高考物理数学物理法(一)解题方法和技巧及练习题
高考物理大题解题技巧

高考物理大题解题技巧高考物理大题解题技巧1、抓住关键词语,挖掘隐含条件在读题时不仅要注意那些给出具体数字或字母的显性条件,更要抓住另外一些叙述性的语言,特别是一些关键词语。
所谓关键词语,指的是题目中提出的一些限制性语言,它们或是对题目中所涉及的物理变化的描述,或是对变化过程的界定等。
高考物理计算题之所以较难,不仅是因为物理过程复杂、多变,还由于潜在条件隐蔽、难寻,往往使考生们产生条件不足之感而陷入困境,这也正考查了考生思维的深刻程度。
在审题过程中,必须把隐含条件充分挖掘出来,这常常是解题的关键。
有些隐含条件隐蔽得并不深,平时又经常见到,挖掘起来很容易,例如题目中说“光滑的平面”,就表示“摩擦可忽略不计”;题目中说“恰好不滑出木板”,就表示小物体“恰好滑到木板边缘处且具有与木板相同的速度”等等。
但还有一些隐含条件隐藏较深或不常见到,挖掘起来就有一定的难度了。
2、重视对基本过程的分析(画好情境示意图)在高中物理中,力学部分涉及的运动过程有匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、简谐运动等,除了这些运动过程外,还有两类重要的过程:一类是碰撞过程,另一类是先变加速运动最终匀速运动的过程(如汽车以恒定功率启动问题)。
热学中的变化过程主要有等温变化、等压变化、等容变化、绝热变化等(这些过程的定量计算在某些省的高考中已不作要求)。
电学中的变化过程主要有电容器的充电和放电、电磁振荡、电磁感应中的导体棒做先变加速后匀速的运动等,而画出这些物理过程的示意图或画出关键情境的受力分析示意图是解析计算题的常规手段。
画好分析草图是审题的重要步骤,它有助于建立清晰有序的物理过程和确立物理量间的关系,可以把问题具体化、形象化。
分析图可以是运动过程图、受力分析图、状态变化图,也可以是投影法、等效法得到的示意图等。
在审题过程中,要养成画示意图的习惯。
解物理题,能画图的尽量画图,图能帮助我们理解题意、分析过程以及探讨过程中各物理量的变化。
高考物理新物理方法知识点技巧及练习题附答案(3)

高考物理新物理方法知识点技巧及练习题附答案(3)一、选择题1.在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、等效替代法等。
以下关于物理学研究方法的叙述正确的是()A.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了控制变量法B.根据速度的定义式,当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了建立物理模型法C.合力和分力的概念运用了极限法D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代表物体的方法叫等效替代法2.如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是()A.若粘在C木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力减小B.若粘在A木块上面,绳的拉力减小,A、B间摩擦力不变C.若粘在B木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力增大D.若粘在C木块上面,绳的拉力和A、B间摩擦力都减小3.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法和思路,以下关于所用研究方法或思路的叙述正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B.根据速度定义式xvt∆=∆,当△t非常非常小时,xt∆∆就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法C.伽利略对落体问题的研究思路是:问题→猜想→实验验证→数学推理→合理外推→得出结论D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了类比法4.如图所示,A、B、C 三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是( )A.A 与墙面间存在压力B.A 与墙面间存在静摩擦力C.A 物块共受 3 个力作用D.B 物块共受 5 个力作用5.如图所示,质量为M、半径为R的半球形匀质物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑匀质球B,则A.A对地面的摩擦力方向向左B.B对A的压力大小为R rmg RC.B对A的压力大小为mgD.细线对小球的拉力大小为r mg R6.如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B。
高中物理计算题解题步骤技巧

