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,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,决胜高考,专案突破,名师诊断,对点集训,【考情报告】,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【考向预测】,论述、计算题是高考中必考的题型,在安徽省高考试卷中占单科分,值的54.5%,是高考成败的关键.这类试题的特点是:文字叙述量较大,涉及物理过程较多,所给物理情境较复杂,物理模型较模糊(甚至很隐,蔽),运用的物理规律较多.这类试题能很好地考查考生对物理概念、,物理规律的理解能力和根据已知条件及物理事实对物理问题进行,逻辑推理和论证的能力,能有效的考查考生接受、鉴别和选择信息,的综合分析能力及应用数学方法处理物理问题的能力.因此论述计,算题备受命题者青睐.,预计2013年高考安徽省理综卷第一个计算题仍会是纯力学和运动,学,考查学生对基本知识和基本方法的掌握.内容上主要考查运动学,公式和图象、牛顿运动定律、动能定理等,综合性不是很强,能力要,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,求较低.第二个计算题一般是带电粒子在磁场或复合场中的运动、,电磁感应以及运动与能量的综合问题,尤其是以与科技、生产、生,活相关的物理模型为背景进行命题会成为高考的热点.第三个计算,题一般是机械能、动量、牛顿第二定律的综合应用问题,涉及碰撞,中的动量守恒、机械能守恒、平抛或类平抛运动、圆周运动等.这,两类题目设计新颖,综合性强、考查知识容量大、能力要求高.这就,要求在掌握好物理概念、公式、规律的同时,还要掌握那些常用方,法与技巧,提升解决论述题、计算题的能力.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【知能诊断】,如图所示,特战队员从悬停在空中,离地235 m高的直升机上沿绳下滑,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,(2)如果特战队员先轻握绳子由静止下落4 s,然后紧握绳子继续下落,求特战队员从开始下落至到达地面,总共用了多少时间?,进行降落训练,某特战队员和他携带的武器质量共为80 kg,设特战队,员用特制的手套轻握绳子时可获得200 N的摩擦阻力,紧握绳子时可,获得1000 N的摩擦阻力,下滑过程中特战队员至少轻握绳子才能确,保安全.,g,取10 m/s,2,.求:,(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度是多大?,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【解析】(1)轻握绳子时由牛顿第二定律有:,mg,-,f,1,=,ma,1,解得:,a,1,=7.5 m/s,2,.,(2)轻推绳子下落时由运动学公式得:,x,1,=,a,1,=60 m,4 s末的速度,v,1,=,a,1,t,1,=30 m/s,紧握绳子时,a,2,=,=,-,2.5 m/s,2,由运动学公式有:,x,2,=,v,1,t,2,+,a,2,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,其中,x,2,=,H,-,x,1,=175 m,解得,t,2,=10 s或,t,2,=14 s(舍掉),下落总时间,t,=,t,1,+,t,2,=14 s.,【答案】(1)7.5 m/s,2,(2)14 s,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,2.如图所示,质量为,m,的小物块以初速度,v,0,在粗糙水平桌面上做直线,运动,经距离,l,后以速度,v,飞离桌面,最终落在水平地面上.已知,l,=1.4 m,v,=3.0 m/s,m,=0.10 kg,物块与桌面间的动摩擦因数,=0.25,桌面高,h,=0.,45 m.不计空气阻力,重力加速度,g,取10 m/s,2,.求:,(1)小物块落地点距飞出点的水平距离,s,.,(2)小物块落地时的动能,E,k,.,(3)小物块的初速度大小,v,0,.,【解析】(1)由平抛运动规律,有,竖直方向,h,=,gt,2,水平方向,s,=,vt,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,得水平距离,s,=,v,=0.90 m.,(2)由机械能守恒定律,动能,E,k,=,mv,2,+,mgh,=0.90 J.,(3)由动能定理,有,-,mg,l,=,mv,2,-,m,得初速度大小,v,0,=,=4.0 m/s.,【答案】(1)0.90 m(2)0.90 J(3)4.0 m/s,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,3.