高考物理经典问题的妙解策略专题相互作用.doc
巧用辩证思维法,妙解高考物理题
备考方略
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巧用 辩证思维法， 妙解高考物理题
■ 张艳 霞
在哲学 中 ， 盾的对 立和统 一是 唯物 辩证 法 的 矛 实质 和核心 ， 其实在物理 中也处处充满 了矛盾 ， 处处 渗透着辩证 的思 想 ， 在求解 物理 问题 中如果 善 于利 用辩证思维 ， 抓住这些矛盾 的对 立和统一 ， 常常会 收 到意想不 到的效果 ， 面举 例说明 。 下 正 和 反 的 矛 盾 正和反是一组 矛盾 ， 般解决 问题 总是 从正 面 一 人 手 ， 有 时 如 果 从 反 面人 手 ， 而 更 能 出 奇 制 胜 。 但 反 例 １ （０ ２年 上 海 高 考 ） ． ２０ 在 如 图 １ 示 的电路 中 ， 所 当变阻 器 Ｒ ３的 滑 头 Ｐ 向 ｂ 端 移 动 时
一
可能是 （
）
（
）
Ａ Ｂ
Ａ． 电压 表 示 数 变 大 ， 流 表 电 示数变小 Ｂ 电压表示数变小 ， ． 电流表示数变大 Ｃ 电 压 表 示 数 变 大 ， 流 表 示 数 变 大 ． 电 Ｄ 电 压 表 示 数 变小 ， ． 电流 表 示 数 变 小 解析 ： 果变阻器 Ｒ 如 的 滑 头 Ｐ 向 ｂ端 移 动 时 ， 连 入电路 中的 电阻变小 ， 外 电路 总 电阻变 小 ， 则 这样 很 容 易 得 出 外 电 路 电 压 将 变 小 ， 压 表 示 数 变 电 小。但 电流表示数变 化不 易判定 ， 我们 可 以从 反 面 人手 ， 先让 的滑头 Ｐ 向。端移 动 ， 尺 连人 电路 中
一
、
从 整体着眼 ， 把握 全局 ， 可以使问题变的简 明。 例 ３ （９０年 全 国 高 考 ） 轻 ． １９ 用 质细线 把 两 个质 量 未 知 的小 球 悬 挂起 来， 如图 ３ 示 。今 对小 球 。持 续施 加 所 个 向左 偏下 ３￣ ０的恒力 ， 并对小球 ｂ持 续施 加一个 向右偏 上 ３￣ 同样 大 的恒 ０的 力 ， 后 达 到 平 衡 。 表 示 平 衡 状 态 的 图 最
专题05 机械能 高考物理经典问题妙解通解(解析版)
考点分类：考点分类见下表考点一非质点类机械能守恒问题像“液柱”“链条”“过山车”类物体，在其运动过程中将发生形变，其重心位置相对物体也发生变化，因此这类物体不能再视为质点来处理了．考点二与生产、生活相联系的能量守恒问题在新课程改革的形势下，高考命题加大了以生产、生活、科技为背景的试题比重，其中与生产、生活相联系的能量守恒问题尤其受到高考命题者青睐．考点三运用动能定理巧解往复运动问题在有些问题中物体的运动过程具有重复性、往返性，而在这一过程中，描述运动的物理量多数是变化的，而且重复的次数又往往是无限的或者难以确定，求解这类问题时若运用牛顿运动定律及运动学公式将非常繁琐，甚至无法解出．由于动能定理只关心物体的初末状态而不计运动过程的细节，所以用动能定理分析这类问题可使解题过程简化．考点四与滑轮有关的功和功率的计算典例精析★考点一：非质点类机械能守恒问题◆典例一：(一)“液柱”类问题如图所示，粗细均匀，两端开口的U 形管内装有同种液体、开始时两边液面高度差为h ，管中液柱总长度为4h ，后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为( )A.18gh B.16gh C.14gh D.12gh 【答案】A 【解析】◆典例二：“链条”类问题如图所示，AB 为光滑的水平面，BC 是倾角为α的足够长的光滑斜面，斜面体固定不动．AB 、BC 间用一小段光滑圆弧轨道相连．一条长为L 的均匀柔软链条开始时静止的放在ABC 面上，其一端D 至B 的距离为L －a.现自由释放链条，则：(1)链条下滑过程中，系统的机械能是否守恒？简述理由； (2)链条的D 端滑到B 点时，链条的速率为多大？ 【答案】(1)守恒 理由见解析 (2)gL－【解析】(1)链条在下滑过程中机械能守恒，因为斜面BC 和水平面AB 均光滑，链条下滑时只有重力做功，符合机械能守恒的条件．(2)设链条质量为m ，可以认为始、末状态的重力势能变化是由L －a 段下降引起的， 高度减少量h ＝⎝⎛⎭⎫a ＋L －a 2sinα＝L ＋a 2sinα◆典例三：“过山车”类问题如图所示，露天娱乐场空中列车是由许多节完全相同的车厢组成，列车先沿光滑水平轨道行驶，然后滑上一固定的半径为R 的空中圆形光滑轨道，若列车全长为L(L>2πR)，R 远大于一节车厢的长度和高度，那么列车在运行到圆形光滑轨道前的速度至少要多大，才能使整个列车安全通过固定的圆环轨道(车厢间的距离不计)．【答案】gR ⎝⎛⎭⎫1＋4πR L★考点二：与生产、生活相联系的能量守恒问题◆典例一：列车车厢间的摩擦缓冲装置如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图．图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦．