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1、第第 3 講講計(jì)算題突破計(jì)算題突破隨著試題量的減少，廣東高考物理計(jì)算題越來越突出主干知識(shí)的考查，高中物理主干知識(shí)主要有牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、萬有引力定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)及其向心力、平拋運(yùn)動(dòng)、電磁感應(yīng)定律、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等廣東理綜物理考題中有兩道計(jì)算題，其中一道是力學(xué)綜合題，一道是電學(xué)綜合題.2010 年第一道考查力學(xué)，第二道考查電學(xué)，考題總體難度偏低，特別是計(jì)算題壓軸題對尖子生的甄別性不高而物理最能甄別考生能力的就是力學(xué)綜合題，于是 2011年考題剛好出現(xiàn)位置調(diào)轉(zhuǎn)，把力學(xué)綜合題作為了壓軸題考
2、查這兩年的兩道計(jì)算題考查的知識(shí)點(diǎn)保持穩(wěn)定，力學(xué)綜合題主要涉及功能關(guān)系、動(dòng)量守恒、圓周運(yùn)動(dòng)等主干知識(shí)；電學(xué)綜合題主要考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，只不過 2011 年考題多考查了加速電場而 2012 年電學(xué)計(jì)算題換成了電磁感應(yīng)綜合問題，壓軸題還是力學(xué)綜合題(與去年的預(yù)測完全一致)2013 年計(jì)算題預(yù)測：第一道可能考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，還可能會(huì)結(jié)合磁場或者電磁感應(yīng)來考查；第二道則可能繼續(xù)是動(dòng)量與能量方面的力學(xué)綜合題，也可能是一道綜合型很強(qiáng)的力電綜合題壓軸題一般會(huì)設(shè)多個(gè)小問，設(shè)三個(gè)小問的可能性最大，前兩問難度一般不會(huì)太大，第三問一定是為極少數(shù)物理尖子生而設(shè)置的由于命題有一定偶然性，希望各位在心理
3、上有所準(zhǔn)備復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)該把高中物理主干知識(shí)的計(jì)算題都弄透徹，還要能靈活地把幾部分知識(shí)綜合起來解題另外，計(jì)算題中對于數(shù)學(xué)能力的考查，由于時(shí)間限制，物理科所承載的“應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題”能力的考查肯定會(huì)受到削弱，計(jì)算題和實(shí)驗(yàn)題可以肯定不會(huì)有煩瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算，比如難度較大的極值運(yùn)算、數(shù)列運(yùn)算等，轉(zhuǎn)而考查一些在物理中常用的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)工具，如圖象、三角函數(shù)、簡單幾何關(guān)系等一、斜面問題斜面模型是中學(xué)物理最常見的模型之一，各級(jí)各類考題都會(huì)出現(xiàn)，涉及的內(nèi)容有力學(xué)、電學(xué)等，相關(guān)方法有整體與隔離法、極值法、極限法等，是屬于考查考生分析、推理能力的模型在每年各地的高考卷中幾乎都有關(guān)于斜面模型的試題思維發(fā)散1求解以下各類斜面
4、問題：(1)如圖 831 所示，一個(gè)質(zhì)量為 m 的滑塊沿傾角為的光滑斜面 M 由靜止自由下滑，斜面 M 靜止不動(dòng)，重力加速度為 g，則滑塊下滑的加速度為多少？圖 831(2)如圖 831 所示，若斜面不光滑，滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其他條件不變，則滑塊下滑的加速度為多少？(3)如圖 831 所示，若滑塊能沿傾角為的斜面勻速下滑，則 m 與 M 之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？(4)如圖 831 所示，自由釋放的滑塊在斜面上，其他條件同(2)，則：靜止或勻速下滑時(shí)，斜面 M 對水平地面的摩擦力為_；地面對斜面的支持力 N_(填“”、“”或“”)(Mm)g；加速下滑時(shí)，斜面對水平地面的靜摩擦力水平向
5、_，地面對斜面的支持力 N_(Mm)g；減速下滑時(shí)，斜面對水平地面的靜摩擦力水平向_，地面對斜面的支持力 N_(Mm)g.(5)如圖 831 所示，若給質(zhì)量為 m 的滑塊一個(gè)沿斜面向上的初速度 v0，讓其從底部沿斜面滑行，斜面足夠長，且滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為多少？滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所需要的時(shí)間為多少？滑塊上滑的最大高度又為多少？(6)對于(5)，如果把斜面改為水平面(可以理解為傾角0的斜面)，其他條件不變，則滑塊的加速度為多少？滑塊停下來所需要的時(shí)間為多少？此時(shí)滑塊的位移為多少？(7)如圖 832 所示，m 能在光滑斜面上與 M 保持相對靜止，并一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，
