高考物理九大热点案例剖析
高考热点物理题型：力学问题综合解析，九大类型题详述
高考热点物理题型：力学问题综合解析，九大类型题详述最近几年高考热点为：重力、万有引力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力（安培力、洛仑力）、核力，另外：向心力、回复力、牵引力。
从近三年的试题来看，考查的内容主要是受力分析、物体的平衡、整体法和隔离法的应用、弹簧弹力和摩擦力大小和方向的计算及判断；解题方法主要是正交分解法、三角形法、力的合成与分解等，只要抓住平衡状态条件列方程就可以解答．特别是近两年的力学选择题都比较基础，连续两年都考了三力平衡的问题，物理情景来源于生活，情景比较简单，考核最基础的知识．考查的主要内容有：共点力作用下物体的平衡条件、匀变速直线运动规律的应用及图象问题、动力学的两类基本问题、运动的合成与分解、平抛运动及圆周运动规律、万有引力定律在天体运动及航天中的应用；主要思想方法有：整体法与隔离法、假设法、合成法与分解法、图解法、图象法等。
[来源从近三年的高考物理试题看，命题涉及：对图象的理解和应用、求解连接体问题或临界问题、直线运动规律的应用．牛顿运动定律的命题涉及三个考点：一是对牛顿运动定律的理解；二是牛顿第二定律的应用；三是超重和失重．三个考点通常相互联系和相互渗透，既可单独命题，又可以与力学、甚至电磁学相联系，构建力电的综合考题．题型有选择题和计算题，考查难度以基础题和中等题为主，难题主要在计算题中出现．运动学和牛顿运动定律相结合的题目是高考的一个热点、难点，今后还会侧重考查，问题情景会更新颖、更巧妙．【方法点拨】复习时应深刻理解各种性质的力的产生、方向及大小特点、各运动学公式的适用条件、运动的合成与分解的思想方法，熟练运用整体法和隔离法解决连接体问题，综合运用牛顿运动定律和运动学规律解决多过程问题，熟练应用平抛、圆周运动知识处理与牛顿运动定律、功能关系相结合的综合问题，以及圆周运动知识与万有引力定律、天体运动等知识相综合的问题。
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高三物理学科中的常见案例分析题及解析
高三物理学科中的常见案例分析题及解析在高三物理学科中，案例分析题是一种常见的题型。
这种题目往往通过具体的事例或案例来引导学生进行分析和解答，旨在培养学生的物理问题解决能力和逻辑思维能力。
本文将从力学、光学和电磁学三个方面介绍几个常见的案例分析题，并给出相应的解析。
一、力学方面的案例分析题案例1：小红同学骑着自行车顺风速度行驶，当自行车出现故障，小红同学停了下来。
请你解释为什么小红同学停下来的原因，并计算此时阻力所做的功。
解析：小红同学骑着自行车顺风速度行驶时，风的速度和自行车的速度具有相同的方向，所以风对自行车的阻力较小。
然而当自行车出现故障停下来时，风的速度与自行车速度相对，风对自行车的阻力增大，并使得自行车逐渐停下来。
此时阻力所做的功可以通过计算阻力与自行车停下来速度之差的乘积来获得。
案例2：小明同学骑着自行车逆风速度行驶，感到骑车变得困难。
请你解释为什么小明同学感到困难，并计算其所受的阻力。
解析：小明同学骑着自行车逆风速度行驶时，风的速度与自行车的速度相对，风对自行车的阻力增大。
这样的情况下，小明同学需要更多的力才能够保持原来的速度或继续前进，因此感到骑车变得困难。
所受的阻力可以通过计算风速与自行车速度之差的乘积来获得。
二、光学方面的案例分析题案例3：小李同学在夜晚用手电筒照射到墙上，发现墙上有一个红色的“x”字。
请你解释为什么手电筒照射到墙上形成了这样的影像，并计算其与屏幕之间的距离。
解析：手电筒照射到墙上形成了红色的“x”字影像的原因是光在通过手电筒的透镜时发生了折射，随后在墙上反射形成影像。
影像所在的位置与屏幕的距离可以通过光的折射定律来计算，公式为：1/v + 1/u = 1/f，其中v为影像到透镜的距离，u为物体到透镜的距离，f为透镜的焦距。
案例4：小张同学用凸透镜观察一根铅笔，并发现当他离铅笔越近时，观察到的铅笔越大。
请你解释为什么离铅笔越近时观察到的铅笔越大，并计算其观察到的铅笔的放大率。
高考物理年年必考的十大热点问题破解之道1力学问题破解之道_“对症下药”选规律
力学问题破解之道——“对症下药”选规律力学部分是高中物理的一个重要板块,也是每年高考必考的内容。
考查时多以力学综合题的形式出现，也就是我们平时所说的物理大题。
这类力学综合题条件隐蔽难辨，过程错综复杂，情景扑朔迷离，让许多学生望而却步。
但我们仔细分析就可以知道，这些力学综合题无论再复杂，运用的也就是力学的中七大规律。
如果我们能够抓住力学七大规律运用的时机，做到“对症下药”，恰当的运用这些规律，这类力学综合题便迎刃而解。
为了方便记忆，特将每个规律运用的时机总结了一句歌诀。
