從A、8兩點(diǎn)沿兩條軌道由靜止開始同時(shí)釋放,不計(jì)空
氣阻力。兩小球到達(dá)0點(diǎn)的過程中,下列判斷正確的是()
A.沿4。凱道運(yùn)動(dòng)的小球先到達(dá)。點(diǎn)
B.兩個(gè)小球重力的沖量不相同
C.兩小球的動(dòng)量變化率相同
D.沿A0軌道運(yùn)動(dòng)小球的動(dòng)量變化率大
答案D
解析設(shè)軌道與水平方向的夾角為仇對(duì)小球研究,小球受重力和支持力,將重力沿軌道方
向和垂直軌道方向正交分解,根據(jù)牛頓第二定律可得〃?G=〃?gsin。,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,小球
的位移為x=2Rsin。,由于小球運(yùn)動(dòng)過程中做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),故下落時(shí)間為/
=\耳=、/-X點(diǎn),=2\^,所以下落時(shí)間與〃無(wú)關(guān),故兩小球一起到達(dá)。點(diǎn),A錯(cuò)誤:
運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,重力相同,由/=后可得兩個(gè)小球重力的沖量相同,B錯(cuò)誤;小球的末速度
為。=〃/=g/sin仇由于A。軌道的傾角大,即sin。大,故從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的小球末速度大,根
提N)=mv—〃ivo,可知沿A0就道運(yùn)動(dòng)小球的動(dòng)量變化盎大,C錯(cuò)誤,D正確。
方法3圖像法
根據(jù)題目的條件畫出圖像或示意圖,如多物體或多過程的運(yùn)動(dòng)關(guān)系示意圖可直觀反映物
體間的位移、時(shí)間關(guān)系等,對(duì)弄清各物理量關(guān)系建立方程有幫助;物理圖像能直觀反映兩個(gè)
物理量間的定量或定性關(guān)系,可避免煩瑣的計(jì)算,迅速找到正確答案。
例3有一種“貓捉老鼠”趣味游戲,如圖所示,。是洞口,貓從A點(diǎn)沿水平線A8。勻速追
趕老鼠,老鼠甲從B點(diǎn)沿曲線BC。先加速后減速逃跑,老鼠乙從B點(diǎn)沿曲線BED先減速后
加速逃跑,已知貓和兩只老鼠同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)且初速率相等,到達(dá)洞口。時(shí)速率也相等,貓追
趕的路程A3。與兩只老鼠逃跑的路程BCD和均相等,則下列說法正確的是()
E
A.貓能在洞口堵住老鼠甲
B.貓能在洞口堵住老鼠乙
C.兩只老鼠在洞口都被貓堵住
D.兩只老鼠均能從洞口逃離
答案B
解析因兩只老鼠運(yùn)動(dòng)的加速度大小不清楚,所以無(wú)法進(jìn)行計(jì)算,但可根據(jù)題中三者運(yùn)動(dòng)路
程相等,畫出速率隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像,利用圖線與/軸所圍面積相等來(lái)求解。根據(jù)貓與
老鼠的運(yùn)動(dòng)情況可大致作出圖像如圖所示,由圖知老鼠甲可以逃離洞口,故選B。
方法4尺規(guī)作圖法
有些選擇題,若用常規(guī)的方法做會(huì)很煩瑣,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)能不能經(jīng)過某一點(diǎn),
可用圓規(guī)改變半徑進(jìn)行作圖判斷,光學(xué)中光線能不能經(jīng)過某一點(diǎn),也可以通過作圖判斷,在
某種變化的過程中比較兩個(gè)物理量的大小,還可以作圖,用刻度尺測(cè)量。
例4如圖,站在水平臺(tái)面」.的工作人員用輕繩將一個(gè)光滑小球從四分之一圓弧最底端緩慢
拉到定滑輪處,不計(jì)定滑輪摩擦,在此過程中,下列說法正確的是()
A.繩的拉力一直增大
B.繩的拉力一直減小
C.圓弧對(duì)小球支持力一直增大
D.圓弧對(duì)小球支持力先減小后增大
答案A
解析力的矢量三角形如圖所示,由圖可知繩的拉力一直增大,圓弧對(duì)小球支持力一直喊小,
故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
去的過程中,切割磁感線的有效長(zhǎng)度則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Sd%=E:£〃可
■CtzCi/<乙/CUI
知在,=0到1=看的過程中,E的變化率一直增大,故C、D錯(cuò)誤。
△EEi-E\
方法二電動(dòng)勢(shì)變化率,式中L為有效切割長(zhǎng)度,
22
△r取相等時(shí)間轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度的測(cè)量,作圖。測(cè)量Li、5、人,得出乙3?一"匕"?一乙/
AF
故器在變大,C、D錯(cuò)誤。
方法5逆向思維法
正向思維法在解題中運(yùn)用較多,但有時(shí)利用正向思維法解題比較煩瑣,這時(shí)我們可以考
慮利用逆向思維法解題。應(yīng)用逆向思維法解題的基本思路:(1)分析確定研究問題的類型是否
能用逆向思維法解決;(2)確定逆向思維法的類型(由果索因、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象、過程倒推等);
(3)通過轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)過程、研究對(duì)象等確定求解思路.
