高考物理物理解題方法：微元法易錯(cuò)題知識(shí)歸納總結(jié)

高考物理物理解題方法：微元法易錯(cuò)題學(xué)問歸納總結(jié)

高考物理物理解題方法：微元法易錯(cuò)題學(xué)向歸納總結(jié)

一、島中物理解四方法；微元法

1.雨打芭蛋班我國(guó)古代文學(xué)中加要的打儕競(jìng)象.為估算雨天院中芭蕉葉面

上單位面積所承受的力,小玲同學(xué)格一K柱形水杯置「院中，測(cè)得10分鐘內(nèi)杯

中雨水上升了15nm，杳ifo得知，當(dāng)時(shí)雨滴落地速度約為10m/s,諛雨滴撞擊

包轉(zhuǎn)后無(wú)反彈,不計(jì)雨滴用力,雨水的密度為I53215:103kg/n3,據(jù)此估算

包第葉面單位制枳上的平均殳力約為

A.0.25N

B.0.5、

C.1.5N

I）,2.5N【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】

由于是估尊壓強(qiáng)，所以不計(jì)南滴的電內(nèi).設(shè)附滴受到支持面的平均作用力為

F.設(shè)在At時(shí)間內(nèi)有質(zhì)量為Am的雨水的速度由v10m公陵為零.以向上為

正方向.對(duì)這部分雨水應(yīng)用動(dòng)量定理：I-△（R-《-△m、-）-△?）、?.褥：Ff

t

；設(shè)水杯橫截面枳為S,對(duì)水杯里.的雨水，在時(shí)間內(nèi)水面上升△?!,

則行：△?=PS?F=PSv

ht.任強(qiáng)為：3

322151011010/0.25/1060

FhPvNniNinStp-x=xxx=x.故A正確.BCD鉗以.

2.如圖所示，粗細(xì)均勻的l形管內(nèi)裝有同種液體?在管門右端用蓋板A花

第1頁(yè)共12頁(yè)

問，兩首內(nèi)液面的高度雉為h.U形管中液樣的總長(zhǎng)為4h.現(xiàn)拿去蓋板A,液

體開頭流淌，不計(jì)液體內(nèi)部及液體與管壁間的阻力,則當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，霜

側(cè)液面F降的速度是

A曲8

B4gh

C2gh

I>gh【答案】A

【解析】

試題分析；拿去孟板，液體開頭運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，液體的機(jī)械能

守恒，即可求出右便液面下降的速度.當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右惻高為h液柱

甲心下降了I4h,液柱的應(yīng)力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為橫個(gè)液體的動(dòng)能.

設(shè)管子的橫截面積為S.液體的密度為P.拿去芾板,液體開頭運(yùn)動(dòng),依

據(jù)機(jī)犍能守憫定

律得2U442hSghhSvPP-=,解得8

ghv=?A正確.

3.如圖所示，水龍頭開口處A的直徑dl=lcm,A離地面B的高度h=

75cm,當(dāng)水龍頭打開時(shí)，從A處流出的水流速度vl?ln/s,在空中形成?完

整的水流束.則該水流束在地面B處的裁面直徑d2約為S取】(hn/s2)()

A.0.5cm

U.!cn

C.2cn

D.應(yīng)大于2cn,但無(wú)法計(jì)算

【答窠】A

第2頁(yè)共12頁(yè)

【解析】

【詳解】

設(shè)水在水龍頭出口處速度大小為Y1.水流到B處的速度丫2,則由22212V

vgh-=如

21m/sv=

設(shè)極短時(shí)間為△1,在水龍頭出口處流山的水的體枳為

2111五()2

(iVvt=△水流B處的體積為

2222Ji(

)2

dVvt由I2VV=

得

20.5cmd■

故A正第。

L如圖所示為固定在水平地面上的頂角為。的網(wǎng)椎體，其&面完滑.行一

戰(zhàn)屬為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的密條靜止在圓椎體的表面上，已知重力加速度為g,若圓

錐體對(duì)四環(huán)的作用力大小

為F,鏈條中的張力為T,則有()

A.F=?g

H.

C.

D.

t答案】Al)

【解析】試題分析：由卜121環(huán)受吹力和圓錐體對(duì)圓環(huán)的作用力處于平衡.

匏3頁(yè)共12頁(yè)

則回推體對(duì)圓環(huán)的作用力鄒T廁環(huán)的重力.即口(1口,故A對(duì)B樣.取帆環(huán)上

很小的?段分析.設(shè)對(duì)應(yīng)戰(zhàn)心角為H，分析微元受力有用力Omg、支持力N、

兩邊圓環(huán)其余部分對(duì)微元的氣力T.由平衡條件02sin2tan2mg

Tfl?