6、則 m 的加速度為多少？圖 832(8)如圖 833 所示，在傾角為的足夠長的斜面上以速度v0 平拋一小球，則小球落到斜面上的時(shí)間 t 為多長？小球在斜面上的拋出點(diǎn)和落點(diǎn)之間的距離多大？落到斜面上時(shí)，速度方向與水平方向的夾角跟斜面傾角之間存在怎樣的關(guān)系？圖 833(9)同第(1)小題所述，但若小滑塊帶正電，帶電量為 q，且整個(gè)裝置置于垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，則滑塊開始時(shí)做什么樣的運(yùn)動(dòng)？從靜止開始運(yùn)動(dòng)，到離開斜面(足夠長)所用時(shí)間為多少？沿斜面下滑的距離有多長？(10)同第(2)小題所述，但若小滑塊帶負(fù)電，帶電量為 q，且整個(gè)裝置置于方向水平向左、電場強(qiáng)度為 E 的勻強(qiáng)電場
7、中，則要使滑塊能夠在斜面上由靜止開始下滑，需要滿足什么樣的條件？若能下滑，且在斜面上滑行了 L 長的距離，則滑塊做什么樣的運(yùn)動(dòng)？用了多長時(shí)間？此時(shí)滑塊的速度為多大？(11)如圖 834 所示，各接觸面均光滑，斜面 M 底邊的長度為 L，則在小球 m 從斜面頂端滑下的過程中，斜面后退的位移 s 為多大？圖 834圖 835 (12)如圖835所示，兩根足夠長的金屬直導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上導(dǎo)軌和金屬桿的電阻以及它們
8、之間的摩擦都可忽略讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，則在加速下滑的過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，ab桿中的電流為多大？其加速度的大小為多少？在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值為多大？若ab桿達(dá)到最大速度時(shí)在斜面上滑行的距離為s，則整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？二、疊加體模型疊加體模型在歷年的高考中頻繁出現(xiàn)，一般需要求解它們之間的摩擦力、相對滑動(dòng)路程、摩擦產(chǎn)生的熱量、多次作用后的速度變化等，另外廣義的疊加體模型可以有許多變化，涉及的問題更多如 2010 年高考天津卷第 10 題、寧夏卷第 20 題、山東卷第 24 題，2011 年高考全國卷第 15 題、北京卷第 24 題、江蘇卷第 6 題
9、、四川卷第 25 題等疊加體模型有較多的變化，解題時(shí)往往需要進(jìn)行綜合分析，下列這幾個(gè)典型的情境和結(jié)論需要熟記和靈活運(yùn)用思維發(fā)散2質(zhì)量為 M 的長木板 B 靜止放在水平地面上，質(zhì)量為 m的小物塊 A(可視為質(zhì)點(diǎn))疊放在長木板 B 上試根據(jù)下面不同的條件進(jìn)行分析和解題：(1)如圖 836 所示，A 以水平初速度 v0 沖上木板 B，并恰好不從木板 B 上掉下已知 A、B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，地面光滑，求這一過程中：圖 836A、B 各自做什么樣的運(yùn)動(dòng)？加速度分別為多少？方向如何？A 滑到 B 的右端時(shí)速度為多少？物塊 A 的動(dòng)能減少了多少？木板 B 的動(dòng)能增加了多少？系統(tǒng)機(jī)械能的減少量為多少？A、B
10、 各自的位移為多少？系統(tǒng)產(chǎn)生了多少熱量？長木板有多長？推廣： 類似這樣的物理模型有：子彈打木塊模型，小球在弧形光滑軌道上滑動(dòng)，小車上單擺的擺動(dòng)過程，一靜一動(dòng)的同種電荷追碰運(yùn)動(dòng)等(2)如圖 837 所示，地面光滑，A 靜止放在 B 最左端，現(xiàn)用一水平向右的恒力 F 作用在 A 上，使 A 從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)已知 A、B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木板 B 長度為 L，當(dāng) A 滑到 B 的最右端時(shí)木板 B 的位移為 x，則這一過程中：圖 837A、B 受到的摩擦力的方向如何？各自做什么樣的運(yùn)動(dòng)？A、B 的加速度分別為多少？方向如何？摩擦力對 A 做的功為多少？合外力對 A 做的功為多少？摩擦力對
11、B 做的功為多少？合外力對 B 做的功為多少？A 到達(dá) B 最右端時(shí)，A、B 具有的動(dòng)能分別為多少？A、B 組成的系統(tǒng)產(chǎn)生了多少內(nèi)能？要使 A、B 相對滑動(dòng)，外力 F 至少為多大？(3)如圖 838 所示，質(zhì)量為 M 的平板車 B 左端放有質(zhì)量為 m 的物塊 A(可看成質(zhì)點(diǎn))，A 與 B 之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.開始時(shí) A 和 B 以 v06 m/s 的速度向右在光滑水平面上前進(jìn)，并使車 B 與墻發(fā)生正碰，設(shè)碰撞時(shí)間極短，且碰撞后車 B 的速率與碰撞前相等，車身足夠長，要使物塊 A 不能與墻相碰，取g10 m/s2，則：圖 838以下小問假設(shè) M2 kg，m1 kg.第一次碰撞以后的運(yùn)動(dòng)過程中