例6如圖所示,半圓軌道固定在水平面上,將一小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)沿半圓軌道
切線方向斜向左上方拋出,到達(dá)半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處小球速度剛好水平,0為半圓
軌道圓心,半圓規(guī)道半徑為明與水平方向的夾角為60。,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻
力,則小球在4點(diǎn)正上方的水平速度為(
c.W
答案A
解析小球雖然是做斜拋運(yùn)動(dòng),由于到達(dá)半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處小球的速度剛好水平,
所以可以逆向看作小球從該半圓軌道左端人點(diǎn)正上方某處開始做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中恰好
與半圓軌道相切于B點(diǎn),這樣就可以用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解.因小球運(yùn)動(dòng)過程中與半圓就道相
切于B點(diǎn),則小球在8點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為30。,設(shè)此時(shí)位移與水平方向的夾
l
角為則tanJ=an=乎,因?yàn)閠an6=^=x-f則豎立位移了="|區(qū),而q/=2gy=¥gR,
2R
又tan300=?,所以&>=r-,故選項(xiàng)A正確。
3
方法6類比分析法
將兩個(gè)(或兩類)研究對(duì)象進(jìn)行對(duì)比,分析它們的相同或相似之處、相互的聯(lián)系或所遵循
的規(guī)律,然后根據(jù)它們?cè)谀承┓矫嬗邢嗤蛳嗨频膶傩裕M(jìn)一步推斷它們?cè)谄渌矫嬉部赡?/p>
有相同或相似的屬性的一種思維方法,在處理一些物理背景很新穎的題目時(shí),可以嘗試使用
這種方法。比如:恒力作用下或電場(chǎng)與重力場(chǎng)疊加場(chǎng)中的類平拋問題、斜拋問題,可直接類
比使用平拋、斜拋相關(guān)結(jié)論。
例7在光滑的水平面上,一滑塊的質(zhì)量m=2kg,在水平面上受水平方向上恒定的外力F
=4N(方向未知)作用下運(yùn)動(dòng),如圖所示給出了滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的一段軌跡,滑塊過P、
。兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為。=5m/s?;瑝K在P點(diǎn)的速度方向與PQ連線的夾角a=37。,sin37。
=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是()
P
A.水平恒力產(chǎn)的方向與PQ連線成53。角
B.滑塊從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間為3s
C.滑塊從P運(yùn)動(dòng)到。的過程中速度最小值為3m/s
D.尸、。兩點(diǎn)間的距離為15m
答案B
解析滑塊過P、。兩點(diǎn)時(shí)速度大小相等,根據(jù)動(dòng)能定理得以cos9=△&,得。=90。,即水
平方向上恒定的外力廠與PQ連線垂直且指向軌跡的凹側(cè),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;把滑塊在P點(diǎn)的速
度分解到沿水平恒力尸和垂直水平恒力”兩個(gè)方向上,治水平恒力產(chǎn)方向上滑塊先做勻減速
F
直線運(yùn)動(dòng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為〃=m=2m/s?,當(dāng)沿水平恒力〃方向上的速度
為。時(shí),時(shí)間—=1.5s,根據(jù)對(duì)稱性,滑塊從P運(yùn)動(dòng)到。的時(shí)間為f=2r=3s,
故B項(xiàng)正確;沿垂直水平恒力尸方向上滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),有XPQ=V'f=vcos37。/
=12m,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)沿水平恒力/方向上的速度為0時(shí),只有垂直水平恒力尸方向的速
度。',此時(shí)速度最小,所以滑塊從P運(yùn)動(dòng)到Q的過程中速度最小值為4m/s,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。
方法7對(duì)稱法
對(duì)稱法就是利用物理現(xiàn)象、物理過程具有對(duì)稱性的特點(diǎn)來(lái)分析解決物理問題的方法。常
見的應(yīng)用:(1)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,如豎直上拋運(yùn)動(dòng)中物體向二、向下運(yùn)動(dòng)的兩過程中同位置處速
度大小相等,加速度相等;(2)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性,如均勻帶電的圓環(huán),在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)
度為零;(3)幾何關(guān)系的對(duì)彌性,如粒子從某一直線邊界垂直磁感線射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),再?gòu)耐?/p>
邊界射出勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),速度與邊界的夾角相等;(4)場(chǎng)的對(duì)稱性,等量同種、異種點(diǎn)電荷形成
的場(chǎng)具有對(duì)稱性;電流周用的磁場(chǎng),條形磁體和通電螺線管周圍的磁場(chǎng)等都具有對(duì)稱佗。
例8電荷最為+Q的點(diǎn)電荷與半徑為R的均勻帶電圓形薄板相距2R,點(diǎn)電荷與圓心0連線
垂直薄板,A點(diǎn)位于點(diǎn)電荷與圓心。連線的中點(diǎn),8與A關(guān)于0對(duì)稱,已知靜電力常量為上
若A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則()
A.圓形薄板所帶電荷量為+Q
B.圓形薄板所帶電荷在4點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為曙,方向水平向左
C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為冬,方向水平向右
D.8點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為喘g,方向水平向右
答案D
解析A點(diǎn)的立場(chǎng)強(qiáng)度為零,而點(diǎn)電,荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E=*,方向水平向右,則可知
圓形薄板所帶電荷在A點(diǎn)的包場(chǎng)強(qiáng)度大小為鋁,方向水干向左,知圓形薄板帶正也;著圓形
薄板所帶電荷量集中在圓心O,則電荷量大小應(yīng)為Q,而實(shí)際上圓形薄板的電荷量是均勻分
布在薄板上的,除了圓心。處距離A點(diǎn)的距離與點(diǎn)電荷+Q距離A點(diǎn)的距離相同外,其余各
點(diǎn)距離。點(diǎn)的距離都大于R,若將電荷量。均勻的分布在薄板上,則根據(jù)點(diǎn)電荷在某點(diǎn)處產(chǎn)
生的場(chǎng)強(qiáng)公式可知,合場(chǎng)強(qiáng)一定小于區(qū)因此可知圓形薄板所帶電荷量一定大于+Q,故A、
B錯(cuò)誤;B點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)與A點(diǎn)對(duì)稱,則可知圓形薄板在8點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為=格,
方向水平向右,而點(diǎn)電荷在8點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E/=/扁=煽5,方向水平向右,則根據(jù)