=,由于微元很小，則對(duì)應(yīng)倒心用很小，故sin22。。=,OR

mDRL。=,

而2LRn=,聯(lián)立求解得：.故C錯(cuò)D對(duì).故選AD.

考點(diǎn)；物體平衡問題.

【名師點(diǎn)暗】本題為平衡問題,在求解例錐體對(duì)圓環(huán)作用力時(shí),可以帆環(huán)整

體為爭(zhēng)辯對(duì)象進(jìn)行分析.在求的用環(huán)內(nèi)部張力此可選其中一個(gè)微元作為爭(zhēng)荊對(duì)

象分析.由于微元很小，則對(duì)應(yīng)圈心用很小，故sin22。

0

?,OR

mngL0=?而2LRR

=.然后對(duì)彼元進(jìn)行爻力分析.列平衡方并聯(lián)立求敘即可.

5.如圖所示,有柄根足夠長(zhǎng)的平行完滑導(dǎo)軌水平放置，行惻用一小段完滑

園瓠和另一對(duì)豎直完泊導(dǎo)軌平滑連接，導(dǎo)軌間跑L=lm。細(xì)金屬棒ab和cd垂

直于導(dǎo)軌靜止放置，它們的質(zhì)量。均為Ik擇，電阻R均為0.5。?cd棒燈側(cè)

1m處行一正之于導(dǎo)軌平面對(duì)下的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,磁

場(chǎng)區(qū)域長(zhǎng)為s。以cdM的初始位者為原點(diǎn)，向行為正方向蛻火坐標(biāo)系。現(xiàn)用向

右的水平恒力F=1.5\作用于ab棒上，作用4s后撤去F,撤去F之后ab柞

與cd棒發(fā)生非性碰撞,cd棒向行運(yùn)動(dòng).金屬標(biāo)與導(dǎo)軌始終接觸良好.導(dǎo)就也

阻不計(jì),空氣阻力不計(jì).(g-IWs2)求:

(1)ab柿與cd棒碰撞后瞬間的速度分別為多少:

(2)若s=lm?求cd棒滑上右側(cè)囁直導(dǎo)軌,距離水平導(dǎo)軌的最大高度h：

(3)若可以通過調(diào)整磁場(chǎng)右邊界的位置來(lái)轉(zhuǎn)變s的大小,寫出cd棒最終靜

第4頁(yè)共12頁(yè)

止時(shí)與磁場(chǎng)無(wú)邊界的距離X的關(guān)系.(不用寫計(jì)電過程)

【苦案】(1)0.6m/s：(2)1.25m：C3)見解折

【解析】

【詳解】

⑴對(duì)ab棒，由動(dòng)員定理得

OuFtBV=-

ab棒與cd棒碰撞過程,取向右方向?yàn)檎?對(duì)?系統(tǒng)由動(dòng)最守恒定律得

acamvnvmv&S39;=+

由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得

222111222

acamvtivmv'=+解得Oa

v'=.6n/scv=(2)由安培力公式可得FBFL'：=

對(duì)cd幃進(jìn)入磁場(chǎng)過程.由動(dòng)我定咫制

c

cFtmvmv&*39;&*39;-A-設(shè)導(dǎo)體稱c

(i進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)回路建通量轉(zhuǎn)變量為

11IWbIWbHSI.x*

022q1ttBtK

仲W/V

△△以上兒式聯(lián)立可得收39;5m/scv-。對(duì)cd柞出橫場(chǎng)后由機(jī)械能守恒

定律可得

212

cnvmgh':=聯(lián)立以上各式得1.25hin=?

(3)第種狀況假如磁場(chǎng)s足峽大,cd棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)距離lx時(shí)速度減為

岑，由動(dòng)械定理可得

5fts頁(yè)共12頁(yè)

110cBILtriv-A--

設(shè)磁通量轉(zhuǎn)變量為I於

IIBLx心

流過I可路的電量

lllllll22qIttRtR

41tMA

△A聯(lián)立可得16mx=即sN6nl,x=6m,停在退場(chǎng)左邊界右側(cè)6m處.

其次種狀況cd棒問到退場(chǎng)左功界仍書?速度，這時(shí)分與“b再次發(fā)牛.彈性倭

撞.由前面計(jì)算可得二&速度交換,cd公停在跖磁場(chǎng)左邊界左廁1m處,設(shè)此

種狀況下磁場(chǎng)區(qū)*寬度2s.向右運(yùn)動(dòng)時(shí)仃

221cBILtmvrav-A-

返回向左運(yùn)動(dòng)時(shí)

()3310111I.tmvAF—

通過Fl路的電魅

ZZ22222BI.SqI1ItR

44

聯(lián)立可得23ms=

即sV3m時(shí)，x=1e,停在磁場(chǎng)左邊界左側(cè)Im處：

第三種狀況3nWs<6m,

向右運(yùn)動(dòng)時(shí)有332cBII.tmvmv-A

通過I可環(huán)的電最

3332BI.Sq1tR

4

返IE向左運(yùn)動(dòng)時(shí)()4420必LtmvA-

通過問路的電量

()2442BLsxqItR

-二4聯(lián)立可得x=(2s-6)m,在磁場(chǎng)左邊界右惻。

匏6頁(yè)共12頁(yè)

6.完子?具有能量，也具有動(dòng)星.完照射到物體衣面時(shí),會(huì)對(duì)物體產(chǎn)牛?樂強(qiáng)?