高中物理计算题解题步骤技巧要想成功破-解计算题难题,首先要明晰它的本质。
其实,所有的计算难题,看似繁杂凌乱,很难理出头绪,其实就是一些基本现象和知识的叠加而已。
下面给大家分享一些关于高中物理计算题解题步骤技巧,希望对大家有所帮助。
高中物理计算题力学综合力学综合试题往往呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多样性、数学方法的技巧性和一题多解的灵活性等特点,能力要求较高。
具体问题中可能涉及到单个物体单一运动过程,也可能涉及到多个物体,多个运动过程,在知识的考查上可能涉及运动学、动力学、功能关系等多个规律的综合运用。
解题策略:(1)多体问题:整体法和隔离法。
选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。
选取研究对象需根据不同的条件,或采用隔离法,把研究对象从其所在的系统中抽取出来进行研究;或采用整体法,把几个研究对象组成的系统作为整体来进行研究;或将隔离法与整体法交叉使用。
(2)多过程问题:合分合。
“合”:初步了解全过程,构建大致运动图景。
“分”:将全过程进行分解,分析每个过程的规律(包括物体的受力情况、状态参量等)。
“合”:找到子过程之间的联系,寻找解题方法(物体运动的速度、位移、时间等)。
观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。
(3) 隐含条件类问题:注重审题,深究细琢,努力挖掘隐含条件。
我们有一期是专门关于隐含条件的总结,仍然不熟悉的同学可以再找来看一下。
(4)分类讨论类问题:认真分析制约条件,周密探讨多种情况。
解题时必须根据不同条件对各种可能情况进行全面分析,必要时要自己拟定讨论方案,将问题根据一定的标准分类,再逐类进行探讨,防止漏解。
(5)数学技巧类问题:耐心细致寻找规律,熟练运用数学方法。
耐心寻找规律、选取相应的数学方法是关键。
求解物理问题,通常采用的数学方法包括:图象法、几何法、方程法、比例法、数列法、不等式法、函数极值法和微元分析法等,在众多数学方法的运用上必须打下扎实的基础。
高考物理中数学方法

处理物理问题的数学方法一、极值法1、 利用二次函数求极值:y =ax 2+bx +c =a (x 2+b a x +b 24a 2)+c -b 24a =a (x +b 2a )2+4ac -b 24a(其中a 、b 、c 为实常数),当x =-b2a 时,有极值y m =4ac -b 24a (若二次项系数a >0,y 有极小值;若a <0,y 有极大值).2、 利用三角函数求极值:y =a cos θ+b sin θ=a 2+b 2(a a 2+b 2cos θ+ba 2+b 2sin θ) 令sin φ=a a 2+b 2,cos φ=ba 2+b 2则有:y =a 2+b 2(sin φcos θ+cos φsin θ)=a 2+b 2sin (φ+θ)3、 利用均值不等式求极值:对于两个大于零的变量a 、b ,若其和a +b 为一定值p ,则当a =b 时,其积ab 取得极大值 p 24例题:[2013山东理综 22(15分)]如图所示,一质量m =0.4kg 的小物块,以v 0=2m/s 的初速度,在与斜面成某的角度的拉力F 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t =2s 的时间物块由A 点运动到B 点,AB 两点间的距离L =10m.已知斜面倾角30=θ,物块与斜面之间的动摩擦因数33=μ,重力加速度g 取10m/s 2. (1)求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小。
(2)拉力F 与斜面夹角多大时,拉力F 最小?拉力F 的最小值是多少? 答:(1)物块加速度的大小为3m/s 2,到达B 点的速度为8m/s ; (2)拉力F 与斜面的夹角30°时,拉力F 最小,最小值是N 53 13=F min解析:(1)物体做匀加速直线运动,根据运动学公式,有:221at L =①, v=at ②联立解得; a=3m/s 2,v=8m/s (2)对物体受力分析 根据牛顿第二定律,有:水平方向:Fcosα-mgsinα-F f =ma 竖直方向:Fsinα+F N -mgcosα=0 其中:F f =μF N 联立解得:α)+sin(60 3 32ma +μcosα)+mg(sin α= sin cos ma +μcosα)+mg(sin α=F ︒+αμα故当α=30°时,拉力F 有最小值,为N 53 13=F min ; 二、几何法利用几何方法求解物理问题时,常用到的有“对称点的性质”、“两点间直线距离最短”、“直角三角形中斜边大于直角边”以及“全等、相似三角形的特性”等相关知识,如:带电粒子在有界磁场中的运动类问题,物体的变力分析时经常要用到相似三角形法、作图法等.与圆有关的几何知识在力学部分和电学部分的解题中均有应用,尤其在带电粒子在匀强磁场中做圆周运动类问题中应用最多,此类问题的难点往往在圆心与半径的确定上常见的几何关系:1.依切线的性质确定.从已给的圆弧上找两条不平行的切线和对应的切点,过切点作切线的垂线,两条垂线的交点为圆心,圆心与切点的连线为半径.2.依垂径定理(垂直于弦的直径平分该弦,且平分弦所对的弧)和相交弦定理(如果弦与直径垂直相交,那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项)确定.如图1所示.图1由勾股定理得:R 2=(R -CE )2+EB 2解得:R =EB 22CE +CE2.例题:[2014山东理综 24(20分)]如图-2甲所示,间距为、垂直于纸面的两平行板间存在匀强磁场。