12、，誰會(huì)反向運(yùn)動(dòng)？A、B 各自做什么運(yùn)動(dòng)？最終運(yùn)動(dòng)情況怎樣？小車能否第二次與墻發(fā)生碰撞？求第一次碰撞后 A、B 能再次達(dá)到的共同速度和此時(shí) A在 B 上滑行的距離以下小問假設(shè) M1 kg，m2 kg.第一次碰撞以后運(yùn)動(dòng)的過程中，誰會(huì)反向運(yùn)動(dòng)？A、B 各自做什么運(yùn)動(dòng)？最終運(yùn)動(dòng)情況怎樣？小車能否第二次與墻發(fā)生碰撞？求第一次碰撞后 B 離開墻的最大距離？若能再次碰墻，試判斷小車 B 第二次碰墻前能否與 A 達(dá)到共同速度？為使物塊 A 始終不會(huì)滑出平板車 B 右端，平板車至少多長？(3)A 會(huì)反向運(yùn)動(dòng)A 先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；B 一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)達(dá)到共同速度后，最終 A、B
13、一起向左做勻速運(yùn)動(dòng)小車不能與墻發(fā)生第二次碰撞B 會(huì)反向運(yùn)動(dòng)A 一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，B 先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到共同速度后，最終 A、B 一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，然后再次碰墻碰撞后運(yùn)動(dòng)情況和第一次碰撞一樣，但小車離開墻的最大距離越來越短經(jīng)過無數(shù)次碰墻后，最終小車靠墻停下來，故小車能與墻發(fā)生第二次碰撞三、含彈簧的物理模型縱觀歷年的高考試題，和彈簧有關(guān)的占有相當(dāng)大的比重高考命題常以彈簧為載體設(shè)計(jì)出各類試題，這類試題涉及靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、動(dòng)量守恒和能量守恒、振動(dòng)問題、功能問題等，幾乎貫穿整個(gè)力學(xué)的知識(shí)體系為了幫助同學(xué)們掌握這類試題的分析方法，現(xiàn)將有關(guān)彈簧問題分類進(jìn)行剖析對于彈簧，
14、從受力角度看，彈簧上的彈力是變力；從能量角度看，彈簧是個(gè)儲(chǔ)能元件因此，彈簧問題能很好地考查考生的綜合分析能力，備受高考命題老師的青睞題目類型有：靜力學(xué)中的彈簧問題、動(dòng)力學(xué)中的彈簧問題、與動(dòng)量和能量有關(guān)的彈簧問題思維發(fā)散3求解以下各類彈簧類問題：(1)如圖 839 所示，四個(gè)完全相同的彈簧分別處于水平位置，它們的右端受到大小皆為 F 的拉力作用，而左端的情況各不相同：中彈簧的左端固定在墻上；中彈簧的左端也受大小為 F 的拉力作用；中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng)若彈簧的質(zhì)量都可忽略不計(jì)，以 l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長
15、量，則四者的關(guān)系是_圖 839(2)如圖 8310 所示，兩木塊 A、B 的質(zhì)量分別為 m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為 k1 和 k2，兩彈簧分別連接 A、B，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)緩慢向上提木塊 A，直到下面的彈簧對地面的壓力恰好為零，則在此過程中 A 和 B 的重力勢能共增加了多少？圖 8310(3)一彈簧測力計(jì)秤盤的質(zhì)量 m11.5 kg，盤內(nèi)放一質(zhì)量 m210.5 kg 的物體 P，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，其勁度系數(shù) k800 N/m，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖 8311 所示現(xiàn)給 P 施加一個(gè)豎直向上的力 F，使 P 從靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知在最初 0.2 s 內(nèi) F 是
16、變化的，在 0.2 s 后是恒定的，求 F 的最大值和最小值(取g10 m/s2)圖 8311(4)如圖 8312 所示，用輕彈簧將質(zhì)量均為 m1 kg 的物塊 A和 B 連接起來，將它們固定在空中，彈簧處于原長狀態(tài)，A 距地面的高度 h10.90 m同時(shí)釋放兩物塊，A 與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱?，B 壓縮彈簧后被反彈，使 A 剛好能離開地面并且不繼續(xù)上升若將 B物塊換為質(zhì)量為 2m 的物塊 C(圖中未畫出)，仍將它與 A 固定在空中且彈簧處于原長，從 A 距地面的高度為 h2 處同時(shí)釋放，C 壓縮彈簧被反彈后，A 也剛好能離開地面并且不繼續(xù)上升已知彈簧的勁度系數(shù) k98 N/m，求 h2 的
17、大小圖 8312(5)用輕彈簧相連的質(zhì)量均為 2 kg 的 A、B 兩物塊，都以 v6 m/s 的速度在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長，質(zhì)量為4 kg 的物塊 C 靜止在前方，如圖 8313 所示B 與 C 碰撞后粘在一起運(yùn)動(dòng)，則在以后的運(yùn)動(dòng)中：圖 8313當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時(shí)，物體 A 的速度為多大？彈簧彈性勢能的最大值是多少？A 的速度方向有可能向左嗎？為什么？解析：當(dāng)彈簧靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧兩端受力大小相等，產(chǎn)生的彈力也相等，用其中一端產(chǎn)生的彈力代入胡克定律即可求形變量當(dāng)彈簧處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，以彈簧為研究對象，由于其質(zhì)量可忽略，故無論加速度 a 為多少，仍然可以得到彈簧兩端受