质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程,对应的,v,-,t,图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大,小为碰撞前的,.设球受到的空气阻力大小恒为,f,取,g,=10 m/s,2,.求:,(1)弹性球受到的空气阻力,f,的大小.,(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度,h,.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,解得:,a,=12 m/s,2,小球上升做匀减速运动,有:,v,2,=2,ah,升至最高点:,h,=0.375 m.,【答案】(1)0.2 N(2)0.375,【解析】(1)由,v,-,t,图象可得小球下落时的加速度为:,a,=8 m/s,2,由牛顿定律可得:,ma,=,mg,-,f,f,=,mg,-,ma,=0.2 N.,(2)小球落地后反弹的速度为:,v,=3 m/s,上升时:,ma,=,mg,+,f,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,4.图甲所示的装置中,小物块,A,、,B,质量均为,m,水平面上,PQ,段长为,l,与物块间的动摩擦因数为,其余段光滑.初始时,挡板上的轻质弹簧,处于原长;长为,r,的连杆位于图中虚线位置;,A,紧靠滑杆(,A,、,B,间距大,于2,r,).随后,连杆以角速度,匀速转动,带动滑杆做水平运动,滑杆的速,度时间图象如图乙所示.,A,在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与,静止的,B,发生完全非弹性碰撞.,(1)求,A,脱离滑杆时的速度,v,0,及,A,与,B,碰撞过程的机械能损失,E,.,(2)如果,AB,不能与弹簧相碰,设,AB,从,P,点到运动停止所用的时间为,t,1,求,的取值范围,及,t,1,与,的关系式.,(3)如果,AB,能与弹簧相碰,但不能返回到,P,点左侧,设每次压缩弹簧过,程中弹簧的最大弹性势能为,E,p,求,的取值范围,及,E,p,与,的关系式(弹,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,簧始终在弹性限度内).,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【解析】(1)连杆转到最低点时,滑杆的速度达到最大,此后,A,与滑,杆分离,由圆周运动知识,有,v,0,=,r,A,与,B,发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律,有,mv,0,=2,m,v,1,损失的机械能,E,=,m,-,2,m,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,解得,E,=,m,2,r,2,.,(2)如果,AB,不能与弹簧相碰,由能量守恒定律,有,2,mgl,2,m,解得,.,由牛顿第二定律,有,2,mg,=2,ma,由运动学公式,有,v,1,=,at,1,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,解得,t,1,=,.,(3)若,AB,能与弹簧相碰,但不能返回到,P,点左侧,由能量守恒定律,有,2,mg,2,l,2,m,解得,所以,的取值范围为,设,AB,滑到,Q,点时的动能为,E,k,由动能定理得,-,2,mg,l,=,E,k,-,2,m,当弹簧压缩最短时,由能量守恒定律,有,E,p,=,E,k,解得,E,p,=,m,2,r,2,-,2,mgl,.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【答案】(1),r,m,2,r,2,(2),t,1,=,(3),E,p,=,m,2,r,2,-,2,mgl,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,甲,5.如图甲所示,一半径为,R,的圆表示一柱形区域的横截面(纸面).在柱,形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为,m,、电荷量为,q,的粒子沿图中直线在圆上的,a,点射入柱形区域,在圆上的,b,点离开该,区域,离开时速度方向与直线垂直.