【物理】高考必刷题物理数学物理法题及解析

【物理】高考必刷题物理数学物理法题及解析一、数学物理法1.如图所示,一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上.整个空间存在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场.一电荷量为q (q >0)、质量为m 的小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O ′.球心O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(02πθ<<).为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度B 的最小值及小球P相应的速率.(已知重力加速度为g )【答案】min 2cos m g B q R θ=cos gRv θθ=【解析】 【分析】 【详解】据题意,小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,该圆周的圆心为O’.P 受到向下的重力mg 、球面对它沿OP 方向的支持力N 和磁场的洛仑兹力f =qvB ①式中v 为小球运动的速率.洛仑兹力f 的方向指向O’.根据牛顿第二定律cos 0N mg θ-= ②2sin sin v f N mR θθ-= ③ 由①②③式得22sin sin 0cos qBR qR v v m θθθ-+=④由于v 是实数,必须满足222sin 4sin ()0cos qBR qR m θθθ∆=-≥ ⑤由此得2cos m gB q R θ≥⑥可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为min 2cos m gB q R θ=⑦此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为min sin 2qB R v m θ=⑧由⑦⑧式得sin cos gRv θθ=⑨2.一透明柱体的横截面如图所示,圆弧AED 的半径为R 、圆心为O ,BD ⊥AB ,半径OE ⊥AB 。
两细束平行的相同色光1、2与AB 面成θ=37°角分别从F 、O 点斜射向AB 面,光线1经AB 面折射的光线恰好通过E 点。
已知OF =34R ,OB =38R ,取sin370.6︒=,cos 370.8︒=。
高三物理学习方法技巧窍门(归纳)

高三物理学习方法技巧窍门(归纳)高考高三物理全年复习技巧总结1、图象题。
人类表示信息是从图象开始起源的,从图画演变为文字,进而抽象出数学公式,看懂图表、动漫是从幼儿开始的,是生活的基本能力。
近几年各地高考图象的数量逐年增加,图象表示物理问题比文字和公式具有更大的优越性,能形象地描述物理状态、过程和规律,能够把一个问题的多个相关因素同时展现出来,给我们分析问题提供直观、清晰的物理图景,既有助于我们对相关概念、规律的理解和记忆,又有助于我们正确地把握相关物理量之间的定性、定量关系。
因此要习惯用图象表示问题,处理数据。
物理图象不同于数学图象的是一般两坐标轴表示两个具有实际意义的物理量,首先要看清坐标轴,理解图象表示的是谁随谁的变化,理解正、负、斜率、面积、截距、交点的物理意义,其次把图形转化为实际的物理过程,进而理解图象的意义并解答问题。
2、实验探究题。
从近几年高考对实验考查的结果来看,实验的得分率一直很低。
物理是以实验为基础的学科,首先要树立物理规律来源于实验、来源于生活的理念,实验是第一的,规律是第二的。
由于高考采用笔试的形式,以“题”考“实验”,如果实际复习中也以“题”的形式来复习“实验”,就很难突破实验的抽象和实际的操作场景的模拟。
因此要结合实验仪器,有针对地做,在做中思,在思中做,这也是教学做合一的思想。
实验思想、技能和方法是高考实验考查的三大重点,电学考查仪表读数、实物图连接、电表选取、电路设计、方案的筛选、原理的迁移、数据的处理,可以很好地考查多项实验能力。
科学探究的六步为:提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集数据,分析与论证,交流与合作。
探究与实验相结合使二者都具有了实际意义。