18、力大小相等由于彈簧彈力 F彈與施加在彈簧上的外力 F 是作用力與反作用力的關(guān)系，因此，彈簧的彈力也處處相等，與靜止時(shí)的情況沒有區(qū)別在題目所述的四種情況中，由于彈簧右端受到的拉力作用大小皆為 F，且彈簧質(zhì)量都可忽略，根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，彈簧產(chǎn)生的彈力大小皆為F，四個(gè)彈簧完全相同，根據(jù)胡克定律可知，它們的伸長量皆相等(2)取 A、B 以及它們之間的彈簧組成的整體為研究對象，則當(dāng)下面的彈簧對地面的壓力為零時(shí)，向上提 A 的力恰好為F(m1m2)g圖 67四、傳送帶問題皮帶傳送類問題在現(xiàn)代和生產(chǎn)生活中的應(yīng)用非常廣泛，這類問題中物體所受摩擦力的大小和方向、物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)都具有變化性，涉及力、相對
19、運(yùn)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)化等各方面的知識(shí)，能較好地考查考生分析物理過程及應(yīng)用物理規(guī)律解答問題的能力思維發(fā)散4求解以下各類傳送帶問題：(1)如圖 8314 所示，長為 L 的傳送帶 AB 始終保持速度v0 順時(shí)針運(yùn)動(dòng)現(xiàn)將一與皮帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為、質(zhì)量為 m 的滑塊 C(可視為質(zhì)點(diǎn))，輕放到 A 端，已知 L3.6 m，v05 m/s，m1 kg，0.5，取g10 m/s2，求：圖 8314滑塊 C 由 A 運(yùn)動(dòng)到 B 時(shí)做什么樣的運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)時(shí)間 tAB為多少？在 tAB時(shí)間內(nèi)，滑塊 C 和傳送帶的位移分別是多少？滑塊C 相對于傳送帶的位移大小是多少？滑塊 C 由 A 運(yùn)動(dòng)到 B，摩擦力對滑塊 C 和傳送帶做的
20、功分別是多少？從功是能量轉(zhuǎn)化的量度來看，它們各自的物理意義又是什么？傳送帶的電機(jī)因放上物體而多做多少功？滑塊 C 和傳送帶之間由于摩擦產(chǎn)生多少熱量？(2)如圖 8315 所示，一水平方向上足夠長的傳送帶以恒定的速率 v1 沿順時(shí)針方向傳動(dòng)，在傳送帶右端一與傳送帶等高的光滑水平面上，一物體以速率 v2 沿直線向左滑上傳送帶，經(jīng)過一段時(shí)間后又返回光滑水平面求返回到光滑水平面時(shí)的速率 v2.圖 8315(3)如圖 8316 所示，傾角為的傳送帶，以 v0 的恒定速度按圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)已知傳送帶上下兩端相距 L，現(xiàn)將一與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為的滑塊 A 輕放于傳送帶上端，求 A從上端運(yùn)動(dòng)到下端的時(shí)間 t
21、.圖 8316(4)如圖 8317 甲所示，質(zhì)量 m0.1 kg 的金屬棒 a 從某一高度由靜止沿光滑的弧形軌道下滑，然后進(jìn)入寬 L0.5 m 的光滑水平導(dǎo)軌， 水平導(dǎo)軌處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0.2 T的廣闊勻強(qiáng)磁場中在水平導(dǎo)軌上另有一靜止的金屬棒 b，其質(zhì)量與金屬棒 a 的質(zhì)量相等已知金屬棒 a 和 b 的電阻分別是0.1 ，金屬棒 a 進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，金屬棒 a 和 b 運(yùn)動(dòng)的 vt圖象如圖乙所示，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，整個(gè)水平導(dǎo)軌足夠長(取g10 N/kg)求：圖 8317金屬棒 a 的初始位置距水平軌道的高度金屬棒 a 進(jìn)入磁場的瞬間，金屬棒 b 的加速度多大？證明兩棒的最終速度 v2
22、1 m/s.若假設(shè)兩棒始終沒有相碰，則兩棒在運(yùn)動(dòng)過程中最多產(chǎn)生多少電能？a、b 棒產(chǎn)生的總熱量為多少？若軌道變成圖丙所示，已知 La Lb7 3，兩棒由同種材料制成且粗細(xì)相同，現(xiàn)給 a 一個(gè)初速度 v0，求穩(wěn)定后 a、b的速度圖甲中虛線處為磁場的邊界，為使 a、b 兩棒不相撞，則b 棒離磁場邊界(虛線處)至少多遠(yuǎn)？ 解：(1)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)時(shí)間tAB為1.22 s. 滑塊C和傳送帶的位移分別是3.6 m、 6.1 m；滑塊C相對于傳送帶的位移大小是2.5 m. 摩擦力對滑塊C做的功是12.5 J，物理意義是做的功使滑塊的動(dòng)能增加了12.5 J；摩擦力對傳送帶做的功是