電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理可得3點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為£8=益'+國(guó)"=席+礁=端g,方向水平
向右,故C錯(cuò)誤,D正確。
方法8等效替換法
等效替換法是把陌生、復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過程在保證某種效果、特性或關(guān)系不變的
前提下,轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、熟悉的物理現(xiàn)象、物理過程來(lái)研冗,從而認(rèn)識(shí)研究對(duì)象本質(zhì)和規(guī)律的
一種思想方法。等效替換法廣泛應(yīng)用于物理問題的研究中,如:力的合成與分解、運(yùn)助的合
成與分解、等效場(chǎng)、等效電源、變壓器問題中的等效電阻等。
例9(2019?全國(guó)卷1J7)如圖,等邊三角形線框由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成,固定于
勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接。已知
導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F,則線框LWN受到的安培力的大小為()
A.2FB.1.5FC.0.5bD.0
答案B
解析設(shè)三角形邊長(zhǎng)為/,通過導(dǎo)體棒MN的電流大小為/,則根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律可知通過
導(dǎo)體棒ML和LN的電流大小為學(xué)如圖所示,依題意有F=B〃,則導(dǎo)體棒ML和LN所受安
培力的合力為Fi=%I,F(xiàn),方向與b的方向相同,所以線樞LWN受到的安培力大小為F
乙乙
+Fi=1.5F,選項(xiàng)B正確。
例10如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一內(nèi)壁光滑、半徑為R的固定絕緣圓軌道處在
豎直平面內(nèi),4B為圓軌道的水平直徑,C。為豎直直徑。一個(gè)質(zhì)量為〃?、電荷量為4的帶正
電小球從軌道的最低點(diǎn)獲得一定的初速度出后,能夠在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度
為g,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=吟理,不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的是()
A.小球運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小
B.小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大
C.若g=屈,小球恰好能夠沿著軌道做圓周運(yùn)動(dòng)
D.若小球恰好能夠在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則小球運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)軌道的最大壓力為12/峪
答案D
解析小球在等效場(chǎng)中做變速圓周運(yùn)動(dòng),M點(diǎn)為等效最低點(diǎn),N點(diǎn)為等效最高點(diǎn),如圖所示,
設(shè)等效重力加速度的方向與豎直方向的夾角為仇有tan夕=樂=小,即。=60。,故在等效
場(chǎng)中構(gòu)成繩一球模型,在等效最高點(diǎn)的速度最小,動(dòng)能最小,即小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最
小,故A錯(cuò)誤:小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)除了重力做功外,還有靜電力做功,小球運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)時(shí)靜
電力做正功最多,則機(jī)械能最大,故B錯(cuò)誤;在等效場(chǎng)中的等效重力加速度為g放='=
2g,小球恰好能夠沿著軌道做圓周運(yùn)動(dòng),則在等效最高點(diǎn)N時(shí)由等效重力提供向心力,有
〉___
mga=nr^~,可得ON=NVK=-2gR,則從C點(diǎn)到N點(diǎn),由動(dòng)能定理有一式R+Rcos0)
=*加八2一解得Vo=y[SgR,故C錯(cuò)誤;若小球恰好能夠在軟道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),即剛好
能通過N點(diǎn)時(shí)的速度為g,={荻,在C點(diǎn)的速度為如=,荻,而在等效最低點(diǎn)M時(shí)速度
最大,軌道對(duì)球的支持力最大,球?qū)壍赖膲毫σ沧畲?,從C點(diǎn)到M點(diǎn)由動(dòng)能定理有〃吆及
1I2
(R—Rcos0)=2^JV.\r—ynv:},可得VM='\[\0^R,在M點(diǎn)由牛頓第二定律有FNM—〃電戰(zhàn)=〃量~,
解理尸NW=12機(jī)處由牛頓第三定律可知小球一運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)軌道的最大壓力為12/摩,故D正
確。
方法9特殊值法
有些選擇題,根據(jù)它所描述的物理現(xiàn)象的一般情況較難直接判斷選項(xiàng)的正誤時(shí),可以讓
某些物理量取特殊值,代入到各選項(xiàng)中逐個(gè)進(jìn)行檢驗(yàn)。凡是用特殊值檢驗(yàn)證明不正確的選項(xiàng),
可以排除。
例11豎直上拋物體的初速度大小與返回拋出點(diǎn)時(shí)速度大小的比值為女物體返回拋出點(diǎn)時(shí)
速度大小為。,若在運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力大小不變,重力加速度為g,則物體從拋出到返回拋
出點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為()
(妤―1)0(9+1)0
(標(biāo)+l)g(J)g
(2+1)(9+1)。(S-|產(chǎn)。
C2kgD-2奴
答案C
解析取女=1,則說明物體運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力為零,印物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。招&=1
依次代入四式,只有C項(xiàng)經(jīng)歷的時(shí)間等于"(豎直上拋運(yùn)動(dòng)回到拋出點(diǎn)所用的時(shí)間),C項(xiàng)正
確。
方法10極限思維法
物理學(xué)中的極限思維是把某個(gè)物理量推向極端,從而作出科學(xué)的推理分析,給出判斷或
導(dǎo)出一般結(jié)論。該方法一般適用于題干中所涉及的物理景隨條件單調(diào)變化的情況。極限思維
法在進(jìn)行某些物理過程分析時(shí),具有獨(dú)特作用,使問題化難為易,化繁為簡(jiǎn),起到事半功倍
的效果。
例12由相關(guān)電磁學(xué)知識(shí)可知,若圓環(huán)形通電導(dǎo)線的中心為O,環(huán)的半徑為R,環(huán)中通有大
小為/的電流,如圖甲所示,則環(huán)心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小6=華',其中〃o是真空磁導(dǎo)率。
若尸點(diǎn)是過圓環(huán)形通電導(dǎo)線中心O點(diǎn)的軸線上的一點(diǎn),且與。點(diǎn)間的距離是X,如圖乙所示。
請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)判斷下列有關(guān)P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度即的表達(dá)式正確的是()
c.即=??一J
(R2+x2y
D?lip-2?