在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )A ．缓冲器的机械能守恒B ．摩擦力做功消耗机械能C ．垫板的动能全部转化为内能D ．弹簧的弹性势能全部转化为动能【答案】B【解析】在车厢相互撞击使弹簧压缩过程中，由于要克服摩擦力做功，且缓冲器所受合外力做功不为零，因此机械能不守恒，A项错误；克服摩擦力做功消耗机械能，B项正确；撞击以后垫板和车厢有相同的速度，因此动能并不为零，C项错误；压缩弹簧过程弹簧的弹性势能增加，并没有减小，D项错误．◆典例二：儿童乐园中的蹦床运动在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和蹦床的协助下实现上下弹跳．如图所示，某次蹦床活动中小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压到最低点B，小孩可看成质点，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．从A运动到O，小孩重力势能减少量大于动能增加量B．从O运动到B，小孩动能减少量等于蹦床弹性势能增加量C．从A运动到B，小孩机械能减少量小于蹦床弹性势能增加量D．若从B返回到A，小孩机械能增加量等于蹦床弹性势能减少量【答案】A◆典例三：自动充电式电动车构建和谐型、节约型社会深得民心，节能器材遍布于生活的方方面面，自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，电动车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以5 kJ的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图直线a所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图曲线b 所示，则第二次向蓄电池所充的电能可接近( )A ．5 kJB ．4 kJC ．3 kJD ．2 kJ【答案】D◆典例四：飞机场上运送行李的传送带飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带，传送带的总质量为M ，其俯视图如图所示．现开启电动机，传送带达到稳定运行的速度v 后，将行李依次轻轻放到传送带上．若有n 件质量均为m 的行李需通过传送带运送给旅客．假设在转弯处行李与传送带无相对滑动，忽略皮带轮、电动机损失的能量．求从电动机开启到运送完行李需要消耗的电能为多少？【答案】12Mv 2＋nmv 2【解析】设行李与传送带间的动摩擦因数为μ，则传送带与行李间由于摩擦产生的总热量 Q ＝nμmg Δx由运动学公式得Δx ＝x 传－x 行＝vt －vt 2＝vt2又a ＝μg 所以v ＝μgt 联立解得Q ＝12nmv 2由能量守恒得E ＝Q ＋12Mv 2＋n ×12mv 2所以电动机开启到运送完行李需消耗的电能为E ＝12Mv 2＋nmv 2.★考点三：斜面上圆周运动的临界问题◆典例一：往复次数可确定的情形1．如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，BC 是水平的，其距离d ＝0.50 m ．盆边缘的高度为h ＝0.30 m ．在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止开始下滑(图中小物块未画出)．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B 的距离为( )A ．0.50 mB ．0.25 mC ．0.10 mD ．0【答案】D◆典例二：往复次数无法确定的情形2.如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的滑块距挡板P 的距离为x0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，则滑块经过的总路程是( )A.1μ⎝⎛⎭⎫v202gcosθ＋x0tanθ B.1μ⎝⎛⎭⎫v202gsinθ＋x0tanθ C.2μ⎝⎛⎭⎫v202gcosθ＋x0tanθ D.1μ⎝⎛⎭⎫v202gcosθ＋x0cotθ 【答案】A◆典例三：往复运动永不停止的情形3．如图所示，竖直固定放置的斜面DE 与一光滑的圆弧轨道ABC 相连，C 为切点，圆弧轨道的半径为R ，斜面的倾角为θ.现有一质量为m 的滑块从D 点无初速下滑，滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动，已知圆弧轨道的圆心O 与A 、D 在同一水平面上，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：(1)滑块第一次滑至左侧弧上时距A 点的最小高度差h ； (2)滑块在斜面上能通过的最大路程s. 