23、25 J，物理意義是做功消耗了傳送帶25 J的能量，轉(zhuǎn)化成滑塊12.5 J的動(dòng)能和系統(tǒng)12.5 J的摩擦熱 傳送帶的電機(jī)因放上物體而多做25 J的功；滑塊C和傳送帶之間由于摩擦產(chǎn)生12.5 J的熱量 (2)滑塊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力必然是向右的返回時(shí)，開始階段滑塊速率小于傳送帶速率，所受摩擦力仍向右，滑塊向右加速若滑塊能一直加速到右端，則v2v2，前提是傳送帶速率一直大于滑塊速率，即v1v2v2.若v1v2，則返回加速過程中，到不了最右端滑塊速度就與傳送帶的速度相等了，之后以v1勻速到達(dá)右端，即v1v2時(shí)，v2v1. (3)當(dāng) A 的速度達(dá)到 v0時(shí)是運(yùn)動(dòng)過程的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，A 初始下滑加速度為a
24、1gsin gcos ，若能加速到v0，下滑位移(對地)五、碰撞和“類碰撞”問題碰撞問題是歷年高考試題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，同時(shí)它也是同學(xué)們學(xué)習(xí)的難點(diǎn)它所反映出來的物理過程、狀態(tài)變化及能量關(guān)系，能夠全方位地考查考生的理解能力、邏輯思維能力及分析推理能力高考中考查的碰撞問題，碰撞時(shí)間極短，位移為零，碰撞過程遵循動(dòng)量守恒定律碰撞是一個(gè)十分重要的物理過程，其特點(diǎn)是：作用時(shí)間極短，動(dòng)量守恒，動(dòng)能不增加思維發(fā)散5如圖 8318 所示，已知 A、B 兩個(gè)鋼性小球質(zhì)量分別是 m1、m2，小球B靜止在光滑水平面上，A以初速度v0與小球 B 發(fā)生碰撞圖 8318(1)若兩球發(fā)生的碰撞是彈性碰撞，求碰撞后小球 A 的速度
25、v1和小球B的速度v2，并從下面五個(gè)前提條件對兩球碰撞后的情景進(jìn)行討論：m1m2；m1m2；m1m2；m1m2；m1m2.(2)若兩球發(fā)生的碰撞是完全非彈性碰撞，即碰撞后小球 A、B 粘在一起，求碰撞后的共同速度以及這一過程中損失的機(jī)械能(3)若m1m2，求碰撞后小球 A 和 B 的速度的取值范圍推廣：碰撞模型的應(yīng)用不僅僅局限于碰撞，還應(yīng)包括類似碰撞的模型，即“類碰撞”，因此我們應(yīng)廣義地理解碰撞模型分析彈性碰撞這一模型的關(guān)鍵是抓住系統(tǒng)碰撞前后動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒(動(dòng)能不變)，具備了這一特征的物理過程，可理解為彈性碰撞分析完全非彈性碰撞這一模型的關(guān)鍵是抓住碰撞后具有共同速度，且遵循動(dòng)量守恒，但此
26、時(shí)損失的機(jī)械能最大圖 8319 中所反映的情景都可以歸結(jié)為碰撞模型圖 8319 討論：當(dāng)m1m2時(shí)，v10，v2v0，顯然碰撞后A靜止，B 以 A的初速度運(yùn)動(dòng)，兩球速度交換，并且A的動(dòng)能完全傳遞給B，因此 m1m2 也是動(dòng)能傳遞最大的條件 若m1m2時(shí)，v1v0，v22v0，即當(dāng)質(zhì)量很大的物體A碰撞質(zhì)量很小的物體B時(shí)，物體A的速度幾乎不變，物體B以2倍于物體A的速度向前運(yùn)動(dòng) 當(dāng)m1m2時(shí)，則v10,0v2v0，即物體A反向運(yùn)動(dòng)，物體B以小于v0的速度向前運(yùn)動(dòng) (3)一般的碰撞是介于彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間的情形，故它們的速度一定介于彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間，因此碰撞后小球A和B的速度的
27、取值范圍是六、帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)問題以帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題是高考的熱點(diǎn)，每年的高考試卷都有此類題，并且多是大型計(jì)算題、綜合題以帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題，能考查電場、電場力、加速度、速度、位移、勻速運(yùn)動(dòng)、勻加速運(yùn)動(dòng)及磁場、洛倫茲力、圓周運(yùn)動(dòng)、向心力、向心加速度、線速度、角速度以及幾何作圖、數(shù)學(xué)演算等很多知識(shí)點(diǎn)所以，以帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題容易出綜合題下面通過題目探討以帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題的命題規(guī)律和解題方法思維發(fā)散6如圖 8320 所示，離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為 m、電荷量為 q 的離子，從靜止經(jīng)加速電壓 U1進(jìn)行
28、加速圖 8320(1)求經(jīng)電場加速后獲得速度 v0 的大?。?2)若經(jīng)電壓加速后，離子從兩平行板左側(cè)中間位置 A 平行兩板射入電壓 U2 的偏轉(zhuǎn)電場已知平行板長為 L，兩板間距離為 d，求：離子離開電場前在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t；離子在偏轉(zhuǎn)電場中受到的電場力的大小 F；離子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度；離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的縱向速度 vy；離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度 v 的大??；離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的豎直偏移量 y；離子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角的正切值 tan ；證明離子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心點(diǎn) O；要使離子能穿出電場區(qū)域，則求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓 U的范圍；若放置一足夠大、與