每一个实验突出的探究环节不尽相同,关键是从实验原理出发,进行设计和变化,培养的是科学的精神和实事求是的态度,如20__年的实验题,必须对规定的实验理解原理,有实际操作经验,才能进行实验能力的迁移。
高考物理数学物理法题20套(带答案)及解析
高考物理数学物理法题20套(带答案)及解析一、数学物理法1.两块平行正对的水平金属板AB ,极板长0.2m L =,板间距离0.2m d =,在金属板右端竖直边界MN 的右侧有一区域足够大的匀强磁场,磁感应强度3510T B -=⨯,方向垂直纸面向里。
两极板间电势差U AB 随时间变化规律如右图所示。
现有带正电的粒子流以5010m/s v =的速度沿水平中线OO '连续射入电场中,粒子的比荷810C/kg qm=,重力忽略不计,在每个粒子通过电场的极短时间内,电场视为匀强电场(两板外无电场)。
求: (1)要使带电粒子射出水平金属板,两金属板间电势差U AB 取值范围;(2)若粒子在距O '点下方0.05m 处射入磁场,从MN 上某点射出磁场,此过程出射点与入射点间的距离y ∆;(3)所有粒子在磁场中运动的最长时间t 。
【答案】(1)100V 100V AB U -≤≤;(2)0.4m ;(3) 69.4210s -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)带电粒子刚好穿过对应偏转电压最大为m U ,此时粒子在电场中做类平抛运动,加速大小为a ,时间为t 1。
水平方向上01L v t =①竖直方向上21122d at =② 又由于mU qma d=③ 联立①②③得m 100V U =由题意可知,要使带电粒子射出水平金属板,两板间电势差100V 100V AB U -≤≤(2)如图所示从O '点下方0.05m 处射入磁场的粒子速度大小为v ,速度水平分量大小为0v ,竖直分量大小为y v ,速度偏向角为θ。
粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R ,则2mv qvB R=④ 0cos v v θ=⑤2cos y R θ∆=⑥联立④⑤⑥得20.4m mv y qB∆== (3)从极板下边界射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最长。
如图所示粒子进入磁场速度大小为v 1,速度水平分量大小为01v ,竖直分量大小为v y 1,速度偏向角为α,则对粒子在电场中011L v t =⑦11022y v d t +=⑧ 联立⑦⑧得101y v v =101tan y v v α=得π4α=粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R ',则211mv qv B R ='⑨ 1mv R qB'=⑩ 带电粒子在磁场中圆周运动的周期为T12π2πR m T v qB'==⑪在磁场中运动时间2π(π2)2πt T α--=⑫联立⑪⑫得663π10s 9.4210s t --=⨯=⨯2.一透明柱体的横截面如图所示,圆弧AED 的半径为R 、圆心为O ,BD ⊥AB ,半径OE ⊥AB 。
2023高考物理答题技巧及知识点
2023高考物理答题技巧及知识点目录2022高考物理答题技巧高考物理知识点总结如何提升高三物理成绩2022高考物理答题技巧01、分时间以课标卷高考为例,高考物理一共8个选择题,按照高考选择题总时间在35-45分钟的安排。
物理选择题时间安排在15-25分钟为宜,大约占所有选择题的一半时间(由于生物选择题和化学选择题的计算量不大,很多题目可以直接进行判断,所以物理选择题所占的时间比例应稍大些).在物理的8个选择题中,时间也不能平均分配,一般情况下,选择题的难度会逐渐增加,物理选择题也不会例外。
难度大的题目大约需要3分钟甚至更长一点的时间,而难度较小的选择题一般1分钟就能够解决了,8个选择题中,按照2:5:1的关系,一般有2个简单题目,5个中档题目和1个难度较大的题目(开始时难题较小)。
02、析本质选择题一般考查的是考生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理,很少有较复杂的计算。
解题时一定要注意一些关键词,例如“不正确的”“可能”与“一定”的区别,要讨论多种可能性。
不要挑题做,应按题号顺序做,而且开始应适当慢一点,这样刚上场的紧张心情会逐渐平静下来,做题思维会逐渐活跃,不知不觉中能全身心进入状态。
一般地讲,如遇熟题,题图似曾相识,应陈题新解;如遇陌生题,题图陌生、物理情景陌生,应新题常规解,如较长时间分析仍无思路,则应暂时跳过去,先做下边的试题,待全部能做的题目做好后,再来慢慢解决(此时解题的心情已经会相对放松,状态更易发挥)。
确实做不出来时,千万不要放弃猜答案的机会,先用排除法排除能确认的干扰项,如果能排除两个,其余两项肯定有一个是正确答案,再随意选其中一项。
即使一个干扰项也不能排除仍不要放弃,四个选项中随便选一个。
尤其要注意的是,选择题做完后一定要立即涂卡。