下面分别举例说明。
一、牛顿运动定律————单体运动且恒力,试试牛顿三定律对于单个物体的运动,若受到的力是恒力,涉及到物体受力的细节分析以及时间和位移等物理量时，宜优先考虑采用牛顿运动定律。
例1 (2015新课标I)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为，如图（a）所示。
时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。
碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。
已知碰撞后时间内小物块的图线如图（b）所示。
木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取。
求（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；（2）木板的最小长度；（3）木板右端离墙壁的最终距离。
解析：(1) 规定向右为正方向，木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M，由牛顿第二定律有： -μ1 (m+M)g = (m+M)a1·······○1由图可知。
木板与墙壁碰前瞬间的速度v1= 4m/s ,由运动学公式得：V1 = v0 + a1t1······○2S0 = v0t1 + a1t12········○3式中t1=1s , s0 = 4.5m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度。
高三物理学习中的实例分析与解答
高三物理学习中的实例分析与解答近年来，高考物理成为许多高三学生最为头疼的一门科目之一。
其复杂的理论知识、繁琐的计算和抽象的概念常常令学生望而生畏。
然而，通过实例的分析与解答，我们可以更好地理解物理概念，并提高解题能力。
本文将通过具体实例，探讨高三物理学习中的实例分析与解答方法。
一、动能定理的应用动能定理是高中物理中的重要概念之一。
它表明一个物体的动能大小与其质量和速度的平方成正比。
下面以汽车刹车的实例来讲解动能定理的应用。
假设一辆汽车以60km/h的速度行驶。
当汽车紧急刹车时，汽车速度迅速减小到0。
根据动能定理，汽车减速过程中动能的减少量等于刹车力对汽车做的功。
因此，我们可以利用动能定理来求解刹车过程中汽车所受的刹车力大小。
根据动能定理，汽车的初始动能为（1/2）mv^2，其中m为汽车的质量，v为汽车的速度。
当刹车后速度为0时，动能为0。
由此可得：(1/2)mv^2 - 0 = Fd其中F为刹车力大小，d为汽车减速所需的距离。
通过利用实际问题中所给的数据，如汽车的质量m和速度v，我们可以解方程式，并求出刹车力的大小。
这样，通过实例分析，我们能够更好地理解和应用动能定理。
二、电路问题中的实例分析电路问题也是高考物理中的常见难点。
通过实例分析和解答，我们可以更好地理解电路中的各种概念与原理。
考虑一个简单的电路实例：一个由电源和两个电阻组成的串联电路。
电源电压为12V，电阻1的阻值为4Ω，电阻2的阻值为6Ω。
我们需要计算电路中的总电流和电阻两个参数。
根据欧姆定律，电路中的总电阻等于各个电阻之和。
因此，在本实例中，总电阻为4Ω + 6Ω = 10Ω。
根据电路中的总电压与总电流之间的关系，我们可以通过总电压除以总电阻来计算出总电流大小。
在本实例中，总电压为12V，总电阻为10Ω，所以总电流为1.2A。
通过实例分析电路问题，我们可以更好地理解电路中的欧姆定律和串联电路中电阻的求和原理。
三、运动学问题中的实例分析运动学是高中物理中一个很重要的分支，它研究物体在运动过程中的各种规律与特性。
高三物理课程中的实际应用案例
高三物理课程中的实际应用案例在高三物理课程中，学生们将接触到许多实际应用案例，这些案例可以帮助他们更好地理解物理概念并将其应用于现实生活中的问题解决。
在本文中，我们将介绍一些高三物理课程中常见的实际应用案例。
第一部分：运动学应用案例1. 斜面上的物体滑动想象一个物体沿着斜面滑动的情景。
我们可以利用运动学的知识，推导出物体在斜面上滑动时的加速度、速度和位移与斜面角度、物体质量以及其他因素之间的关系。
这可以帮助我们解决斜面上物体滑动时的各种实际问题，如何选择合适的斜面角度、如何控制滑动速度等。
2. 自由落体运动自由落体运动是高三物理课程中的一个重要内容。
我们通过学习自由落体的运动规律，可以解决一些与自由落体运动相关的实际问题，如计算物体下落的时间、速度和位移等。
例如，我们可以利用自由落体运动的知识来解决一个物体从飞机上抛下后与地面碰撞的问题，从而计算出物体抛下后与地面碰撞的时间和速度。