圆心,O,到直线的距离为,R,.现将磁,场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样速度,沿直线在,a,点射入柱形区域,也在,b,点离开该区域.若磁感应强度大小,为,B,不计重力,求电场强度的大小.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【解析】粒子在磁场中做圆周运动.设圆周的半径为,r,由牛顿第二,定律和洛伦兹力公式得,qvB,=,m,式中,v,为粒子在,a,点的速度,过,b,点和,O,点作直线的垂线,分别与直线交于,c,和,d,点.由几何关系知,线段,、,和过,a,、,b,两点的轨迹圆弧的两条半径(未画出)围成一,正方形.由此,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,乙,【答案】,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【思维导图】,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,论述、计算题一般包括对象、条件、过程和状态四个要素.,对象是物理现象的载体.这一载体可以是单个物体(质点),也可以是,系统.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,条件是对物理现象和物理事实(对象)的一些限制.解题时应“明确,”显性条件、“挖掘”隐含条件、“吃透”模糊条件.显性条件是,易被感知和理解的;隐含条件是不易被感知的,它往往隐含在概念、,规律、现象、过程、状态、图形和图象之中;模糊条件常常存在于,一些模糊语言之中,一般只指定一个大概的范围.,过程是指研究对象在一定条件下变化、发展的程序.在解题时应注,意过程的多元性,可将全过程分解为多个子过程或将多个子过程合,并为一个全过程.,状态是指研究对象各个时刻所呈现的特征.,解物理论述、计算题的一般步骤是:审题、选取研究对象、建模、,规范解答等.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,一、审题,动手解答物理题之前,应先进行审题,审题即破解题意,它是解题的第,一步.认真阅读题目,字斟句酌,弄清题目中的物理状态、物理过程和,物理情境,找出其中起重要作用的因素及有关条件发掘题目隐含的,条件并警惕容易引人出错的文字、数字和字母,能迅速、准确地领,会且把握命题意图,找准解题的切入点;通过阅读、思考、分析等思,维过程在头脑中形成一个生动、清晰的物理情境.审题过程是一种,分析、加工的过程,具体应从以下几个方面下工夫:捕捉关键语句,分,析各种条件,画好情境示意图,明确状态和过程,构建合理的模型,定,性分析与定量计算相结合.,二、选取研究对象与建模,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,审题之后,要确立研究对象.物理习题都有确定的研究对象,称为物理,模型,确立研究对象的过程叫“建模”,模型化阶段是物理问题解决,过程中最重要的一步.模型化正确与否或合理与否,直接关系到物理,问题解决的质量.建模方法有:,1.借用传统的经典模型:确定研究对象后,将研究对象抽象为一,种物理结构,即将研究对象抽象为质点,或者质点组,或者点电,荷,或者闭合线圈,研究对象究竟抽象成何种物理结构,同,样依据题中的物理情景,肯定研究对象的某些物理因素,忽略,研究对象的其他物理因素,这是解常见低难度题的主要思路.,2.将复杂的物理场景整合后类比成常见模型:通过仔细分析题,述条件,抽象出整个过程的本质特征,然后用我们熟悉的、简,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,单的等效物理模型代替题述情景,将复杂问题的求解过程进行,简化,学习物理之道就在于此.,3.将陌生的、抽象的模型转化为具体的熟悉的模型:在考试时,见到没有接触过的新内容或考前预料不到的难题时,首先排除,题中干扰语言,将其转化成常见的物理模型,就可能成为一道,常见的经典题.,三、解题规范化,1.语言表达要规范化:能用物理语言来描述相应的物理过程、,物体的运动状态、受力情况;能用精准的语言描述实验的操作,步骤、实验结论等.语言表达的规范化还体现在必要的文字说,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,明上,必要的文字说明是保证题目完整解答不可缺少的文字表,述,它能使解题思路表达地清楚明了,解答有据,流畅完美.,具体来讲可以重点考虑以下几个方面:,(1)说明研究的对象(个体或系统,尤其是整体和隔离相结合的题目,一定要注意研究对象的转移或转化问题).,(2)说明研究的过程或状态.,(3)说明所列方程的依据及名称,这是展示考生思维逻辑严密性的重,要方面.,(4)说明题目中的隐含条件,临界条件.,(5)说明非题设字母、符号的物理意义.