03、巧应对高考物理选择题是所有学科中选择题难度最大的,主要难点有以下几种情况:一是物理本身在各个学科中就属于比较难的学科;二是物理选择题是不定项选择,题目答案个数不确定,造成在选择的时候瞻前顾后,不得要领;三是大部分选择题综合性很高,涉及的知识点比计算题和填空题还要多,稍有不慎,就会顾此失彼;四是有些选择题本身就是小型的计算题,计算量并不比简单的计算题小。
高中物理计算题的答题规范与解题技巧(2021年整理)
高中物理计算题的答题规范与解题技巧(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理计算题的答题规范与解题技巧(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
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从2016高考评卷看高中物理计算题的答题规范与策略每年高考成绩出来,总有一些考生的得分与自己的估分之间存在着不小的差异,有的甚至相差甚远。
造成这种情况的原因有很多,但主要原因是答题不规范,必然会造成该得的分得不到,不该失的分失掉了,致使所答试卷不能展示自己的最高水平.因此,要想提高得分率,取得好成绩,在复习过程中,除了要抓好基础知识的掌握、解题能力的训练外,还必须强调答题的规范,培养良好的答题习惯,形成规范的答题行为。
在这我就结合我参加2016高考评卷的体会,从考生答题的现状及成因,规范答题的细则要求等方面与大家进行探讨。
下面我们先来看2016高考理综25题的标准答案和高考评卷给分标准:(2016年全国卷课标一25题)(18分)如图,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC=7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直面内。
质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出),随后P 沿轨道被弹回,最高点到达F 点,AF=4R ,已知P 与直轨道间的动摩擦因数1=4μ,重力加速度大小为g 。
高考物理物理解题方法:数学物理法压轴难题综合题附答案解析
高考物理物理解题方法:数学物理法压轴难题综合题附答案解析一、高中物理解题方法:数学物理法1.如图所示,ABCD 是柱体玻璃棱镜的横截面,其中AE ⊥BD ,DB ⊥CB ,∠DAE=30°,∠BAE=45°,∠DCB=60°,一束单色细光束从AD 面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab 所示,ab 与AD 面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示)(1)这束入射光线的入射角多大?(2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角. 【答案】(1)这束入射光线的入射角为48.6°; (2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角为48.6° 【解析】试题分析:(1)设光在AD 面的入射角、折射角分别为i 、r ,其中r=30°, 根据n=,得: sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75 故i=arcsin0.75=48.6° (2)光路如图所示:ab 光线在AB 面的入射角为45°,设玻璃的临界角为C ,则: sinC===0.67sin45°>0.67,因此光线ab 在AB 面会发生全反射 光线在CD 面的入射角r′=r=30°根据n=,光线在CD 面的出射光线与法线的夹角: i′="i=arcsin" 0.75=48.6°2.如图所示,现有一质量为m 、电荷量为e 的电子从y 轴上的()0,P a 点以初速度0v 平行于x 轴射出,为了使电子能够经书过x 轴上的(),0Q b 点,可在y 轴右侧加一垂直于xOy 平面向里、宽度为L 的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,该磁场左、右边界与y 轴平行,上、下足够宽(图中未画出).已知002mv mveB eB<α<,L b<.求磁场的左边界距坐标原点的可能距离.(结果可用反三角函数表示)【答案】01(1cos)cotmvx b L aeBθθ⎡⎤=----⎢⎥⎣⎦(其中θ=arcsineBLmv)或222mv ax b aeB=--【解析】【分析】先根据洛伦兹力提供向心力求解出轨道半径表达式;当r>L时,画出运动轨迹,根据几何关系列式求解;当r≤L时,再次画出轨迹,并根据几何关系列式求解.