第二部分：力学应用案例1. 常见力的应用力学是物理学的一个重要分支，研究物体受到的力和力的效果。
在高三物理课程中，我们将学习关于力的各种知识，如牛顿三定律、摩擦力、弹力等。
这些知识可以应用于日常生活中的许多实际场景，例如汽车的刹车过程中的力学原理、人体受力分析等。
2. 牛顿第二定律应用牛顿第二定律是力学中的一个重要概念，描述了力、质量和加速度之间的关系。
我们可以通过应用牛顿第二定律来解决一些实际问题，例如计算物体所受力的大小、计算物体受力产生的加速度等。
例如，我们可以利用牛顿第二定律来计算物体在弹簧上的受力和加速度，从而解决与弹簧振动相关的实际问题。
第三部分：能量和功的应用案例1. 机械能守恒应用在高三物理课程中，学生们将学习有关能量和功的知识。
机械能守恒是其中的一个重要概念，通过应用机械能守恒可以解决一些实际问题，如物体在抛体运动中的能量转换和守恒，物体从一个高处自由落下的速度和位移等。
2. 功与功率的应用功与功率是能量学中的重要概念。
高中物理学习中的案例分析与解析
高中物理学习中的案例分析与解析案例一：牛顿第一定律的阐述与应用案例分析：学生小明对牛顿第一定律的理解存在一定困惑。
在课堂上，老师进行了一次引人入胜的实验，以帮助学生更好地理解这个定律。
实验中，老师在桌上放置了一本书，然后用力拉开桌子，书本始终保持静止。
通过观察实验现象，结合理论知识，小明成功解开了困惑，理解了牛顿第一定律的内涵。
解析：牛顿第一定律，也被称为惯性定律，即物体保持静止或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它。
这个实验能够生动地展示这一定律。
实验中，桌子对书本施加了一个向上的力，而书本对桌子施加了一个等大反向的力，使得两个力相互抵消，书本始终保持静止。
这说明，如果物体所受的合力为零，则物体将保持其初始状态。
这个案例可以帮助学生深入理解牛顿第一定律的物理本质，并能够将其应用到实际生活中。
案例二：电路中的电阻与电流关系案例分析：学生小红在学习电路的时候存在一些疑惑。
老师在课堂上通过一个实际观察案例来解释电阻与电流之间的关系。
实验中，老师使用了两个不同电阻值的电阻器，并将它们分别连接在相同电压下。
结果发现，电阻值越大的电阻器通过的电流越小，而电阻值较小的电阻器通过的电流较大。
通过这个实验，小红对电阻与电流之间的关系有了更深的理解。
解析：根据欧姆定律，电流与电阻之间存在着线性关系，即I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
实验中，由于两个电阻器的电压相同，而电阻值不同，因此电流的大小与电阻的大小成反比关系。
较大的电阻值会对电流的通过产生更大的阻碍，因此通过它的电流相对较小。
小红通过这个案例深刻理解了电阻与电流之间的相互关系，并能够从观察到的现象中推导出相关的物理规律。
案例三：光的全反射现象案例分析：学生小李在学习光的折射和反射时遇到了困惑。
老师通过一个案例来帮助学生理解全反射现象。
实验中，老师使用一个光导纤维，并将它的一段置于水中，另一段伸出来。
当光线从光导纤维内部射出时，角度超过了临界角，就会发生全反射现象，光线会在光导纤维内部完全反射，而不会从水面透射出来。
高考物理必考的十大热点问题破解之道电磁感应问题破解之道滑棒导轨巧归类讲解
电磁感应问题破解之道——滑棒导轨巧归类金属棒在导轨上运动的问题既可以考查电磁感应知识，又可以考查电路知识，还可以考查力学规律。
因此是历年高考的热点，特别是在近几年高考中频繁出现。
这类问题的关键点就是确定金属棒在导轨上运动时回路中电源的电动势，再确定金属棒所的安培力，运用相应的规律列方程求解。
这类问题看似各不相同，但总结来只有四类。
下面分别举例说明。
1、单棒在等宽导轨上运动这类问题因为是单棒切割，所以只有一个电源，就是这个导体棒。
电源的电动势Blv E =，导体棒受到安掊力F = BI l ，达到稳定状态后电动势E 和安培力F 都是一定值。
例1、（2015年海南卷）如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l ，左端与一电阻R 相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下。
一质量为m 的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v 匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。
已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g ，导轨和导体棒的电阻均可忽略。
求（1）电阻R 消耗的功率； （2）水平外力的大小。