【答案】(1)μRcosθtanθ (2)Rμ【解析】(1)滑块从D 到达左侧最高点F 经历DC 、CB 、BF 三个过程，现以DF 整个过程为研究过程，运用动能定理得：mgh －μmgcosθ·R tanθ＝0，解得h ＝μRcosθtanθ. (2)通过分析可知，滑块最终至C 点的速度为0时对应在斜面上的总路程最大，由动能定理得：mgRcosθ－μmgcosθ·s ＝0， 解得：s ＝Rμ.★考点四 万有引力定律与几何知识的结合◆典例一：滑轮两侧细绳平行(1)不计摩擦和滑轮质量时，滑轮两侧细绳拉力大小相等． (2)通过定滑轮连接的两物体，位移大小相等．(3)通过动滑轮拉动物体时，注意物体与力的作用点的位移、速度、作用力间的大小关系．如图所示，质量为M 、长度为L 的木板放在光滑的水平地面上，在木板的右端放置质量为m 的小木块，用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与木块、木板连接，木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时木块和木板静止，现用水平向右的拉力F 作用在木板上，将木块拉向木板左端的过程中，拉力至少做功为( )A ．2μmgL B.12μmgL C ．μ(M ＋m)gL D ．μmgL【答案】D◆典例二：滑轮两侧细绳不平行对于通过动滑轮拉物体，当拉力F 的方向与物体的位移方向不同时，拉力F 做的功可用如下两种思路求解： (1)用W ＝Flcosα求，其中l 为力F 作用点的位移，α为F 与l 之间的夹角． (2)用两段细绳拉力分别所做功的代数和求解．一木块前端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，水平穿过滑轮，另一端用恒力F 拉住，保持两股绳之间的夹角θ不变，如图所示，当用力F 拉绳使木块前进s 时，力F 对木块做的功(不计绳重和滑轮摩擦)是( )A．Fscosθ B．Fs(1＋cosθ)C．2Fscosθ D．2Fs【答案】B【解析】1.(2018·南安高三检测)如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知()A．物体加速度大小为2 m/s2B．F的大小为21 NC ．4 s 末F 的功率为42 WD ．4 s 内F 的平均功率为42 W 【答案】C【解析】由题图乙可知，v-t 图象的斜率表示物体加速度的大小，即a ＝0.5 m/s2，由2F －mg ＝ma 可得：F ＝10.5 N ，A 、B 均错误；4 s 末F 的作用点的速度大小为vF ＝2v 物＝4 m/s ，故4 s 末F 的功率为P ＝FvF ＝42 W ，C 正确；4 s 内物体上升的高度h ＝4 m ，力F 的作用点的位移l ＝2h ＝8 m ，拉力F 所做的功W ＝Fl ＝84 J ，故平均功率P ＝Wt＝21 W ，D 错误．2.（2017·天津卷）“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。
专题06 碰撞与动量守恒 高考物理经典问题妙解通解(解析版)
考点分类：考点分类见下表考点一应用动量定理求解连续作用问题机枪连续发射子弹、水柱持续冲击煤层等都属于连续作用问题．这类问题的特点是：研究对象不是质点(也不是能看成质点的物体)，动量定理应用的对象是质点或可以看做质点的物体，所以应设法把子弹、水柱质点化，通常选取一小段时间内射出的子弹或喷出的水柱作为研究对象，对它们进行受力分析，应用动量定理，或者综合牛顿运动定律综合求解．考点二“人船模型”问题的特点和分析1．“人船模型”问题两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题．2．人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律：m1v1－m2v2＝0.(2)运动特点：人动船动，人静船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即x1x2＝v1v2＝m2m1.(3)应用此关系时要注意一个问题：公式v1、v2和x 一般都是相对地面而言的．考点三 动量守恒中的临界问题1.滑块不滑出小车的临界问题如图所示,滑块冲上小车后,在滑块与小车之间的摩擦力作用下,滑块做减速运动,小车做加速运动.滑块刚好不滑出小车的临界条件是滑块到达小车末端时,滑块与小车的速度相同.＃网2.两物体不相碰的临界问题两个在光滑水平面上做匀速运动的物体,甲物体追上乙物体的条件是甲物体的速度v 甲大于乙物体的速度v 乙,即v 甲>v 乙,而甲物体与乙物体不相碰的临界条件是v 甲=v 乙. 3.涉及物体与弹簧相互作用的临界问题对于由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短时,弹簧两端的两个物体的速度相等.4.涉及最大高度的临界问题在物体滑上斜面体(斜面体放在光滑水平面上)的过程中,由于弹力的作用,斜面体在水平方向将做加速运动.物体滑到斜面体上最高点的临界条件是物体与斜面体沿水平方向具有共同的速度,物体在竖直方向的分速度等于零.