【详解】设电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r,则2vmerBv=,解得0mvreB=(1)当r>L时,磁场区域及电子运动轨迹如图所示由几何关系有:L eBLsinr mvθ==则磁场左边界距坐标原点的距离为[]11x b L a r cos cotθθ=----()解得:011mvx b L a cos coteBθθ⎡⎤=----⎢⎥⎣⎦()(其中eBLarcsinmvθ=)(2)当r≤L时,磁场区域及电子运动轨迹如图所示由几何关系得磁场左边界距坐标原点的距离为222()x b r a r =--- 解得2022mv ax b a eB=-- 【点睛】本题关键分r >L 和r≤L 两种情况讨论,画出轨迹是关键,根据几何关系列方程求解是难点.3.某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示.可视为质点的赛车从起点 A 出发,沿水平直线轨道运动L 后,由B 点进人半径为R 的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C ,才算完成比赛.B 是半圆轨道的最低点.水平直线轨道和半圆轨道相切于B 点.已 知赛车质量m= 5kg ,通电后以额定功率P =2W 工作,进入竖直半圆轨道前受到的阻力恒为F 1=0.4N ,随后在运动中受到的阻力均可不计,L = 10.0m ,R = 0. 32m ,g 取l0m/s 2.求:(1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的B 点对轨道的压力至少为多大? (2)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(3)若电动机工作时间为t 0=5s 当半圆轨道半径为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离最大?水平距离最大是多少? 【答案】(1)30N (2) 4s (3) 1.2m 【解析】试题分析:(1)赛车恰能过最高点时,根据牛顿定律:解得由B点到C 点,由机械能守恒定律可得:2211222B c mv mv mg R =+⋅a 在B 点根据牛顿定律可得:联立解得:54m/s B v gR ==则:630N F mg ==(2)对赛车从A 到B 由动能定理得:解得:t=4s(3)对赛车从A 到C 由动能定理得:200122f Pt F L mg R mv --⋅=赛车飞出C 后有:解得:所以 当R=0.3m 时x 最大, x max =1.2m考点:牛顿第二定律;动能定理;平抛物体的运动.4.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B 静止于水平轨道的最左端,如图(a )所示。
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高考物理数学物理法(一)解题方法和技巧及练习题一、数学物理法1.如图所示,在竖直分界线MN 的左侧有垂直纸面的匀强磁场,竖直屏与MN 之间有方向向上的匀强电场。
在O 处有两个带正电的小球A 和B ,两小球间不发生电荷转移。
若在两小球间放置一个被压缩且锁定的小型弹簧(不计弹簧长度),解锁弹簧后,两小球均获得沿水平方向的速度。
已知小球B 的质量是小球A 的1n 倍,电荷量是小球A 的2n 倍。
若测得小球A 在磁场中运动的半径为r ,小球B 击中屏的位置的竖直偏转位移也等于r 。
两小球重力均不计。
(1)将两球位置互换,解锁弹簧后,小球B 在磁场中运动,求两球在磁场中运动半径之比、时间之比;(2)若A 小球向左运动求A 、B 两小球打在屏上的位置之间的距离。
【答案】(1)2n ,21n n ;(2)123rr n n -【解析】 【详解】(1)两小球静止反向弹开过程,系统动量守恒有A 1B mv n mv =①小球A 、B 在磁场中做圆周运动,分别有2A A A mv qv B r =,21B2B Bn mv n qv B r =②解①②式得A2Br n r = 磁场运动周期分别为A 2πmT qB=,1B 22πn m T n qB =解得运动时间之比为AA2BB122Tt nTt n==(2)如图所示,小球A经圆周运动后,在电场中做类平抛运动。
水平方向有A AL v t=③竖直方向有2A A A12y a t=④由牛顿第二定律得AqE ma=⑤解③④⑤式得2AA()2qE Lym v=⑥小球B在电场中做类平抛运动,同理有22B1B()2n qE Lyn m v=⑦由题意知By r=⑧应用几何关系得B A2y y r y∆=+-⑨解①⑥⑦⑧⑨式得123ry rn n∆=-2.如图所示,ABCD是柱体玻璃棱镜的横截面,其中AE⊥BD,DB⊥CB,∠DAE=30°,∠BAE=45°,∠DCB=60°,一束单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示)(1)这束入射光线的入射角多大?(2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角.