這就是“完壓”.完樂的產(chǎn)生氣理猶如氣體壓強(qiáng)：大量氣體分子與曙壁的頻繁碰

抻產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力,器喳在電位面枳上受到的壓力就是氣體的壓強(qiáng).設(shè)太

陽(yáng)完年個(gè)完r的平均能量為E,太陽(yáng)完垂口照射地球&向時(shí)，在單位血枳上的

輻射功率為P0.已知完速為c,則完子的動(dòng)量為E/c.求：

（I）若太陽(yáng)完垂直照射在地球表面，則時(shí)間t內(nèi)照時(shí)到地球表面上半徑為

r的網(wǎng)形區(qū)域內(nèi)太陽(yáng)完的完了?個(gè)數(shù)是多少？

（2）若太陽(yáng)完垂直照射到地球衣而，在半徑為r的柒圓形區(qū)域內(nèi)被完全反

射（即全部完「均械反射,只被反肘前后的能量轉(zhuǎn)變可名視不計(jì)），則太陽(yáng)關(guān)在

該區(qū)域表面產(chǎn)生的完壓

（用I衣示完壓）足多少？

（3）有科學(xué)家建設(shè)利用完壓對(duì)太陽(yáng)帆的作用作為將來(lái)星際旅行的動(dòng)力來(lái)

源.一般狀況下.太陽(yáng)完照射到物體衣面時(shí),一部分仝破反射.還有一部分被吸

取.若物體表面的反射系數(shù)為。.則在物體衣而產(chǎn)生的克壓是全反射時(shí)產(chǎn)生克樂

的12

P-倍.設(shè)太陽(yáng)帆的反射系數(shù)P=0.8,太陽(yáng)帆為圓盤形，其半徑r=15m,匕

船的總質(zhì)量"100kg,太陽(yáng)完垂直照射在太陽(yáng)帆及面刑位面根上的輻射功率

P01.4kV,已知完速c=3.01?2I5;l08m/3.利用上述■據(jù)并結(jié)合第（2）向中

的結(jié)論,求太陽(yáng)帆飛船僅在上述充入的作用下.能產(chǎn)生的加速度大小是多少?不

考慮克手被反射前后的能最轉(zhuǎn)變.（保用2位有效數(shù)字）

【答案】（D20rPtnE

（2）02P1c=<3）525.910/ams-=x【解析】

【分析】

【詳解】

（1）時(shí)間t內(nèi)太陽(yáng)完照射到面枳為S的圓形區(qū)域上的總能量E-二POSt

解得E總=又r2P0t

匏7頁(yè)共12頁(yè)

照射到此圓形區(qū)域的完了數(shù)n=

EE總解得20rPt

nEJi=

(2)因完子的動(dòng)量p=

Ec則到達(dá)地球入曲半徑為r的圓形區(qū)域的完f總動(dòng)量p總=加

因太附完被完仝反對(duì)，所以時(shí)間i內(nèi)完/總動(dòng)員的轉(zhuǎn)變易

Ap=2p

設(shè)太陽(yáng)完對(duì)此陰形區(qū)域表面的壓力為F,依據(jù)動(dòng)成定理FtAp

太陽(yáng)完在圓形區(qū)域表面產(chǎn)生的完玉【￥/S解得02PIc

=(3)在太陽(yáng)帆表面產(chǎn)生的充壓I'=

12PH對(duì)太陽(yáng)帆產(chǎn)生的壓力F'=I'S

設(shè)飛船的加速度為a?依據(jù)牛頓人次定律F'=ma

解得a-5.9fc#215；10-5m/s2

7.隨著電碣技術(shù)的n的成熟.新?代航母已預(yù)缶接受全新的電磁阻攔技術(shù).