(R2+x2y
答案A
解析應(yīng)用極限思維法,當(dāng)x=0時(shí),P點(diǎn)與O點(diǎn)重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小即=然J,A項(xiàng)正確。
ZA
方法11量綱法
量綱法就是用物理量的單位來(lái)鑒別答案,主要判斷等式兩邊的單位是否一致,或所選列
式的單位與題干是否統(tǒng)一C
例13已知光速C=3.OX1O8m/s,引力常量G=6.67X10',1N-m2/kg2,普朗克常量/?=
6.63X10F4j$用這三個(gè)物理量表示普朗克長(zhǎng)度(量子力學(xué)中最小可測(cè)長(zhǎng)度),其表達(dá)式可能
是()
A.(華):B.(牛):C.礙D.(&
c5c3G3G
答案B
/jsN-n?/kf
解析根據(jù)量綱法,將A、B、C、D項(xiàng)的表達(dá)式的單位進(jìn)行運(yùn)算,只有B項(xiàng)符合,
V(m/s)3
=1kg.m史m飛般gSf普朗克長(zhǎng)度表達(dá)式可能是(空人故選B。
二、計(jì)算題解題技巧及規(guī)范
考試答題,對(duì)分?jǐn)?shù)影響最為關(guān)鍵的就是答案的正確性。很多考生答案正確卻沒拿到滿分。
很多時(shí)候就是忽略了答題的規(guī)范性。越是大型的考試對(duì)答題的要求就越嚴(yán)格,重大考試的不
標(biāo)準(zhǔn)答題造成的考試失分,很可惜。物理大題的答題要求是這樣的:“解答應(yīng)寫出必要的文
字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中
必須明確寫出數(shù)值和單位?!币虼耍忌胩岣叩梅致?,取得好成績(jī),在復(fù)習(xí)過程中,除
了要做好基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、解題能力的訓(xùn)練外,平時(shí)還必須強(qiáng)化答題的規(guī)范,培養(yǎng)良好的答
題習(xí)慣。
一、文字說明要清楚
文字說明的字體要書寫工整、版面布局合理整齊、段落清晰……讓改卷老師看到你的卷
面后有賞心悅目的感覺。必要的文字說明是指以下幾方面內(nèi)容:
1.研究的對(duì)象、研究的過程或狀態(tài)的說明。
2.題中給出的物理量要用題中的符號(hào),非題中的物理量或符號(hào),一定要用提前假設(shè)進(jìn)行說明。
3.題目中的一些隱含條件或臨界條件分析出來(lái)后,要加以說明。
4.所列方程的依據(jù)及名稱要進(jìn)行說明。
5.規(guī)定的正方向、零勢(shì)能點(diǎn)及所建立的坐標(biāo)系要進(jìn)行說明。
6.對(duì)題目所求或所問要有明確的答復(fù),對(duì)所求結(jié)果的物理意義要進(jìn)行說明。
7.文字說明不要過于簡(jiǎn)略,缺乏邏輯性,也不要太啰嗦,而找不到得分點(diǎn)。
二、主干方程要突出
在高考評(píng)卷中,主干方程是得分的重點(diǎn)。主干方程是指物理規(guī)律、公式或數(shù)學(xué)的三角函
數(shù)、幾何關(guān)系式等,方程要單列一行,絕不能連續(xù)寫下去,切忌將方程、答案淹沒在文字之
中。
1.主干方程要有依據(jù)
一般表述為:由XX定理(定律)得;由圖中幾何關(guān)系得,根據(jù)……得等?!岸伞薄岸ɡ怼薄肮?/p>
式”“關(guān)系”“定則”等詞要用準(zhǔn)確。
2.主干方程列式形式書寫規(guī)范
嚴(yán)格按課本“原始公式”的形式列式,不能以變形的結(jié)果式代替方程式(這是相當(dāng)多考生所忽
視的)。要全部用字母符號(hào)表示方程,不能字母、符號(hào)和數(shù)據(jù)混合,如:帶電粒子在磁場(chǎng)中的
2
運(yùn)動(dòng)應(yīng)有和3=漏,而不是其變形結(jié)果A=簿;輕繩模型中,小球恰好能通過豎直平面內(nèi)圓
v2
周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn),有〃吆=〃r]不能寫成
3.物理量符號(hào)要和題干一致
最終結(jié)果字母必須準(zhǔn)確才得分,物體的質(zhì)量,題目給定符號(hào)是利0、,〃“、2,〃、M、等,
不能統(tǒng)一寫成加;氏度,題目給定符號(hào)是L,不能寫成/或者&半徑,題目給定符號(hào)是R,
不能寫成,;電荷量,題目給定符號(hào)是e,不能寫成夕,在評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中都明確給出了扣分標(biāo)準(zhǔn)。
需要自己設(shè)的物埋量盡量要依據(jù)題干給定,相關(guān)物理量順延編號(hào),合理安排下標(biāo)(上標(biāo)),以
防混亂。
4.要分步列式,不要寫連等式
如,電磁感應(yīng)中導(dǎo)體桿受力的幾個(gè)方程,要這樣寫:
E=BLv
,=帚
F=BIL
每個(gè)公式都有對(duì)應(yīng)的分值,不要寫連等式F=BIL=1植;L=1嚙)=號(hào)士,評(píng)分標(biāo)淮是這
樣的,每個(gè)公式都有對(duì)應(yīng)的分值,如果寫成連等式,最終結(jié)果正確得滿分,最終結(jié)果錯(cuò)誤最
多得分布列式中一個(gè)公式的分?jǐn)?shù)。
5.計(jì)算結(jié)果要注意矢量性及單位
計(jì)算結(jié)果是數(shù)據(jù)的要帶單位,沒有單位的要扣分;字母運(yùn)算時(shí),一些常量(重力加速度/電
子電荷量e等)不能用數(shù)字(10m/s2,1.6X10」9@替換,運(yùn)算的結(jié)果為字母表達(dá)式的不用寫單
位。
三、解題過程中運(yùn)用數(shù)學(xué)的方式有講究
1.“代入數(shù)據(jù)”,解方程的具體過程可以不寫出。
2.所涉及的幾何關(guān)系只需寫出判斷結(jié)果而不必證明。
3.重要的中間結(jié)論、數(shù)據(jù)要寫出來(lái),這是改卷的節(jié)點(diǎn),寫出這個(gè)結(jié)果得到對(duì)應(yīng)分值。
4.所求的方程若有多個(gè)解,都要寫出來(lái),然后通過討論,該舍去的舍去。
5.數(shù)字相乘時(shí),數(shù)字之間不要用,而應(yīng)用“X”。
總結(jié)為一個(gè)要求:
仔細(xì)研讀高考考試評(píng)分細(xì)則,是判斷答題是否規(guī)范的最好標(biāo)準(zhǔn)。就是要用最少的字符,
最小的篇幅,表達(dá)出最完整的解答,以使評(píng)卷老師能在最短的時(shí)間內(nèi)把握你的答題過程、結(jié)