考点四 弹簧类的慢碰撞问题慢碰撞问题指的是物体在相互作用的过程中,有弹簧、光滑斜面或光滑曲面等,使得作用不像碰撞那样瞬间完成,并存在明显的中间状态,在研究此类问题时,可以将作用过程分段研究,也可以全过程研究.典例精析★考点一：应用动量定理求解连续作用问题◆典例一：正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m ，单位体积内粒子数量n 为恒量．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v ，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f 与m 、n 和v 的关系．(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明) 【答案】f ＝13nmv2 【解析】◆典例二:一股水流以10 m/s 的速度从喷嘴竖直向上喷出，喷嘴截面积为0.5 cm2，有一质量为0.32 kg 的球，因受水对其下侧的冲击而停在空中，若水冲击球后速度变为0，则小球停在离喷嘴多高处？【答案】1.8 m【解析】小球能停在空中，说明小球受到的冲力等于重力F ＝mg ①小球受到的冲力大小等于小球对水的力．取很小一段长为Δl 的小水柱Δm ，其受到重力Δmg 和球对水的力F ，取向下为正方向．学＊(F ＋Δmg)t ＝0－(－Δmv)②其中小段水柱的重力Δm·g 忽略不计，Δm ＝ρS·Δl★考点二：“人船模型”问题的特点和分析◆典例一：如图所示，长为L 、质量为M 的小船停在静水中，质量为m 的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？【答案】m m ＋M L Mm ＋M L【解析】设任一时刻人与船的速度大小分别为v 1、v 2，作用前都静止．因整个过程中动量守恒，所以有mv 1＝Mv 2.而整个过程中的平均速度大小为v 1、v 2，则有m v 1＝M v 2.两边乘以时间t 有m v 1t ＝M v 2t ，即mx 1＝Mx 2.且x 1＋x 2＝L ，可求出x 1＝M m ＋M L ，x 2＝mm ＋M L . ◆典例二：如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M ，顶端高度为h ，今有一质量为m 的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是( )A.mh M ＋mB.Mh M ＋mC.mh ＋D.Mh ＋【答案】C★考点三：动量守恒中的临界问题◆典例一：两质量分别为M1和M2的劈A 和B,高度相同,放在光滑水平面上,A 和B 的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示.一质量为m 的物块位于劈A 的倾斜面上,距水平面的高度为h.物块从静止滑下,然后滑上劈B.求物块在B 上能够达到的最大高度.【答案】h′=1212()()M M M m M m ++h.◆典例二 甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车的质量共为M=30 kg,乙和他的冰车的质量也是30 kg.游戏时,甲推着一个质量为m=15 kg 的箱子和他一起以大小为v0=2.0 m/s 的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,如图所示.为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞.【答案】5.2 m/s【解析】法一 取甲开始运动的方向为正方向,设甲推出箱子后的速度为v1,箱子的速度为v,以甲和箱子为系统,则由动量守恒定律得(m+M)v0=Mv1+mv.设乙抓住箱子后其速度为v2,以箱子和乙为系统,则由动量守恒定律得mv-Mv0=(m+M)v2.而甲、乙不相撞的条件是v2≥v1,当甲和乙的速度相等时,甲推箱子的速度最小,此时v1=v2.联立上述三式可得v=222222m mM M m mM+++v0=5.2 m/s.即甲至少要以对地5.2 m/s 的速度将箱子推出,才能避免与乙相撞.法二 若以甲、乙和箱子三者组成的整体为一系统,由于不相撞的条件是甲、乙速度相等,设为v1,则由动量守恒定律得(m+M)v0-Mv0=(m+2M)v1,代入具体数据可得v1=0.4 m/s.再以甲和箱子为一系统,设推出箱子的速度为v,推出箱子前、后系统的动量守恒(m+M)v0=Mv1+mv,代入具体数据得v=5.2 m/s.考点四 弹簧类的慢碰撞问题◆典例一：(2018·四川南充模拟)如图所示,质量为M 的滑块静止在光滑的水平桌面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切,一质量为m 的小球以速度v0向滑块滚来,设小球不能越过滑块,求:(1)小球到达最高点时小球和滑块的速度分别为多少? (2)小球上升的最大高度.【答案】v=0mv M m+,h=202()Mv M m g +1.【2016·全国新课标Ⅰ卷】（10分）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中。