解析（1）导体切割磁感线运动产生的电动势为E BLv =， 根据欧姆定律，闭合回路中的感应电流为EI R=电阻R 消耗的功率为2P I R =，联立可得222B L v P R=（2）对导体棒受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力，向右的外力，三力平衡，故有F mg F μ+=安，BlvF BIl B l R==⋅⋅安，故22B l v F mg R μ=+2、 单棒在不等宽导轨上运动这类问题因为也是单棒切割，所以也是只有一个电源，就是这个导体棒。
电源的电动势Blv E ，导体棒受到安掊力F = BI l ，因为导轨的宽度在发生变化，所以达到稳定状态后电动势E 和安培力F 都是随l 的变化而变化的。
例2、[2014·安徽卷] (16分)如图1所示，匀强磁场的磁感应强度B 为0.5 T ，其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上．绝缘斜面上固定有“A”形状的光滑金属导轨的MPN (电阻忽略不计)，MP 和NP 长度均为2.5 m ，MN 连线水平，长为3 m ．以MN 中点O 为原点、OP 为x 轴建立一维坐标系Ox .一根粗细均匀的金属杆CD ，长度d 为3 m ，质量m 为1 kg 、电阻R 为0.3 Ω，在拉力F 的作用下，从MN 处以恒定速度v ＝1 m/s 在导轨上沿x 轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)．g 取10 m/s 2.图1图2(1)求金属杆CD 运动过程中产生的感应电动势E 及运动到x ＝0.8 m 处电势差U CD ； (2)推导金属杆CD 从MN 处运动到P 点过程中拉力F 与位置坐标x 的关系式，并在图2中画出Fx 关系图像；(3)求金属杆CD 从MN 处运动到P 点的全过程产生的焦耳热． 23．[答案] (1)－0.6 V (2)略 (3)7.5 J[解析] (1)金属杆C D 在匀速运动中产生的感应电动势E ＝Blv (l ＝d )，E ＝1.5 V(D 点电势高)当x ＝0.8 m 时，金属杆在导轨间的电势差为零．设此时杆在导轨外的长度为l 外，则l 外＝d －OP －xOPdOP ＝MP 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫MN 22得l 外＝1.2 m由楞次定律判断D 点电势高，故CD 两端电势差U CB ＝－Bl 外v, U CD ＝－0.6 V(2)杆在导轨间的长度l 与位置x 关系是l ＝OP －x OP d ＝3－32x对应的电阻R 1为R 1＝ld R ，电流I ＝Blv R 1杆受的安培力F 安＝BIl ＝7.5－3.75x 根据平衡条件得F ＝F 安＋mg sin θF ＝12.5－3.75x (0≤x ≤2)画出的Fx 图像如图所示．(3)外力F 所做的功W F 等于Fx 图线下所围的面积，即W F ＝5＋12.52×2 J ＝17.5 J 而杆的重力势能增加量ΔE p ＝mg sin θ 故全过程产生的焦耳热Q ＝W F －ΔE p ＝7.5 J3、 双棒在等宽导轨上运动这类问题因为双棒都切割，所以有两个电源。
高考物理 年年必考的十大热点问题破解之道 2天体运动问题破解之道-千篇一律“金三角”
天体运动问题破解之道——千篇一律“金三角”天体运动问题是高考的重点内容之一，近几年对这类题目考查的频率很高，无论是全国卷还是独立命题的省份，几乎年年必考，但年年各不相同，真可谓是千变万化．其实这些题在解法上却是千篇一律的，有惊人的相似之处．下面总结一下这类问题的解题方法．一、常用公式总结天体运动问题中公式看似有很多，但仔细归纳起来就三个． １向万F F =当天体在高空运行时,设天体质量为m ，环绕的中心天体质量为M ，轨道半径为r ，则有2r MmGF =万；当天体在星球表面近地环绕运行时,设天体质量为m ，中心天体绕质量为M ，星球半径为Ｒ，则有2R MmGF =万．圆周运动的向心力公式又有多种表达形式，即r Tm r m r v m ma F 22224πω===＝向当天体做匀速圆周运动时，中心天体对它的万有引力提供所需的向心力，所以有向万F F =.又因为万有引力有高空和近地两种形式，向心力又有四种表达式，因此向万F F =就有有8种具体形式．例如ma r Mm G ＝2，R v m RMm G 22＝，r Tm r Mm G 2224π＝等等.２mg F =万如果不考虑地球的自转, 物体m 在星球表面时mg F =万，设天体质量为M ，半径为R ，其表面的重力加速度为g ，则有mg RMmG＝2； 天体在星球高空时,设距球心r 处的重力加速度为g ',则有g m rMmG '＝2．