果,就是一份最好的答卷°
示例1如圖是由弧形軌道、圓軌道、水平直軌道平滑連接而成的力學(xué)探究裝置。水平軌道
AC末端裝有一體積不計(jì)的理想彈射器,圓軌道與水平直軌道相交于B點(diǎn),且B點(diǎn)位置可改
變?,F(xiàn)將質(zhì)量,〃=2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從弧形軌道高"=0.6m處?kù)o止釋放,且將"點(diǎn)置
于4C中點(diǎn)處。已知圓軌道半徑R=0.1m,水平軌道長(zhǎng)LAC=L0m,滑塊與AC間動(dòng)摩擦因
數(shù)〃=0.2,重力加速度g取lOm/s2,弧形軌道和圓軌道均視為光滑,不計(jì)其他阻力與能量損
耗,求:
(I)滑塊第一次滑至圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??;
(2)彈射器獲得的最大彈性勢(shì)能;
(3)若〃=6m,改變8點(diǎn)位置,使滑塊在整個(gè)滑動(dòng)過程中不脫離軌道,求滿足條件的BC長(zhǎng)
度LBC。
【解題指導(dǎo)】
(1)從出發(fā)到第一次滑至圓就道最高點(diǎn)過程,由動(dòng)能定理可得<指出過程,選擇對(duì)■應(yīng)的定理
mgH-iLtngL-mg?2R=^mv2
KK寫原始公式,不變形
在網(wǎng)擾道最高點(diǎn),由牛頓第二定律可得一
指口位置,所用規(guī)律
mg+F=m-^-
聯(lián)立以上兩式解得尸=100N
由牛頓第三定律,得滑塊對(duì)軌道的用力大小為100N-不要遺漏牛頓第三定律
(2)彈射器第一次用編時(shí)彈性勢(shì)能有改大值,由能量守恒定律可得
mf>H=Ep+fimgLACy_L字母下標(biāo)表示那段距離
解得£p=8J
對(duì)不脫離的情況要分開討論,能通過歡高點(diǎn)發(fā)能
(3)①若滑塊恰好到達(dá)圓軌道的改高點(diǎn),重力提供向心力有<?jí)虻竭_(dá)圓心等高處再退回來(lái)
〃嗜=川R
從開始到圓軌道最高點(diǎn),由動(dòng)能定理可將<指明研究過程所用規(guī)律
I?
mg(H-2R]-ftmgsx=-mvi
解得Si=28.75m——寫濟(jì)中間關(guān)鍵數(shù)據(jù)(中間數(shù)據(jù)是閱卷節(jié)點(diǎn))
g=4-28Lxr=().75m
要使滑塊不脫離軌道,BC之間的距離應(yīng)滿足N0.25mv—問答對(duì)應(yīng)
②若滑塊剛好達(dá)到圓就道的圓心等高處,此時(shí)的速度為零
由動(dòng)能定理可得
mg(H-R)-nnigs2=0
解得*=29.5m<-----------------------------------------------------------------------寫淅中間關(guān)健數(shù)據(jù)
/>雙,=$2—2"/“■=0.5m
根據(jù)滑塊運(yùn)動(dòng)的周期性可如,應(yīng)使人改》0.5m,滑塊不脫離軌道;
綜上所述.符合條件的8c長(zhǎng)度為ImNL”20.5m<—問答時(shí)應(yīng)
示例2如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角0=37。的斜面上,兩導(dǎo)軌垂直于
ef,城為斜面與水平面的交線,導(dǎo)軌間距L=0.6m,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)
域【和U,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為虛線用N。虛線MN與兩導(dǎo)軌垂直,區(qū)域I中的勻
強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下,區(qū)域II中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8
=1To在區(qū)域I中,將質(zhì)量〃力=0.21kg、甩阻凡=0.1Q的金屬棒而放在導(dǎo)軌上,金屬棒
面剛好不下滑。然后,在區(qū)域n中將質(zhì)量叱=。.4kg、電阻&=o.ic的光滑金屬棒cd置于
導(dǎo)軌上使其由靜止開始下滑。金屬棒cd在滑動(dòng)過程中始終處于區(qū)域I【的磁場(chǎng)中,兩金屬棒長(zhǎng)
度均為心且始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌保持良好接觸。(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,Wg=
10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求金屬棒ab剛要向上滑動(dòng)時(shí),金屬棒cd的速度大小y;
(2)從金屬棒cd開始下滑到金屬棒ab剛要向上滑動(dòng)的過程中,金屬棒cd滑動(dòng)的距離x=3.5m,
求此過程中金屬棒必上產(chǎn)生的熱量Q
⑶求金屬棒cd滑動(dòng)距離3.5m的過程中流過金屬棒ab某一橫截面的電荷量4。
【解題指導(dǎo)】
(1)開始時(shí)時(shí)剛好不下滑,時(shí)所殳摩擦力為最大好摩擦力
由平衡條件得品gsinO=p.m)gcosfi<提取題目信息“人剛好不下滑”
解得〃=tan0
ab剛要向上滑動(dòng)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=8Lwcos8<一易漏界速度分解,垓式出錯(cuò)率較.高
電路中電流/=丁務(wù)v-
分步列式更容易得分
ab受到的安運(yùn)力F\=BIL
此時(shí)時(shí)受到的最大降摩擦力方向沿斜面向下
①提取題目信息“ab剛好不上滑”
由平衡條件得以COS0=mgsin0+F<-----------------------------------------
tt②禹好受力分析側(cè)視圖,正交分解列出平衡方程
F(=n(m,geos6+FAsin8)
解得t?=5m/s
(2)設(shè)此運(yùn)動(dòng)過程中電路產(chǎn)生的總熱量為?!?/p>
電流變化,并注意總熱量與某一金屬捧產(chǎn)生的熱量
由能量守恒定律符/n,grsin0=。々+y不同,用能量守恒定律計(jì)算熱量
時(shí)上產(chǎn)生的熱量。=7rm
A|?K2:
a〃與cd串聯(lián),Qa:Q~=R\RI
解得。=1.7J
(3)由法拉第電磁感應(yīng)定律得
①計(jì)算電荷量要用平均值
平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=白色=且婁£"=圓江變?