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,(6)说明规定的正方向、零势点及所建立的坐标系.,(7)说明所求结果的物理意义(有时还需要讨论分析),对题目所求或,所问有一个明确的答复.,(8)学科术语要规范,如“定律”、“定理”、“公式”、“关系”,、“定则”等词要用准确,阅卷时“由牛顿运动定理”、“动能定,律”、“四边形公式”、“油标卡尺”等错误说法时有发生.,(9)语言要富有学科特色.如一些考生把“以保证气体质量不变”说,成“防止漏气、进气”,在如图所示的坐标系中将电场的方向说成,“西南方向”、“南偏西45,”、“向左下方”等均是不规范的,应,说成“与,x,轴正方向夹角为,-,135,”或“如图所示”.,2.作图的规范化,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,作出物理过程的示意图,或画出关键情境的受力分析图,是解计算题,的常规手段.物理作图的规范化要求是:,(1)绘制必须用铅笔(便于修改)、圆规、直尺、三角板,反对随心所,欲徒手画.,(2)画示意图(受力图、电路图、光路图、运动过程图等)应大致能反,映有关量的关系,图文要对应.,(3)画函数图象,要画好坐标原点,坐标轴上的箭头,标好物理量的符,号、单位及坐标轴的数据.,(4)图形图线应清晰、准确,线段的虚实要分明,有区别.,(5)高考答题时,必须应用黑色钢笔或签字笔描黑,否则无法扫描,从,而造成失分.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,3.方程式和主要步骤书写的规范化,重点要注意好以下几点:,(1)写出的方程式(这是评分依据)必须是最基本的,不能以变形的结,果式代替方程式,如带电粒子在磁场的运动应有,qvB,=,而不是其,变形结果,R,=,(这是相当多考生所忽视的).,(2)要用字母表达方程,不要掺有数字的方程,不要方程套方程.,(3)要用原始方程组联立求解,不要用连等式,不断地“续”进一些内,容.,(4)方程式有多个的,应分式布列(分步得分),不要合写一式,以免一错,而致全错,对各方程式要编号(如用,表示以便于计算和说明).,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,4.解题结果的规范化,解题结果是整个解题过程的重要组成部分,答案规范是指答案准确,、简洁、全面.既要注意计算结果的验证、取舍,又要注意答案的完,整,有时对解题结果还要做适当的说明和讨论,例如结果是矢量的就,要说明方向,方向的说明要与题目中涉及的方向相对应.,(1)演算时一般先进行文字运算,从列出的一系列方程,推导出结果的,计算式,最后代入数据并写出结果.这样既有利于减轻运算负担,又有,利于一般规律的发现,同时也能改变每列一个方程就代入数值计算,的不良习惯.,(2)数据的书写要用科学记数法.,(3)计算结果的有效数字位数应根据题意确定,一般应与题目中所列,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,的数据相近,取两位或三位即可.如有特殊要求,应按要求选定.,(4)计算结果是数据的要带单位,是字母符号的不用带单位.,(5)文字式作答案的,所有字母都应是题目给定的已知量.,5.解题过程中运用数学的方式有讲究,(1)“代入数据”,解方程的具体过程可以不写出.,(2)所涉及的几何关系只需说出判断结果而不必证明.,(3)重要的中间结论的文字表达式要写出来.,(4)所求的方程若有多个解,都要写出来.然后通过讨论,该舍去,的舍去.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,(5)数字相乘的,数字之间不要用“”而用“,”进行连接,相,除的也不要用“,而用分式.,(6)卷面上不能“约”,如不能在,G,=,mg,上打“/”相约.,6.使用各种字母符号要尽量养成规范的习惯,(1)字母符号要写清楚、写规范,忌字迹潦草.阅卷时因为“,v,、,r,、,、,”不分,“,G,”的草体像“,a,”,重力加速度“,g,”写成,电量“,q,”或“9”,希腊字母“,、,、,、,”笔顺或形状不,对而被扣分已屡见不鲜了.,(2)尊重题目所给的符号,题目给了符号的一定不要再另立符,号.如题目给出半径是,r,你若写成,R,就算错.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,(3)一个字母在一个题目中只能用来表示一个物理量,忌一字,多用.