29、兩板右側(cè)相距 b 的豎直屏，求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長度 如圖 8321 所示求：(3)若經(jīng)電壓加速后，離子從 A 點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為 d 的勻強(qiáng)磁場中，離子離開磁場時(shí)的位置 P 偏離入射方向的距離為 圖 8321離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；離子離開磁場時(shí)速度偏轉(zhuǎn)的角度的正切值 tan .(4)若經(jīng)電壓加速后，離子沿 AM 方向進(jìn)入一半徑為 R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，離開磁場后離子將擊中屏幕的 N 點(diǎn)，如圖 8322 所示已知 M 點(diǎn)為屏幕的中心，磁場區(qū)域的圓心 O 在 AM 的連線上，O
30、 點(diǎn)與 M 點(diǎn)的距離為 L.求：圖 8322離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；離子離開磁場時(shí)速度偏轉(zhuǎn)的角度的正切值 tan ；離子擊中的 N 點(diǎn)與屏幕中心 M 點(diǎn)的距離；離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；離子從進(jìn)入圓形磁場到擊中屏幕的總時(shí)間圖682 T，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)一束質(zhì)荷比為 7(2011 年肇慶一模)有一個(gè)長方體形狀的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場區(qū)域，它的截面是邊長 L0.20 m 的正方形，如圖 8323 所示，其電場強(qiáng)度為 E4105 V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B210kg/C 的正離子流，以一定的速度從電磁場的正方形區(qū)域邊界的中點(diǎn)射入時(shí)，不計(jì)正離子的重力，則：圖 83
31、23(1)要使離子流穿過電磁場區(qū)域而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電場強(qiáng)度的方向如何？離子流的速度多大？(2)在離電磁場區(qū)域右邊界 D0.4 m 處有一與邊界平行的熒光屏，若撤去電場，離子流擊中屏上 a 點(diǎn)；若撤去磁場，離子流擊中屏上 b 點(diǎn)，求 ab 間的距離 解：(1)電場方向豎直向下，與磁場構(gòu)成粒子速度選擇器，使離子運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)，則 qEqBv，解得v2107 m/s. (2)撤去電場，離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所需向心力為洛倫茲力，于是離子離開磁場區(qū)域邊界時(shí)，如圖得3069圖69七、電磁感應(yīng)綜合問題電磁感應(yīng)是每年高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一，電磁學(xué)與電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用是高考熱點(diǎn)，往往由于其綜合性較強(qiáng)，在選擇題
32、與計(jì)算題都可能出現(xiàn)較為復(fù)雜的試題電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用主要體現(xiàn)在與電學(xué)知識(shí)的綜合，以“導(dǎo)軌導(dǎo)體棒”模型為主，充分利用電磁感應(yīng)定律、楞次定律、安培力、直流電路知識(shí)、磁場知識(shí)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，可能以圖象的形式進(jìn)行考查，也可能是求解有關(guān)電學(xué)的一些物理量(如電量、電功率或電熱等)同時(shí)在求解過程中通常也會(huì)涉及力學(xué)知識(shí)，如物體的平衡條件(運(yùn)動(dòng)最大速度求解)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律(雙導(dǎo)體棒)及能量守恒等知識(shí)點(diǎn)思維發(fā)散8求解下列各類電磁感應(yīng)問題：(1)如圖 8324 所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0.5 T 的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為 h0.1 m 的平行金屬導(dǎo)軌 MN 和 PQ，導(dǎo)軌