３向F mg =当天体在星球表面近地环绕运行时,也可以看成绕行天体的重力提供所需的向心力，设绕行天体的质量为m,星球表面的重力加速度为g ，则有向F mg =；当天体在高空环绕运行时,天体所在轨道的重力加速度为g '，则有向F g m ='．又因为重力近地时为mg ，高空时为g m '，向心力又有四种表达式，因此向F mg =也有8种具体形式．如果把以上公式总结一下，可以用这样一个三角形表示，如图所示.这个三角形表示的公式几乎可以求解所有的天体运动问题，所以我们称之为“金三角”．下面分别举例说明.二、天体运动问题归类例析 1星球半径问题例1 （2015年海南卷）若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为7:2．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R ，由此可知，该行星的半径为（ ）A.R 21 B. R 27 C. 2R D.R 27解析 设行星表面的重力加速度为g ',水平方向运动的距离为x '，运动时间为t '，在行星表面根据平抛运动公式得t v x '='0 221t g h ''=解得2202x hv g '=' ；同理在地球表面上有222x hv g =，两式相比得4722='='x x g g 在地球表面上有mg RMmG＝2在行星表面上有g m R mM G '''＝2 以上两式相比得27147=⨯⨯=''='g M g M RR ．所以答案为C ．点评 本题先用平抛运动公式求出重力加速度之比，然后用两个“金三角”中的②式相比求解的． 2轨道半径问题例2 （2012·海南）地球同步卫星到地心的距离r 可用地球质量M 、地球自转周期T 与引力常量G 表示为r=_____________.解析 根据万有引力定律及圆周运动知识r T m r Mm G 2224π＝，可得r =点评 本题用的是“金三角”中的①式直接求解的．3质量问题例3 (2015年江苏卷)过去几千年来, 人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内, “行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕. “行星51 peg b ”绕其中心恒星做匀速圆周运动, 周期约为 4 天, 轨道半径约为地球绕太阳运动半径的201. 该中心恒星与太阳的质量比约为( )( A) 1/10 ( B) 1 ( C) 5 ( D) 10解析 “行星51 peg b ” 绕其中心恒星做匀速圆周运动有r T m r m M G ''''''2224π＝ 地球绕其太阳做匀速圆周运动有r Tm r Mm G 2224π＝两式相比得04.14203652322323=⨯=''='T r T r M M 所以答案为B.点评 本题用的是两个“金三角”中的①式相比求解的. 4密度问题例4 (2014年广东卷) 如图所示，飞行器P 绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是( )A ．轨道半径越大，周期越长B ．轨道半径越大，速度越大C ．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D ．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度解析飞行器P 绕星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有r Tm r Mm G 2224π＝⑴解得GMr T 32π=可知半径越大则周期越大，所以选项A 正确；再根据r v mrMm G 22＝，解得rGMv =可知轨道半径越大则环绕速度越小，所以选项B 错误；有由⑴式还可解得2324GT r M π=，若测得周期T ，则可解出星球的质量M ，如果知道张角θ，则该星球半径为Ｒ＝r sin θ2，再根据2sin334323θππρGT RM ＝＝,所以可得到星球的平均密度，所以选项C 正确，而选项D 无法计算星球半径，则无法求出星球的平均密度，选项D 错误．答案为AC.点评 本题用的是“金三角”中的①式和几何关系求解的. 5向心加速度问题例5 （2013年天津卷） “嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段己经完成.设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h ，己知月球的质量为M 、半径为R ，引力常量为G ，则卫星绕月球运动的向心加速度a ＝ .解析“嫦娥二号”卫星环绕月球为匀速圆周运动,万有引力提供卫星运动的向心力，有G()2MmR h +=m a ，解得a=()2GMR h +.