【答案】(1)这束入射光线的入射角为48.6°;(2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角为48.6°【解析】试题分析:(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r,其中r=30°,根据n=,得:sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75故i=arcsin0.75=48.6°(2)光路如图所示:ab光线在AB面的入射角为45°,设玻璃的临界角为C,则:sinC===0.67sin45°>0.67,因此光线ab在AB面会发生全反射光线在CD面的入射角r′=r=30°根据n=,光线在CD面的出射光线与法线的夹角:i′="i=arcsin" 0.75=48.6°3.如图,在长方体玻璃砖内部有一半球形气泡,球心为O,半径为R,其平面部分与玻璃砖表面平行,球面部分与玻璃砖相切于O'点。
有-束单色光垂直玻璃砖下表面入射到气泡上的A点,发现有一束光线垂直气泡平面从C点射出,已知OA=32R,光线进入气泡后第一次反射和折射的光线相互垂直,气泡内近似为真空,真空中光速为c,求:(i)玻璃的折射率n;(ii)光线从A在气泡中多次反射到C的时间。
【答案】(i )3n =;(ii )3t R c=【解析】 【分析】 【详解】(i )如图,作出光路图根据折射定律可得sin sin n θα=① 根据几何知识可得3sin 2OA R θ==② 90αθ+=︒ ③联立解得3n =3(ii )光从A 经多次反射到C 点的路程322R Rs R R R =+++=⑤ 时间st c=⑥ 得3 t Rc =光线从A在气泡中多次反射到C的时间为3Rc。
4.在地面上方某一点分别以和的初速度先后竖直向上抛出两个小球(可视为质点),第二个小球抛出后经过时间与第一个小球相遇,要求相遇地点在抛出点或抛出点以上,改变两球抛出的时间间隔,便可以改变值,试求(1)若,的最大值(2)若,的最大值【答案】(1)(2)22212v vvtg-∆=-【解析】试题分析:(1)若,取最大值时,应该在抛出点处相遇,则最大值(2)若,取最大值时,应该在第一个小球的上抛最高点相遇,解得,分析可知,所以舍去最大值22212v vvtg-∆=考点:考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】本题的解题是判断并确定出△t取得最大的条件,也可以运用函数法求极值分析.5.小华站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。
当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示。
已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为34d,重力加速度为g。
忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)问绳能承受的最大拉力多大?(2)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?【答案】(1)113mg ;(2)2d 23。
【解析】 【分析】 【详解】(1)设绳断后球飞行的时间为t ,由平抛运动规律有 竖直方向21142d gt = 水平方向D =v 1t解得v 12gd设绳能承受的最大拉力大小为F max ,这也是球受到绳的最大拉力的大小,球做圆周运动的半径为34R d =由圆周运动向心力公式,有F max -mg =21mv R得F max =113mg (2)设绳长为l ,绳断时球的速度大小为v 3,绳承受的最大拉力不变,有F max -mg =m 23v l解得v 383gl 绳断后球做平抛运动,竖直位移为y=d -l水平位移为x ,时间为t 1,由平抛运动规律有213112d l gt x v t -=,=得x =4()3l d l - 当l =2d时,x 有最大值 x max =233d6.图示为一由直角三角形ABC 和矩形CDEA 组成的玻璃砖截面图。
2AB L =,34DC L =,P 为AB 的中点,30θ︒=。
与BC 平行的细束单色光MP 从P 点入射,折射后恰好到达C 点。
已知光在真空中速度大小为c 。
求: (1)玻璃的折射率n ; (2)光从射入玻璃砖到第一次射出所用的时间t 。