ArA/Ar②=BS中S是垂立于B的投影面積
平均感應(yīng)電流7=/方<---------------------
注意分步列式
Kl+“2
也荷量q=7St
聯(lián)立以上三式并代入數(shù)值解得q=8.4C<先存表達(dá)式,再代入數(shù)值導(dǎo)出價(jià)果,注意單位正確
三、數(shù)學(xué)方法在物理中的應(yīng)用
高考物理試題的解答離不開數(shù)學(xué)知識(shí)和方法的應(yīng)用,利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題是高考
物理考杳的能力之一。借助數(shù)學(xué)方法,可使一些復(fù)雜的物理問題,顯示出明顯的規(guī)律性,能
快速簡(jiǎn)捷地解決問題。可以說任何物理試題的求解過程實(shí)際上都是將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問
題,經(jīng)過求解再還原為物理結(jié)論的過程。下面是幾種物理解題過程中常用的數(shù)學(xué)方法。
一、三角函數(shù)法
1.輔助角求極值
三角函數(shù):y=acosH+Z?sin。
y=acos0+加in0=yja2+/>2sin(^+a),其中tan
當(dāng)〃+。=90。時(shí),有極大值加.=,西蘇。
例1質(zhì)量為根的物體放置在傾角J=30。的粗糙固定斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)/,
=坐,重力加速度為g,現(xiàn)用拉力尸(與斜面的夾角為6)拉動(dòng)物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),下列
說法正確的是()
A.拉力最小時(shí),物體受三個(gè)力作用
B.〃=0。時(shí),即拉力沿斜面向上時(shí),拉力”最小
C.斜面對(duì)物體作用力的方向隨拉力廠的變化而變化
D.拉力產(chǎn)的最小值為坐〃吆
答案D
FN_FN_1
解析斜面對(duì)物體的作用力,指的是摩擦力R和支持力FN的合力,則有⑶ia=
廠廠/J71
〃不變,則tana不變,即斜面對(duì)物體作用力的方向不隨拉力”變化,故C錯(cuò)誤:對(duì)物體受
力分析如圖所示Feosp=R+〃?gsin0?,②,F(xiàn)N=/H^COS0-Fsin0③,聯(lián)立①②③解
刀igsin6+)〃〃gcos8
得r=
cos夕+“sinp
當(dāng)夕=30。時(shí),拉力尸最小,最小值為坐加g,此時(shí)物體受4個(gè)力作用,故D正確,A、B錯(cuò)
誤。
2.正弦定理
在如圖所示的三角形中,各邊和所對(duì)應(yīng)角的正弦之比相等,即:告=與=號(hào)。
例2如圖甲所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為3d的勻質(zhì)玻璃立方體內(nèi)有一個(gè)三棱柱真空“氣泡”,立方體
置于水平桌面上,其中某一截面圖如圖乙所示,A、8、C、。為正方形四個(gè)頂點(diǎn),Q、N為底
邊的三等分點(diǎn),垂直于底邊,P。平行于底邊,。為QW的中點(diǎn),NQMN=30。,。、P
位置有相同的光源。真空中光速為c,不考慮光的反射。
(1)。處光源向。點(diǎn)發(fā)出一束光恰好不能進(jìn)入“氣泡”,求該玻璃的折射率;
(2)P處光源向。點(diǎn)發(fā)出一束光,求該束光笫一次穿過“氣泡”的時(shí)間。
小心2^33A/2-*\J3
答案(1廠經(jīng)⑵N5cd
解析(1)作出光路圖如圖所示
由幾何關(guān)系可知。=60。,
OQ=DQ
則可知。=夕,易知夕=。+人
C+夕=90°
可得C=60。
由全反射sinC=:
解得〃=羋
(2)作出光路圖如圖所示
鏟。
DQNc
可知i=30°,OM=d
_sinr
而「~:=n
sin/
b俎?s
可得sinr=^=cos(p
則由數(shù)學(xué)知識(shí)可得sin0=^
再由數(shù)學(xué)知識(shí)sinZsin(30°+(/))
由正弦定理可得
sinNOEMsin30°
在氣泡中有
b徨,3^2-A/33d
可得-5c(或(3百
3.余弦定理
在如圖所示的三角形中,有:
cr=tr+(r-2bccosA
例3如圖所示,ABDO為某玻璃材料的截面,ABO部分為直角三角形棱鏡,乙4=30。,OBD
部分是半徑為R的四分之一圓柱狀玻璃,。點(diǎn)為圓心。一束單色光從夕點(diǎn)與成30。角斜
射入玻璃材料,剛好垂直。4邊射出,射出點(diǎn)離。點(diǎn)里R,已知真空中的光速為c。
OD
(1)求該單色光在玻璃材料中發(fā)生全反射的臨界角的正弦值;
(2)現(xiàn)將該光束繞尸點(diǎn)沿逆時(shí)針方向在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)至水平方向,觀察到BD面上有光線從Q點(diǎn)
射出(Q點(diǎn)未畫出)。求光束在玻璃材料中的傳播時(shí)間(不考慮圓柱BD弧面部分的反射光線)。
『由西(35+4/
答案(1由(2,丫4c
解析(1)根據(jù)題意可知,光線從A8界面的P點(diǎn)進(jìn)入玻璃棱鏡,由折射定律畫出光路圖,如