点评 本题用的是“金三角”中的①式直接求解的. 6 线速度问题例6 (2015年新课标全国I 卷)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，现在月球表面的附近近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，再离月面4m 高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3x 310Kg ，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速大约为9.8m/s ，则此探测器A 在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9m/sB 悬停时受到的反冲作用力约为2x 310NC 从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度解析 设月球表面附近重力加速度为g ',在月球表面有g m R mM G '''＝2 在地球表面附近有mg RMmG＝2 两式相比代入数据得g g g R M R M g 61817.31222=⨯=''=' 着陆前的瞬间速度s m h g v /6.348.96122=⨯⨯⨯='=，所以选项A 错误；根据平衡条件得反冲力N g m F 3102⨯='=，所以选项B 正确；因为离开近月轨道时有一个悬停过程，相当于“刹车”，推动力做了负功，所以机械能不守恒，选项C 错误；人造卫星在近地圆轨道上运行时有Rm v m g 2=解得gR v =“嫦娥三号”在近月轨道运行时有R v m g m ''='2解得R g R g v 7.3161⨯=''=' 所以v v <'，选项D 正确.答案为BD.点评 本题用的是“金三角”中的②式求出月球表面附近的重力加速度，然后又用两个“金三角”中的③式求解的.7角速度问题例7 （2014年上海卷）动能相等的两人造地球卫星A 、B 的轨道半径之比:1:2A B R R =，它们的角速度之比:A B ωω= ，质量之比:A B m m = ．解析 根据r m r Mm G２＝ω2得出ω＝3r GM ,则ωA : ωB ＝3A R GM ：3BR GM＝22：1 ；又因动能E K ＝12mv 2相等 以及v=ωR ,得出m A : m B ＝2222AAB B RR ωω＝1 ：2 点评 本题用的是“金三角”中的①式求解的. 8周期问题例8 (2014年新课标全国卷Ⅰ)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”．据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是( )A.各地外行星每年都会出现冲日现象 B ．在2015年内一定会出现木星冲日C ．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D ．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短解析 各行星绕太阳运动时万有引力提供向心力，有r Tm r Mm G 2224π＝解得GMr T 32π=，所以３行地行地）（r r T T =因为冲日现象实质上是角速度大的地球转过的弧度恰好比角速度小的其它行星多出2π，所以相邻两次冲时的时间间隔为＝＝－＝－行地地行地行地T T T T T t -=12222πππωωπ年）（地311rr -，从表达式可得时间t 大于1，只有当 ∞→r 时时间t 才为1年，所以不会每年都出现冲日现象，A 错误；将木星的半径数据代入上式得年）（）（地地地09.12.5111133≈-=-=r r rr t ，上次冲日时间为2014年1月6日，所以2015年内一定会出现木星冲日，B 正确；同理可算出天王星相邻两次冲日的时间间隔为 1.01年．土星两次冲日的时间间隔为1.03年，所以C 错误；由表达式可得时间t 随r 的增大而减小，所以D 正确.答案为BD.点评 本题用的是“金三角”中的①式和圆周运动的追及问题方法来求解的. 9重力加速度问题例9（2012年新课标全国Ⅰ卷）假设地球是一半径为R.质量分布均匀的球体.一矿井深度为 d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A ．1－dRB ．1+d RC ．2⎪⎭⎫ ⎝⎛-R d RD ．2⎪⎭⎫⎝⎛-d R R解析 在地球表面mg R Mm G＝2，又343M R ρπ=，所以243M g G G R R πρ==，因为球壳对球内物体的引力为零，所以在深为d 的矿井内g m d R MmG'-＝2)(，得()()243Mg GG R d R d πρ'==--，所以1g R d d g R R '-==-,答案为A. 