33、電阻忽略不計(jì)，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q 之間連接著一阻值 R0.3 的電阻導(dǎo)軌上跨放著一根長為 L0.2 m、每米長電阻為 r2.0 /m 的金屬棒 ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交放置，交點(diǎn)為 c、d，當(dāng)金屬棒在水平拉力的作用下以速度 v4.0 m/s 向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：電阻 R 中的電流強(qiáng)度大小和方向；使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的拉力；金屬棒 ab 兩端點(diǎn)間的電勢差；回路中的發(fā)熱功率圖 8324(2)如圖 8325 所示，AB、CD 是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為 L，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B1，在導(dǎo)軌的 AC
34、端連接一個(gè)阻值為 R 的電阻，一根質(zhì)量為 m、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒 ab，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑已知金屬棒 ab 與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計(jì)圖 8325請分析金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況，并求此過程中金屬棒 ab 的最大速度若金屬棒 ab 從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑到速度最大時(shí)，通過的位移為 x0 ，能否求出在此過程中通過電阻 R 的電荷量為多少？如果能，請求出該電荷量 q；如果不能，請說明原因若金屬棒 ab 從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑到速度最大時(shí)，通過的位移為 x0 ，能否求出在此過程中安培力對金屬棒 ab 所做的功？如果能，請求出安培力所做的功 WA；如果不能，請說明原因圖 8326在前 t
35、0 時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢；在前 t0 時(shí)間內(nèi)線圈的電功率；求 t0 的值(4)如圖 8327 所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌的端點(diǎn) P、Q 用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離 l0.20 m有垂直于桌面隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與時(shí)間 t 的關(guān)系為 Bkt，比例系數(shù) k0.02 T/s.一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中保持與導(dǎo)軌垂直在 t0 時(shí)刻，導(dǎo)軌固定在水平桌面上，兩根導(dǎo)軌每米的電阻均為 r00.10/m，導(dǎo)軌的金屬桿緊靠在 P、Q 端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求：在 t6.0 s 時(shí)金屬桿所受的安培力圖 8327(
36、1)解：金屬棒向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，等效電路如圖 70 所示在閉合回路中，金屬棒 cd 部分相當(dāng)于電源，內(nèi)阻rcdhr，電動(dòng)勢 EcdBhv.圖 70圖71高考物理計(jì)算題答題技巧物理計(jì)算題的特點(diǎn)：一般文字?jǐn)⑹隽枯^大，涉及物理過程較多，所給物理情境較復(fù)雜，物理模型較模糊甚至很隱蔽，運(yùn)用的物理規(guī)律較多，題目的分值較重物理計(jì)算題對考生的能力考查較全面，它不僅能很好地考查考生對物理概念、物理規(guī)律的理解和根據(jù)已知條件及物理事實(shí)對物理問題進(jìn)行邏輯推理和論證的能力，而且還能更有效地考查考生的綜合分析能力及應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的能力因此計(jì)算題的難度較大，對考生的要求較高要想解答好計(jì)算題，除了需要扎實(shí)的物理基礎(chǔ)知
37、識(shí)外，還需要掌握一些有效規(guī)范的答題技巧1審題的規(guī)范化審題是對題目進(jìn)行分析、綜合、尋求解題思路和方法的過程，所以審題規(guī)范是正確解答物理題的前提條件一些考生往往會(huì)出現(xiàn)見到試題不知如何下手、找不到切入點(diǎn)、想到哪就寫到哪兒的情況其原因就是不知道怎樣去審題，沒有一個(gè)基本的審題程序?qū)忣}過程主要包括以下幾個(gè)方面：明確物理狀態(tài)和過程、明確條件和目標(biāo)、確定解題思路和方法.2語言表達(dá)的規(guī)范化語言表達(dá)規(guī)范化要求考生用物理語言來描述相應(yīng)的物理過程、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力情況；能用精準(zhǔn)的語言描述實(shí)驗(yàn)的操作步驟、描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論等語言表達(dá)的規(guī)范化還體現(xiàn)在必要的文字說明上，這是考生常常容易忽視的地方必要的文字說明也是保證題目完整