它的原理是，t機(jī)看艦時(shí)利用電磁作用力便它快速停止.為爭(zhēng)翔問題的便利，我

們格其簡(jiǎn)化為如圖所示的模根.在磁思應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

中，兩根平行金帳軌道作、PQ固定在水平面內(nèi)，相姐為L(zhǎng),電阻不計(jì).虢道

掂點(diǎn)MP間接有?限值為R的電阻.一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為卬、陽(yáng)值為r的金屬導(dǎo)

體棒ab臟且TM、、PQ放在軌道匕與軌道接觸良好.飛

機(jī)若艦時(shí)質(zhì)量為V的飛機(jī)快速鉤住導(dǎo)體棒ab?鉤住之后關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)并馬

上獲得共同的速度v,忽視擘攥等次要因素，飛機(jī)和金屬棒系統(tǒng)僅在安培力作用

下很快停下來(lái)。求(1)飛機(jī)在阻攔減速過程中獲得的加速度a的最大假：

(2)從E機(jī)與金掰棒火迎到它們停下來(lái)的整個(gè)過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q

R:(3)從飛機(jī)與金屆幃共速到它們停下來(lái)的整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)的距編x.

第8頁(yè)共12頁(yè)

【答塞】(1)22()()BLvRrMra(2)2()2()RMmvR

f(3)22

()()MniKrvBL-Ff【解析】

【分析】

【詳解】

(D產(chǎn)生的常應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

EBLv=

ETRr

*()FBII.Nma二十安

解神

22()()

BLvaRrMm=++(2)由能童關(guān)系：

21()2

U■)vQ+=RRQQRr

+解得2

()2()

RRMmvQRr+=+(3)由動(dòng)量定理

-tt0()1HU.Bl.qMmv?A-?&-■?十安

()MmYqBL

+=qIt=-A

EIRr=+

Et△力二△BLxA<!?=

解徨

22

()()MmKrvxBL++=

?.如圖所示，在完滑水平桌面上，用手拉住長(zhǎng)為I,質(zhì)量為Y的鐵鏈，使其

匏9頁(yè)共12頁(yè)

"3垂在桌邊.松手后，鈦鏈從桌邊滑下，取桌而為零勢(shì)能面.

(U求贅條鐵鏈開頭時(shí)的用力勢(shì)能為多少？

(2)求鐵缸末端經(jīng)過次邊時(shí)運(yùn)動(dòng)速度是多少？

【答案】⑴11811gL-

223gL【解析】

試題分析；松手后，欽鏈在運(yùn)動(dòng)過程中，受不力和桌面的支持力，支持力的

方向、運(yùn)動(dòng)方向垂電,對(duì)鐵鏈不儆功，只是垂在京外部分的承力做功，囚此，從

松手到鐵鏈離開桌邊.鐵軾的機(jī)械能守恒.

(1)取火面為零勢(shì)能面泉外部分的質(zhì)量為

13

m，其一心在桌面下16L處此時(shí)鐵鏈的俄力勢(shì)能為：1113618mgLmgl.?x=-；

(2)鐵鏈末擢經(jīng)桌面時(shí).移條鐵俄都在空中.其，R心在桌面下

2L處此時(shí)帙鏈的用力勢(shì)能為：12

mgL-設(shè)此時(shí)鐵黃的速度為v,由機(jī)械能守恒定律力、

21111822

mgLmvmgL-=-解得：22gLv=

點(diǎn)暗；繩子、鐵跳運(yùn)動(dòng)的問他，對(duì)于每一部分來(lái)講都是變力，運(yùn)用動(dòng)循定理

統(tǒng)以解決過程中變力做功,但運(yùn)用機(jī)械能守恒定律只要知道繩子的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),

不必考慮運(yùn)動(dòng)過程,閃此解題就簡(jiǎn)潔了,苗意選好參考平面,盡量使解題簡(jiǎn)捷.

9.依據(jù)垃子理論,完子不但有動(dòng)能,還存動(dòng)量,其計(jì)算式為/phX=.其

中h是普朗克常量:，卜是完手的液長(zhǎng)，既然完子行動(dòng)量，那么完照到物體表面，

完子被物體吸取或反射時(shí).完部公對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng).這戢是“完壓”.既然完照

射物體會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生完?yáng)|.有人設(shè)想在遙遠(yuǎn)的宇宙探測(cè)中用充壓為動(dòng)力推動(dòng)航天

器加速.給探測(cè)器女上面主動(dòng)大，反射率極高的薄腺,并讓它正對(duì)太陽(yáng).已知在

第10頁(yè)共12貝

地球繞口軌道上，短平方米而枳上得到的太陽(yáng)完能為0I.35klP=,探測(cè)需

質(zhì)量為50kgM=,薄膜面枳為4241（hnx?那么探測(cè)器得到的加速度為多大？

【答案】424.1.810mZs-x

【新析】

【分析】

【詳解】

由￡爪，=和々|1\=以及真空中完速cv不理得出完子的能錄和動(dòng)量

之間的關(guān)系；Epc=.

設(shè)時(shí)間I內(nèi)激完器射H；的完子個(gè)數(shù)為n,怔個(gè)完子的能鼠為E，動(dòng)早為I）.

澈充照到物體上后全部