点评 本题用的是“金三角”中的②式在地面和矿井深度为d 处两次列方程求解的. 10 能量问题例10 (2014年山东卷)2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程．某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图所示，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h 高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球．设“玉兔”质量为m ，月球半径为R ，月面的重力加速度为g月．以月面为零势能面，“玉兔”在h 高度的引力势能可表示为E p ＝GMmhR （R ＋h ），其中G为引力常量，M 为月球质量．若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为( )A.mg 月R R ＋h (h ＋2R )B.mg 月RR ＋h (h ＋2R ) C.mg 月R R ＋h ⎝ ⎛⎭⎪⎫h ＋22R D.mg 月R R ＋h ⎝ ⎛⎭⎪⎫h ＋12R 解析 本题以月面为零势面，开始发射时，“玉兔”的机械能为零，对接完成时，“玉兔”的动能和重力势能都不为零，该过程对“玉兔”做的功等于“玉兔”机械能的增加．忽略月球的自转，月球表面上，“玉兔”所受重力等于地球对“玉兔”的引力，即月＝mg RMmG 2 ⑴，对于在h 高处的“玉兔”，月球对其的万有引力提供向心力，即G Mm （R ＋h ）2＝m v 2R ＋h， “玉兔”的动能E k ＝12mv 2，以上三式联立解得，)(22h R R mg E K +=月；由⑴式可得月＝g R GM 2 ，“玉兔”在h 高度的引力势能可表示为()hR mhRg h R R GMmh E p +=+=月对“玉兔”做的功W ＝E k ＋E p ＝mg 月R R ＋h ⎝ ⎛⎭⎪⎫h ＋12R .所以选项D 正确． 点评 本题用的是“金三角”中的①式和②式结合求解出“玉兔”的速度，然后再得出“玉兔”的动能，从而使问题得解.通过以上分析可见，这十种题型表面上看各不相同，但在解法上用的都是“金三角”中的式子，简单的问题用一个就能求解，复杂的问题要用两个或多个式子相组合求解.其中“金三角”中①式用的最广泛，②式③式次之，应用①式和③式解题的关键就在于选择合适的向心加速度表达式，从而使问题得解．所以天体运动问题的解法可以概括为：天体问题有妙招，千篇一律“金三角”； 关键在选加速度，多式组合见奇效。
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3.(2010·广东高考)如图 6 是某一点电荷的
电场线分布图，下列表述正确的是 ( )
A.a 点的电势高于 b 点的电势
B.该点电荷带负电
C.a 点和 b 点电场强度的方向相同
图6
D.a 点的电场强度大于 b 点的电场强度
[解析] 根据电场线分布规律可知，d点场强大于两电荷连 线的中点O的场强，而O的场强大于b的场强，所以b的场 强小于d的场强，选项B正确，A错误；由于电场关于MN 对称，所以ab的电势差等于bc的电势差，选项C正确； 从a到c移动试探正电荷，电场力做正功，电势能减小， 选项D错误。 [答案] BC
()
A.n＝3
B.n＝4
C.n＝5
D.n＝6
[解析] 设球 1、2 间的距离为 r，根据库仑定律可知 F ＝kq·rn2q；球 3 与球 2 接触后，两者的带电荷量均为12nq；球 3 与球 1 接触后，两者的带电荷量总和平分，即各带12n＋2 1q＝ n＋42q的电荷量；将球 3 移至远处后，球 1、2 之间的作用力
[解析] 根据电场线分布规律可知，d点场强大于两电荷连 线的中点O的场强，而O的场强大于b的场强，所以b的场 强小于d的场强，选项B正确，A错误；由于电场关于MN 对称，所以ab的电势差等于bc的电势差，选项C正确； 从a到c移动试探正电荷，电场力做正功，电势能减小， 选项D错误。 [答案] BC
弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为
()
图2
A.l＋25kk0ql22 C.l－45kk0ql22
B.l－kk0ql22 D.l－25kk0ql22
解析：设弹簧的伸长量为 x，取左侧电荷为研究对象，由平衡 状态得 k0x＝klq22＋k2ql22，解得 x＝45kk0ql22，故弹簧原长为 l0＝l－x ＝l－45kk0ql22，C 选项正确.