高三物理选择题突破策略与技巧——保住基础快得分
(2012· 高考安徽卷)(单选)如图甲所示，半径为 R 的均 匀带电圆形平板，单位面积带电荷量为 σ，其轴线上任意一点 P(坐标为 x)的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理 求出： x 1 － E＝ 2π kσ 2 2 1/2 ，方向沿 x 轴．现考虑单位面积 （ R ＋x ） 带电荷量为 σ0 的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为 r 的圆板，如图乙所示．则圆孔轴线上任意一点 Q(坐标为 x)的 电场强度为 ( A )
3 A，则当S2断开时,电流表示数可能为( B ) A．3.2 A B．2.1 A
C．1.2 A
D．0.8 A
解析：断开 S2 后，总电阻变大，电流变小，排除 A 项；S2 断开 前路端电压是 U＝IR1＝3×4 V＝12 V，S2 断开后路端电压增 U 12 大，故大于 12 V，电流则大于 I′＝ ＝ A＝ 1.2 A，排 R1＋ R2 4＋6 除 C、D 两项．故可得正确选项为 B.
向思维有时可以使解答过程变得非常简捷，特别适用于选择
题的解答．
第二部分 应试高分策略
(多选)长为l、相距为d的平行金属板 M、N带等量异种电 荷，A、B两带电粒子分别以不同速度 v1、v2从金属板左侧同时 射入板间，粒子 A 从上板边缘射入，速度 v1 平行于金属板，粒 子 B从下板边缘射入，速度 v2 与下板成一定夹角 θ(θ≠0) ，如图 所示．粒子A刚好从金属板右侧下板边缘射出，粒子B刚好从上 板边缘射出且速度方向平行于金属板,两粒子在板间某点相遇但 不相碰．不计粒子重力和空气阻力,则下列判断正确的是( BC )
间变化的图象可能正确的是( C )
第二部分 应试高分策略
第二部分 应试高分策略
【解析】
从导体杆转动切割磁感线产生感应电动势的角度考
巧用假设法妙解高考题
，
P 直线 上 的
。
P 2 两 点产生 的场
，
6 两 点 位 置 如 图 1 所 示 口 上 电 荷产 生 的静 电 场在 P
．
2 强 大 小 相一 所 以 两 等
处 的场 强 大小 为 E 1 在
，
P
．
z
处 的场 强 大 小 为 E 2 则 以
，
处 的 电 场 方 向相 反
且 El< 易
，
功大小等 于 多 少 ? ( 设 两 球移 动 过 程 中极板 上 电荷 分 布情 况 不 变 ) (
八 )
．
单 明 了 方 便 快捷 如 下
，
．
：
警
M
B
．
0
Q
—
C
工
4
．
Cd
~ (d
L )
D
CL q
．
喇
解 析 ：将 两 电 荷 从 很 远 处 移 到 电 容 器 内两 板 之 间 图 示 状
c
—
Q
图 2
解 析 ：假 如 细杆 带 正 电 可 将 细 杆 从 中 间 ( 设 为
，
态 等效 于 两 个 过 程 ：假 设 先 将
，
图
q
3
点 ) 分成 左 右 均 等 的 两 部 分 如 图
，
2
n c
所示
，
P
，
点正 好
，
两 点 电 荷 同 时从 很 远 处 移 到 +
所 在 位 置 然后 再 将
，
．
在 左 半 部 分 的 中点 根 据 对 称 性
假 设 法 是对 于 待求 解 的 问题 在 与原题 所 给条 件
高考物理综合题的巧思妙解
图２
方 向． 现在挂 钩 上挂 一 质量 为 。的物 体 Ｃ并从 静 止 状 态 释放 ， 已知 它 恰 好 能 使 Ｂ离 开 地 面但 不继 续 上 升． 将 Ｃ换 成 另一 个质 量 为 （ ＋慨 ） 若 的物 体 Ｄ， 仍
则 由式① 、 ②得 弹簧 的总 形 变 量 （ 物体 Ａ 上 升 即 的距 离 ） ： 为
对煤 块 滑 动 的 距 离 为 ｚ 则 ，
ａｏｔ ７ ｏ ｌ， ３ ａｔ ２．
根据 牛 顿第 二定律 ， 对 煤块 ： ｎ一 ｇ， 出 煤 块 与 作 传送 带 上 的 Ｑ 点 的 ￡图 象（ 图 １ ， ０ ｔ 如 ） 在 ～ ｚ这段
劲 度 系数 为 ｋ Ａ、 ， Ｂ都 处 于 静 止
状 态 ． 条 不 可 伸 长 的轻 绳 绕 过 一 轻滑 轮 ， 端 连物 体 Ａ， 一端 连 一 另 轻 挂 钩． 始 时 各 段 绳 都 处 于 开 伸 直状 态 ， 上 方 的 一 段 沿 竖 直 Ａ
一
例 １ ２０ 全国理综 Ｉ） 水平的浅色 长传送带 （０６
维普资讯
经 典 题 型
时间 内 ， Ｑ点 先 匀加 速运 动 （ ～ ｔ） 匀 速运 动 （。 ０ 。再 ｔ～ ｔ） 分别 用 图线 的 Ｏ 和 ＭＮ 段 表 示 ； 块 一直 做匀 ， Ｍ 煤 加速 运 动 ， 图线 ＯＮ 表示 ， ｔ 刎 ， 块 与传 送 用 至 时 煤 带 达到 共 同速 度 ． 中 阴影 部 分 的 “ 积 ” 为黑 图 而 即 色 痕迹 的长 度 ：