圖所示
ACOD
根據(jù)幾何關(guān)系,可得入射角。[=90°—30°=60。
折射角優(yōu)=3()。,且PO恰好為法線,根據(jù)〃=嗎■可得折射率〃=小
o111"2
又有sin。=[
解得sin。=坐
(2)根據(jù)題意,當(dāng)光線轉(zhuǎn)至水平方向入射,入射角大小仍為優(yōu)=60。,畫出光路圖,如圖所示
△A
AcoFTD
由折射定律可知,折射角&=30。,折射光線交0。邊于F點(diǎn),由題已知/A=30。,PC-AO,
得在。。邊界上的入射角為。5=60。,由于發(fā)生全反射的臨界角為C則有sinC=¥〈sinA
=近
一2
即C<05
可知在O。界面發(fā)生全反射,已知。0=乎上由幾何關(guān)系得,在三角形OFQ中,由余弦定
理得
OQ1=OF2+F22-2OF-FQcos150°
其中OQ=R,OF=OP=^-R
解得FQ=^~\
又有。=;,PF=2OF-cos30°
PF+FQ
t="
(3小+強(qiáng))R
解得t=
4(?
二、均值不等式
由均值不等式6>0)可知:
(1)兩個(gè)正數(shù)的積為定值時(shí).若兩數(shù)相等,和最?。?/p>
(2)兩個(gè)正數(shù)的和為定值時(shí),若兩數(shù)相等,積最大。
例4某運(yùn)動(dòng)員從滑雪跳臺(tái)以不同的速度。。水平跳向?qū)γ鎯A角為45。的斜坡(如圖所示),已知
跳臺(tái)的高度為力,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則該運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上的最小速度為()
A、m一l)ghBN電-l)gh
C.q(小一l)gh3即-l)gh
答案C
解析設(shè)該運(yùn)動(dòng)后落到斜坡上經(jīng)歷的時(shí)間為/,由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得.水平方向上的位移x
=vof,豎直方向上的位移),=上產(chǎn),由幾何關(guān)系可得x=(/i-y)-tan45°,整理得v()=~^gtf
該運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上時(shí)速度v滿足zr=vo2+(^)2>再整理可得變形為
/=(%+褊)2—9,當(dāng)朋=孤)2時(shí),速度u最小,且最小為v=y/郃一1燦,故選C。
三、利用二次函數(shù)求極值
二次函數(shù):y=aF+〃x+c
/■)—tr
(1)當(dāng)工=一二時(shí),有極值>m=~T~.一(若二次項(xiàng)系數(shù)a>0,y有極小值;若。<0,y有極天值)。
(2)利用一元二次方程判別式求極值。
用判別式△=〃-4ac20有解可求某量的極值。
例5如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個(gè)完全相同的水平傳送芍甲和乙,它們相互垂直且等高,兩
傳送帶由同一電機(jī)驅(qū)動(dòng),它們正常工作時(shí)都勻速運(yùn)動(dòng),速度大小分別為。甲、。乙,并滿足。甲
+。乙=。,式中。為已知定值,即兩傳送帶的速度可調(diào)但代數(shù)和始終不變。將一工件A(視為
質(zhì)點(diǎn))輕放到傳送帶甲上,工件離開傳送帶甲前己經(jīng)與傳送帶中的速度相同,并平穩(wěn)地傳送到
傳送帶乙上,且不會(huì)從傳送帶乙的右側(cè)掉落。已知工件的質(zhì)量為加,工件與傳送帶間的動(dòng)摩
擦因數(shù)為〃,重力加速度大小為g。兩傳送帶正常工作時(shí),下列說法正確的是()
A.」.件在傳送帶甲和乙上共速前受到的摩擦力一定相同
B.當(dāng)〃甲=0.5。乙時(shí),工件在傳送帶乙上留下的滑動(dòng)痕跡最短
C.當(dāng)。甲=0.5。乙時(shí),工作與兩傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的總熱量最小
D.驅(qū)動(dòng)傳送帶的電機(jī)因傳送工件至少需要額外做的功為竽
答案C
解析取傳送帶乙為參考系,工件滑上傳送帶乙時(shí)的速度如圖
工件受到的滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,所以二件在兩傳送帶上受到摩擦力大小相
等,但方向不同,故A錯(cuò)誤;由牛頓第二定律可得,工件在傳送帶上的加速度為。=£=臂
=隔,設(shè)工件在傳送帶乙上的滑動(dòng)痕跡為X,則。乙2=2"gx,又因?yàn)椤8?。乙=〃解
得x="工廠,由數(shù)學(xué)如識(shí)可得,當(dāng)。甲=。乙時(shí),x取最小值,故B錯(cuò)誤;設(shè)工件在傳送
帶甲上的滑動(dòng)痕跡為xi,工件與兩傳送帶因摩擦產(chǎn)生的總熱量為Q,則vL=2〃gxi,Q=〃〃ig(x
+為),整理得+加;-2,叱),則當(dāng)。甲=£時(shí),。取最小值,此時(shí)。乙=與,故C正