依题意，a球对b球的吸引力Fab′变大，
即Fab′＞Fab＝m2g＋F
④
由③④式得N′＞Mg＋m1g＋m2g＋F
结合①式可得N′＞N＋F，选项D正确。
答案：D
2.(2009·浙江高考)如图2所示，在光滑绝缘水平面上放置3
个电荷量均为q(q＞0)的相同小球，小球之间用劲度系数
均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态 时，每根弹簧长度为l。已知静电力常量为k，若不考虑
答案：C
热点二、电场的基本性质
判断电场强度、电势能、电势差的大小及电势 题型特点 的高低，分析电场中的能量转化情况，分析带电粒子在电
场中的运动情况。
解题方略
1.利用电场线可定性地描述电场强度、电势的 高低等物理量。
2.根据功能关系或能量守恒定律可判断电势能 的变化规律。
[例2] (2011·山东高考)如图3所
[答案量异种点电荷位于 x 轴上，相对原 点对称分布，正确描述电势 φ 随位置 x 变化规律的是图 5 中的
()
图5
解析：等量异种电荷的电场线分布如 图所示。正、负电荷在连线中点处产生的 电势一正一负，故此处即坐标原点处的总 电势为零。又顺电场线方向电势逐渐降低，因此，在坐标原点 左侧，各点的电势都大于零；在坐标原点右侧，各点的电势都 小于零，正电荷处电势最高，负电荷处电势最低，无穷远处的 电势为零。因此，选项 A 正确。
《高考物理九大热点》 ——案例剖
析
热点一、库仑定律
题型特点 解题方略
判断带电体能否看成点电荷，计算电荷间的相 互作用力，分析库仑力作用下带电体的平衡、加速问题。
1.当带电体的大小和形状可忽略时，该带电体可 视为点电荷。
2.任何带电体之间均存在库仑力，但库仑定律仅 适用于真空中的点电荷。
[例 1] (2011·海南高考)三个相同的金属小球 1、2、3 分别
[针对训练]
1.(2011·江苏高考)一粒子从 A 点射入
电场，从 B 点射出，电场的等势面和粒子 的运动轨迹如图 4 所示，图中左侧前三个 等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列
说法正确的有
()
图4
A.粒子带负电荷
B.粒子的加速度先不变，后变小
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小，后增大
解析：粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧，且电场力方向 与等势面垂直，根据粒子运动轨迹可大致画出其经过各个位置 时所受电场力方向，可看出电场力方向由低电势指向高电势 处，所以粒子带负电，粒子的加速度 a＝qmE∝E，而电场强度 E 决定于等势面的疏密，可见加速度先不变，后变小，电场力 方向与速度方向成钝角，电场力做负功，粒子减速，电势能增 大，选项 A、B 正确，C、D 错误。
n＋2q 1 大小为 F＝k 4 r2 ·2nq，比较可得 n＝6，选项 D 正确。此题 也可以用代入法进行判断。
[答案] D
[针对训练]
1.(2011·上海高考)如图1所示，在水平
面上的箱子内，带异种电荷的小球
a、b用绝缘细线分别系于上、下两
边，处于静止状态。地面受到的压力为N，球b所受细线的
拉力为F。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面
示，在两等量异种点电荷的电场中，
MN为两电荷连线的中垂线，a、b、
c三点所在直线平行于两电荷的连线，
且a与c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的
连线上。以下判断正确的是
()
A.b点场强大于d点场强 B.b点场强小于d点场强 C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差 D.试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能
置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球 1 的
带电荷量为 q，球 2 的带电荷量为 nq，球 3 不带电且离球 1 和
球 2 很远，此时球 1、2 之间作用力的大小为 F。现使球 3 先与
球 2 接触，再与球 1 接触，然后将球 3 移至远处，此时 1、2
之间作用力的大小仍为 F，方向不变。由此可知
受到的压力
()
A.小于N
B.等于N
C.等于N＋F
D.大于N＋F
解析：设箱子、a球、b球的质量分别为M、m1和m2。 剪断细线之前，对箱子、a球和b球组成的整体有：
N＝Mg＋m1g＋m2g
①
对b球有：Fab＝m2g＋F
②
剪断细线后，b球会加速上升
对箱子和a球组成的整体有：N′＝Mg＋m1g＋Fab′③