从上 述初 始 位 置 由静 止 状 态 释 放 ， 这 次 Ｂ刚 离 地 则 时 Ｄ 的速度 的大 小是 多少 ？ （ 重力 加速 度 为 ｇ ） 解析 开始 时 Ａ、 Ｂ静 止 ， 弹 簧 压 缩 量 为 ， 设 走 一 １ １ ｇ， ①
第47课时带电粒子(体)在电场中运动的综合问题2025届高考物理一轮复习课件
通过偏转电场所用的时间t＝
3
，电子在竖直方向上的位移大小y＝
20
1 0 2
9
1
· ·
t ，解得y＝ d＞ d，假设不成立，所以电子不能射出偏转电
2
16
2
场，故A错误；
目录
高中总复习·物理
在t＝
2
T时刻，A、B间的电压为3U0，此时刻进入的电子在加速电场中
3
有3eU0＝
1
m1 2 ，假设电子能通过偏转电场，则电子通过偏转电场所
4
子做往复运动，故D正确。
目录
高中总复习·物理
2. 【带电粒子在交变电场中的偏转运动】
（多选）如图甲所示，A、B两平行板构成一加速电场，C、D两平
行板构成一偏转电场，有电子源源不断地从A板上的小孔由静止进
入加速电场，并从B板的小孔离开加速电场进入偏转电场，虚线恰
好为偏转电场的中轴线，A、B板间的加速电压与时间的关系图像如
运动，最后穿过B板
目录
高中总复习·物理
解析：若电子从t＝0时刻进入，电子将做单向直线运动，它一定会到
达B板，A错误；若电子从 时刻进入两板，则电子开始时受到电场力
2
方向向左，故无法到达B板，B正确；若电子从 时刻进入两板时，电
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子先加速，经 时速度最大，此时电子开始受到反向电场力，经 速度
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减为零，再加速 至反向速度最大，接着减速 回到原位置，即电子在
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大于 时刻进入时一定不能到达B板，小于 时刻进入时一定能到达B
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板，C正确，D错误。
目录
12个高考物理解题方法与妙招
12个高考物理解题方法与妙招
以下是12个高考物理解题方法与妙招：
1.观察实验，有助于对物理知识的理解，更深刻的认识物理规律的
本质。
2.正确受力分析，注意受力分析和运动轨迹的分析相结合。
3.选择合适的解题方法，解题方法选择恰当，就容易解决问题。
4.利用整体法与隔离法，分析物体受力情况，选择恰当的解题方法。
5.画草图，画好过程草图是正确解决物理问题的关键。
6.掌握解题程序，物理解题要按照一定的程序进行。
7.建立正确的物理模型，将物理知识、概念、规律等模型化。
8.正确分析物理过程，物理过程包括物理现象、事实、概念、规律
等。
9.正确分析物体的运动轨迹，运动轨迹是物体在运动过程中所经过
的路线。
10.熟悉基本公式，基本公式是解题的重要依据。
11.掌握解题技巧，解题技巧可以帮助你更快的解决问题。
12.反复练习，通过大量的练习，可以增强对物理知识的理解和应用
能力。
希望这些方法与妙招能帮助你在高考中取得好成绩！。
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专题02 相互作用考点分类：考点分类见下表考点内容考点分析与常见题型对称法解决非共面力问题选择题摩擦与自锁现象选择题绳(杆)上的“死结”和“活结”模型选择题较多摩擦力方向与运动方向的关系选择题较多考点一对称法解决非共面力问题在力的合成与分解的实际问题中，经常遇到物体受多个非共面力作用处于平衡状态的情况，而在这类平衡问题中，又常有图形结构对称的特点，结构的对称性往往对应着物体受力的对称性．解决这类问题的方法是根据物体受力的对称性，结合力的合成与分解知识及平衡条件列出方程，求解结果．考点二摩擦与自锁现象1．力学中有一类现象，当物体的某一物理量满足一定条件时，无论施以多大的力都不可能让它与另一个物体之间发生相对运动，物理上称这种现象为“自锁”．生活中存在大量的自锁现象，例如维修汽车时所用的千斤顶就是根据自锁原理设计的．2．摩擦自锁现象是指当主动力合力的作用线位于摩擦角以内时，无论主动力合力多大，约束力都可与之平衡．摩擦自锁在生活中也大量的存在，并起着相当大的作用．3．最大静摩擦力Ffm与接触面的正压力FN之间的数量关系为Ffm＝μFN.其中，静摩擦系数μ取决于相互接触的两物体表面的材料性质及表面状况．考点三绳(杆)上的“死结”和“活结”模型1．绳模型(1)“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点．“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等．(2)“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点．“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的．绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线．2．杆模型杆可分为固定杆和活动杆．固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，活动杆只能起到“拉”和“推”的作用．一般情况下，插入墙中的杆属于固定杆(如甲、乙两图中的杆)，弹力方向不一定沿杆，而用铰链相连的杆属于活动杆(如丙图中的杆)，弹力方向一定沿杆．考点四摩擦力方向与运动方向的关系摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反,但与物体的实际运动方向(以地面为参考系)可能相同,可能相反,也可能不在同一直线上.典例精析★考点一：对称法解决非共面力问题◆典例一：（2018福建质检）课堂上，老师准备了“∟”型光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示（截面图）方式堆放在木板上，则木板与水平面夹角θ的最大值为A．30°B．45°C．60°D．90°【参考答案】 A【考查内容】本题是以三个圆柱形积木在“∟”型光滑木板上处于平衡状态为情境，主要考查共点力的平衡等知识。
侧重考查推理能力，要求考生深刻理解共点力的平衡条件，运用特殊值法解决实际问题。
体现相互作用观念与科学推理等物理核心素养的考查。
◆典例二：.(2018·河南名校联考)如图所示,三个粗细均匀完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上,处于静止状态,每个圆木的质量为m,截面的半径为R,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角∠O1 =120°.若在地面上的两个圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑圆木之间的摩擦,重力加速度为g,则()A. 圆木间的弹力为mgB. 下面两个圆木对地面的压力均为 1.5mgC. 地面上的每个圆木受到地面的作用力为 1.5mgD. 地面与圆木间的动摩擦因数为3 2【参考答案】ABD★考点二：摩擦与自锁现象◆典例一：如图，质量为m的物块静止于斜面上，逐渐增大斜面的倾角θ，直到θ等于某特定值φ时，物块达到“欲动未动”的临界状态，此时的摩擦力为最大静摩擦力，物块m的平衡方程为FN－Gcosφ＝0，Ffm－Gsinφ＝0.又Ffm＝μFN，解得μ＝tanφ，φ称为摩擦角，只与静摩擦系数μ有关．显然，当θ≤φ时，物块保持静止．此时如果在物块上施加竖直方向的压力F，不管F有多大，物块都不会下滑．我们称θ≤φ为物块的自锁条件．这一特性广泛应用于工农业生产和日常生活中．1．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)，设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力有多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tanθ0.【答案】(1)μsinθ－μcosθmg (2)tanθ0＝λ(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λFN⑤这时，①式仍成立．联立①⑤式得sinθ－λcosθ≤λmg F⑥现求解使⑥式成立的θ角的取值范围．注意到⑥式右边总是大于零，且当F无限大时极限值为零，有sinθ－λcosθ≤0⑦使⑦式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．故临界角的正切为tanθ0＝λ.◆典例二：一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾角θ＝45°)、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示．设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力Ffm由Ffm＝μFN(FN为正压力)求得．有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上(这种现象称为自锁)，此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x.(1)试问，自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向．(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小．(3)无论用多大的力拉门，暗锁仍然能够保持自锁状态，则μ至少要多大？【答案】(1)向右(2)2kx1－2μ－μ2(3)0.41【解析】(1)锁舌D有向左的运动趋势，故其下表面所受摩擦力Ff1方向向右．(3)令FN趋近于∞，则有1－2μ－μ2＝0，解得μ＝2－1＝0.41.★考点三：绳(杆)上的“死结”和“活结”模型◆典例一：（2018·洛阳联考，单选）城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。