確;根據(jù)能量守恒定律可知,電動(dòng)機(jī)額外做的功等于產(chǎn)幺的熱量與工件的末動(dòng)能之和,則有
W=""+3:~史邊十竺齊,整理得卯=克。2+的一吟2],當(dāng)0甲=。乙時(shí),W取最小值,
最小值為Wmin=等,故D錯(cuò)誤。
四、數(shù)學(xué)歸納法和數(shù)列法
凡涉及數(shù)列求解的物理問題都具有過程多、重復(fù)性強(qiáng)的特點(diǎn),但每?個(gè)重復(fù)過程均不是與原
來(lái)完全相同的重復(fù),而是一種變化了的重復(fù)。隨著物理過程的重復(fù),某些物理量逐步發(fā)生著
前后有聯(lián)系的變化。該類問題求解的基本思路為:
(1)逐個(gè)分析開始的幾個(gè)物理過程:
(2)利用歸納法從中找出物理量變化的通項(xiàng)公式(這是解題的關(guān)鍵);
(3)最后分析整個(gè)物理過程,應(yīng)用數(shù)列特點(diǎn)和規(guī)律求解。
無(wú)窮數(shù)列的求和,一般是無(wú)窮遞減數(shù)列,有相應(yīng)的公式可用。
等差數(shù)列:S尸也戶=.+型產(chǎn)d(d為公差)。
0(1一—)/]
等比數(shù)列:sn=ii-q'qe為公比)。
"1,c/=l
例6如圖甲所示,木板B靜止在光滑水平地面上,距木板B右端x處固定一個(gè)物塊A?,F(xiàn)
有物塊C以的=8m/s的速度沖上木板。已知木板B的質(zhì)量〃出=4kg,物塊C的質(zhì)量怔=2kg,
物塊C從沖上木板到最終靜止的。一,圖像如圖乙所示,物塊C始終未從木板上掉下來(lái),己
知所有的碰撞均為彈性碰撞,重力加速度g取lOm/s?。
(1)木板的長(zhǎng)度至少是多少?
⑵物塊A距木板B右端的最大距離?
⑶若嘰=4kg,〃?B=2kg,A距R板右端的距離號(hào)m,則木板R運(yùn)動(dòng)的總路程是多少?
52
答案(1)8m(2)1m(36m
解析(1)由題圖乙可知物塊C的最終速度為0,則木板B的最終速度也為0,且其斜率等于
物塊的加速度,得“c=〃g=4m/s?
由能量守恒定律可得4機(jī)cgL
解彳導(dǎo)L=8in
(2)由v—t圖像的斜率可得flc=4m/s2
由牛頓第二定律可得fmicg=〃"c,W〃cg="7B4B
解得〃=0.4,?B=2ni/s2
由B、C速度為0,可知B一定與A發(fā)生了碰撞,且碰撞次數(shù)越少,A距B板右端距離越大,
因此A、B只碰撞1次,x最大,且B、A碰撞前B、C未共速;設(shè)B與A碰撞前B的速度
為。B,C的速度為。c,根據(jù)碰后一,〃BUB+〃?BC=0
則有VB=^VC
即加/=(研)—
解得/=1s
則工=3,俯產(chǎn)=1m
即A距木板右端的最大距離為1m
(3)若mc=4kg,=2kg,如J
'=4m/s2,an'=8m/s2
Z
則B與A碰撞前B、C恰好共速,則v0-ac/I=?Bh
2
解得/,=3s
共同速度為。關(guān)尸竽m/s
碰后B的速度反向,設(shè)第2次共速時(shí)間t2,則
v^\—ac'l2=-V*14-67B't2
解得/2=|s
第二次共速2=豆m/s
所以。兵2=*關(guān)1
運(yùn)動(dòng)的位移52=11S1
S1(L£59
木板經(jīng)過的總路程s=s1+2(s1+$2+$3+…)=s?+2X--------j—=/nio
1—7;
四、物理情境題破譯法
高考試題從原來(lái)的解題到現(xiàn)在的解決問題,出現(xiàn)的情境題越來(lái)越多,題目情境來(lái)源于生
活?、生產(chǎn)、體育運(yùn)動(dòng)、科技,無(wú)情境不命題。我們分析物理情境題時(shí),可以從以下幾個(gè)方面
進(jìn)行研究分析。
1.仔細(xì)讀題,構(gòu)建物理模型
明確題中所給的物理情境要解決的問題,仔細(xì)分析該情境描述的研究對(duì)象。經(jīng)歷了什么
過程?受哪些作用力?分析運(yùn)動(dòng)性質(zhì),遵循哪些規(guī)律?將此問題和學(xué)過的知識(shí)相關(guān)聯(lián),在大
腦中調(diào)出所學(xué)過的關(guān)于這個(gè)問題所涉及的物理知識(shí)。
|考察內(nèi)容|
-電路串并聯(lián)初況
士幽題
-恒定電流卜-電液,功率、焦耳熱
力
滿足的規(guī)律-電學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)原理
學(xué)1
何種手動(dòng)牛頓運(yùn)動(dòng)定茶問題電
t芝-(考察內(nèi)對(duì)|
力與運(yùn)動(dòng)能顯問題交變電流.生及描述
動(dòng)靖問題至變電流變壓器
-遠(yuǎn)距離輸電
電場(chǎng)在加
電場(chǎng),電場(chǎng)*1政.,
L帶電檢「在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)-黑器
圖像]過K(點(diǎn)意義?]
電
■{圖像何建卜V-TIB像勸外做功?
場(chǎng)號(hào)察內(nèi)容-P-V圖像J吸熱放熱L
磁場(chǎng)建加
10沮.華,心,....1
廠方向分析
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