38、解答不可缺少的，它能使解題思路表達(dá)得清楚明了，解答有據(jù)，流暢完美具體來說計(jì)算題規(guī)范化表述過程常包括以下幾個(gè)方面：(1)明確研究對象(個(gè)體還是系統(tǒng))；(2)根據(jù)題意準(zhǔn)確畫出受力圖、運(yùn)動(dòng)示意圖、電路圖等有關(guān)圖象；(3)要指明物理過程及始末狀態(tài)，包括其中的隱含條件或臨界狀態(tài)；(4)指明要選取的正方向或零位置；(5)物理量盡量用題目中給定的符號(hào)，需自設(shè)的物理量(包括待求量、中間過度量)要說明其含義；(6)要指明所用物理公式的名稱、條件和依據(jù)，并用相關(guān)詞語來表達(dá)，如“由定律得”、“將代入”、“聯(lián)立”等句式；(7)用文字串聯(lián)起完整的思路及思維流程；(8)求得結(jié)果應(yīng)有文字說明及帶入題給數(shù)據(jù)的算式，最終結(jié)果要
39、有準(zhǔn)確的數(shù)字和單位，必要時(shí)對問題的結(jié)果加以適當(dāng)討論，說明其物理意義作圖是解題的重要步驟，它有助于建立清晰有序的物理過程和確立物理量間的關(guān)系，可以把問題具體化、形象化在審題過程中，要養(yǎng)成畫草圖的習(xí)慣；解物理題時(shí)，能畫圖的盡量畫圖，圖能幫助我們理解題意、分析過程以及探討過程中各物理量的變化，便于構(gòu)建物理模型需要保留在卷面上的圖必須用尺、圓規(guī)、鉛筆，不能隨心所欲徒手作圖作出的圖應(yīng)能反映有關(guān)量的關(guān)系，圖文要對應(yīng)畫函數(shù)圖象時(shí)，要畫好坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)軸上的箭頭，標(biāo)好物理量的符號(hào)、單位及坐標(biāo)軸上的數(shù)據(jù)圖形、圖線應(yīng)清晰準(zhǔn)確，線段的虛實(shí)要分明、有區(qū)別3作圖的規(guī)范化4方程式和主要步驟書寫的規(guī)范化原始的基本方程是主要
40、的得分依據(jù)，寫出的方程式必須能反映出所依據(jù)的基本物理規(guī)律，不能以變形的結(jié)果式代替方程式同時(shí)方程式應(yīng)該全部用字母、符號(hào)來表示，不能出現(xiàn)字母、符號(hào)和數(shù)據(jù)混合，數(shù)據(jù)式同樣不能代替方程式有多個(gè)方程式，一般要分別列出并進(jìn)行編號(hào)，以便于計(jì)算說明計(jì)算時(shí)一般要先進(jìn)行代數(shù)式的字母運(yùn)算，推導(dǎo)出有關(guān)未知量的代數(shù)表達(dá)式，然后再代入數(shù)據(jù)計(jì)算這樣做既有利于減輕計(jì)算負(fù)擔(dān)，又有利于一般規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和回顧檢查從近幾年高考物理計(jì)算題的答案及評分標(biāo)準(zhǔn)中可以看出，求解方程時(shí)卷面上只要寫出最簡式，然后做出必要的說明，直接給出計(jì)算結(jié)果即可切忌把大量的運(yùn)算過程寫在卷面上，這樣會(huì)給人以繁瑣凌亂、思路不清的感覺，同時(shí)也增大了出錯(cuò)的幾率5解題結(jié)果
41、的規(guī)范化解題結(jié)果是整個(gè)解題過程的重要組成部分，規(guī)范的答案能清晰地反映出解題的最終結(jié)果答案規(guī)范是指答案準(zhǔn)確、簡潔、全面既要注意計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證、取舍，還要注意答案的完整，要認(rèn)真規(guī)范地加以表述作為計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)一般要用科學(xué)計(jì)數(shù)法；有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)根據(jù)題意確定，有的題目對有效數(shù)字的位數(shù)有明確要求，就要嚴(yán)格按要求取，多取少取都會(huì)被扣分計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)必須帶上單位；結(jié)果用字母表示的，則要看題中提供的表示已知量的字母是否帶有單位，如果不帶單位，則最后的結(jié)果也不要帶單位，反之則要帶上單位有時(shí)對解題結(jié)果要做適當(dāng)?shù)恼f明和討論，例如結(jié)果是矢量的就要說明方向，方向的說明要與題目中涉及的方向相對應(yīng)總之，對于物理計(jì)算題特別是一些技巧性較高的題目，如臨界問題、模糊問題、數(shù)理結(jié)合問題等，要注意隱含條件的挖掘、“關(guān)鍵點(diǎn)”的突破、過程之間“銜接點(diǎn)”的確定、重要詞語的理解、物理情景的創(chuàng)設(shè)，逐步掌握較高的解題技巧對于信息量較大的題目要認(rèn)真閱讀，要通過發(fā)現(xiàn)信息、提煉信息，發(fā)現(xiàn)規(guī)律、運(yùn)用規(guī)律，聯(lián)想遷移，類比推理等方法去解答物理問題還應(yīng)掌握“三優(yōu)先四分析”的解題策略，即優(yōu)先考慮整體法、優(yōu)先考慮動(dòng)能定理、優(yōu)先考慮動(dòng)量定理；分析物體的受力情況、分析物體的運(yùn)動(dòng)情況、分析力做功的情況、分析物體間能量轉(zhuǎn)化情況形成有計(jì)劃、多角度、多側(cè)面的解題方法網(wǎng)絡(luò)，才能使我們在解物理計(jì)算題時(shí)立于不敗之地
高考物理專題提升二輪復(fù)習(xí) 第2部分 專題8 第3講 計(jì)算題突破課件 新人教版