如图是这类结构的一种简化模型，硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，右端O点通过钢索挂于A点，钢索和硬杆所受的重力均可忽略。
有一质量不变的重物悬挂于O点，现将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动，以保证硬杆始终处于水平。
则在上述变化过程中，下列说法中正确的是（）A. 钢索对O点的拉力变大B. 硬杆对O点的弹力变小C. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大D. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小【参考答案】 A◆典例二（2018云南昭通五校联考）如图所示，固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心O的正上方固定一定滑轮，细线一端绕定滑轮，今将小球的初始位置缓慢拉至B点，在小球到达B点前的过程中，小球对半球的压力F N，细线的拉力T大小变化情况是（）A．F N变大T变大B．F N变小T变大C．F N不变T变小D．F N变大T变小【参考答案】 C【名师解析】如图所示，力三角形与边三角形相似，故正确答案为选项 C★考点四摩擦力方向与运动方向的关系◆典例一：(2018·江苏南京模拟)(多选)如图所示,A,B,C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是( )A.A物体受到的摩擦力不是零,方向向右B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零C.B,C受到的摩擦力方向相同D.B,C受到的摩擦力方向相反【答案】BC【解析】由于三个物体随传送带一起匀速运动,三个物体处于平衡状态,所以水平传送带上的物体A不受摩擦力作用,故选项A错误.倾斜传送带上的物体B,C的重力有沿斜面向下的分力,由平衡条件可知,物体B受到的摩擦力沿斜面向上,与运动方向相同;物体C受到的摩擦力也沿斜面向上,但与运动方向相反,故选项B,C 正确,D错误.1.(2016·河北唐山五校联考)如图所示，两个光滑金属球a、b置于一个桶形容器中，两球的质量m a＞m b，对于图中的两种放置方式，下列说法正确的是( )A．两种情况对于容器左壁的弹力大小相同B．两种情况对于容器右壁的弹力大小相同C．两种情况对于容器底部的弹力大小相同D．两种情况两球之间的弹力大小相同【参考答案】.C2.如图所示，放置三个完全相同的圆柱体。
每个圆柱体质量为m，截面半径为R，为了防止圆柱体滚动，在圆柱体两侧固定两个木桩。
不计一切摩擦，由此可知A．木桩对圆柱体作用力为36mgB．上面圆柱体对下面一侧圆柱体的作用力为32mgC．地面对下面其中一个圆柱体的作用力为mgD．地面对下面两个圆柱体的作用力为2mg【参考答案】 A3.(2018·洛阳名校月考)如图所示,将三个形状不规则的石块叠放在水平桌面上,处于静止状态.下列说法中正确的是()A. 石块b对a的支持力与a受到的重力是一对平衡力B. 石块a一定受到三个力的作用C. 石块c受到水平桌面向左的摩擦力D. 桌面对石块c的作用力一定竖直向上【参考答案】D4.(2016·湖北华师一附中等八校联考)如图7所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时轻绳两端夹角为120°。
若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。
若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是( )A.轻绳的弹力大小为2mgB.轻绳的弹力大小为mgC.橡皮筋的弹力大于mgD.橡皮筋的弹力大小可能为mg【参考答案】 B5. 如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角θ=45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是（）A．只有角θ变小，作用力才变大B．只有角θ变大，作用力才变大C．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D．不论角θ变大或变小，作用力都不变【参考答案】.D【名师解析】：对滑轮受力分析，受两个绳子的拉力和杆的弹力；滑轮一直保持静止，合力为零，故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线；由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力，大小不变，方向也不变，故两个拉力的合力为2mg，与水平方向成45°斜向右下方，选项D正确。