【答案】(1)3;(2)33L【解析】 【详解】(1)在玻璃砖中的光路如图所示:由几何关系知6030i r ︒︒==由折射定律sin sin in r=得3n =(2)设玻璃的临界角为C ,则1sin C n=由几何关系知60β︒=由于33sin sin 23C β=>=PC 光在BD 面发生全反射,由几何关系知30︒=α由于1sin sin 2C α=< 光从射入玻璃砖到第一次从F 点射出,由几何关系知PC L =,cos 2DC LFC α== 光从射入玻璃砖到第一次射出所用的时间PC FC t v+=结合c n v=解得332Lt c=7.质量为M 的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,质量为m 的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑.现在用与木楔上表面成α角的力F 拉着木块匀速上滑,如图所示,求:(1)当α=θ时,拉力F 有最小值,求此最小值; (2)拉力F 最小时,木楔对水平面的摩擦力. 【答案】(1)mg sin 2θ (2)12mg sin 4θ【分析】对物块进行受力分析,根据共点力平衡,利用正交分解,在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡,进行求解采用整体法,对m 、M 构成的整体列平衡方程求解. 【详解】(1)木块刚好可以沿木楔上表面匀速下滑时,mg sin θ=μmg cos θ,则μ=tan θ,用力F 拉着木块匀速上滑,受力分析如图甲所示,则有:F cos α=mg sin θ+F f ,F N +F sin α=mg cos θ, F f =μF N联立以上各式解得:()sin 2cos mg F θθα=-.当α=θ时,F 有最小值,F min =mg sin 2θ.(2)对木块和木楔整体受力分析如图乙所示,由平衡条件得,F f ′=F cos(θ+α),当拉力F 最小时,F f ′=F min ·cos 2θ=12mg sin 4θ. 【点睛】木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含摩擦系数的数值恰好等于斜面倾角的正切值,当有外力作用在物体上时,列平行于斜面方向的平衡方程,结合数学知识即可解题.8.如图所示的两个正对的带电平行金属板可看作一个电容器,金属板长度为L ,与水平面的夹角为α。
一个质量为m 、电荷量为q 的带电油滴以某一水平初速度从M 点射入两板间,沿直线运动至N 点。
然后以速度0v 直接进入圆形区域内,该圆形区域内有互相垂直的匀强电场与匀强磁场。
油滴在该圆形区域做匀速圆周运动并竖直向下穿出电磁场。
圆形区域的圆心在上金属板的延长线上,其中磁场的磁感应强度为B 。
重力加速度为g ,求: (1)圆形区域的半径; (2)油滴在M 点初速度的大小。
【答案】(1)()0cos sin mv R qB αα=+;(2)202sin 2cos v v gLθθ=- 【解析】(1)带电油滴在圆形区域运动,电场力和重力相平衡,在洛伦兹力作用下运动14圆周。
根据 200v qv B m r= 得轨迹半径为mv r qB=设圆形区域的半径为R ,由几何关系得cos sin R R r αα+=解得()cos sin mv R qB αα=+(2)带电油滴在MN 段运动时,由牛顿第二定律得tan mg ma α=①由运动规律得2202v v ax -=②由几何关系知cos Lx α=③ 解①②③式得202sin 2cos v v gLθθ=-9.我国“辽宁号”航空母舰经过艰苦努力终于提前服役,势必会对南海问题产生积极影响.有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某型号战机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s 2,当飞机的速度达到50m/s 时才能离开航空母舰起飞.设航空母舰处于静止状态.试求:(1)若要求该飞机滑行160m 后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度? (2)若舰上无弹射系统,要求该飞机仍能从此舰上正常起飞,问该舰甲板至少应为多长? (3)若航空母舰上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为L=160m ,为使飞机仍能从此舰上正常起飞,这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,则这个速度至少为多少?【答案】(1)030/v m s = (2)250x m = (3)110/v m s =【解析】(1)根据速度位移公式得,v 2-v 02=2ax ,代入数据解得:v 0=30m/s .(2)不装弹射系统时,有:v 2=2aL , 解得:22500m 250m 225v L a ===⨯ (3)设飞机起飞所用的时间为t ,在时间t 内航空母舰航行的距离为L 1,航空母舰的最小速度为v 1.对航空母舰有:L 1=v 1t对飞机有:v =v 1+atv 2-v 12=2a (L +L 1)联立解得:v 1=10m/s .【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,对于第三问,关键抓住飞机的位移等于甲板的长度与航空母舰的位移之和进行求解.10.生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。