一个物理量在同一题中不能有多个符号,以免混淆.,(4)尊重习惯用法.如拉力用,F,摩擦力用,f,表示,阅卷人一看便明,白,如果用反了就会带来误解.,(5)角标要讲究.角标的位置应当在右下角,比字母本身小许多.,角标的选用亦应讲究,如通过,A,点的速度用,v,A,就比用,v,1,或,v,好.,通过某同一点的速度,按时间顺序第一次用,v,1,第二次用,v,2,就很,清楚.如果倒置,必然带来误解.,(6)物理量的符号不论大写还是小写,均采用斜体.,(7)物理量单位符号不论大写还是小写,均采用正体.其中源于,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,人名的单位应大写,由两个字母组成的单位,一般前面字母用,大写,后面字母用小写,单位中大于10,6,的,词头应采用大写正体,小于10,6,的,词头应采用小写正体表示.如兆赫MHz,不能写成,mHz,千克kg不能写成Kg,皮法pF不能写成PF.,(8)其他符号中如三角函数符号、对数符号采用小写正体;代,表点、线、面及序号的字母不论大写还是小写,均采用斜体.,要想解答好计算题,除了需要扎实的物理基础知识,有效规范的答题,技巧外,还需要掌握一些常用的基本解题方法,下面具体地讨论几种,常用的解答论述、计算题的方法和技巧.,一、隔离法和整体法,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,隔离法是将物理问题的某些研究对象或过程、状态从系统或全过,程中隔离出来进行研究的方法.隔离法主要有两种类型:一是对象的,隔离,即为寻求与某物体有关的所求量跟已知量之间的关系,将某物,体从系统中隔离出来;二是过程的隔离,物体往往参与几个物理过程,为求解某个过程中的物理量,就必须将这个子过程从全过程中隔离,出来.,整体法是对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法.包括两种,情况:一是整体研究物体系统,一般不需考虑内部物体之间的作用力;,二是整体研究运动的全过程,此时所求的物理量往往只涉及整个物,理过程.,整体法和隔离法是解决动力学关系、能量关系等一系列问题的重,要思想方法,尤其是在求解连接体问题中的加速度、相互作用力以,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,及分析做功等问题中的能量关系时作用更大.,隔离法和整体法的选择是有原则的.在动力学问题中,求各部分运动,状态相同的连接体的加速度或合外力时,优先考虑整体法.如果还要,求物体之间的相互作用力,可再用隔离法,且一定要从要求的作用力,的那个作用面将物体进行隔离.如果连接体中各部分的加速度不相,同,一般选用隔离法.,在研究单个质点的能量变化时,首选隔离法;研究系统的能量关系时,一般综合运用整体法和隔离法.运用整体法时,一般情况下,只需考虑,外力,不必考虑内力;运用隔离法时,隔离的目的是将内力转化为外,力.,二、类比法,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,类比法又被称为类比推理法,它是根据两个研究对象或两个系统在,某些属性上的类似特性而推出其他属性也类似的思维方法.类比可,以把问题由复杂变简单、由抽象变形象、由陌生变熟悉.通过对规,律的联想类比,往往能启迪思维、开阔思路,达到简洁明快、出奇制,胜的效果.,三、等效法,等效法是在保持对所研究的问题具有相同效果的前提下,用理想的,、熟悉的、简单的物理对象、物理过程、物理现象替代实际的、,陌生的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思维方法.等效,法是中学阶段解决物理习题的一种常见方法,利用它可以使解题过,程简明,解题思路清晰,从而达到事半功倍的目的.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,四、物理模型法,理想化模型就是为便于对实际物理问题进行研究而建立的高度抽,象的理想体.,高考命题以能力立意,而能力立意又常以问题立意为切入点,千变万,化的物理命题都是根据一定的物理模型,结合某些物理关系,给出一,定的条件,从而提出需要求解的物理量.而我们解题的过程,就是将题,目隐含的物理模型还原后再求结果的过程.运用物理模型解题的基,本程序如下.,(1)通过审题,获取题目信息,如:物理现象、物理事实、物理情境、,物理状态、物理过程等.,(2)弄清题中所给信息的主次关系.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,(3)寻找与已有信息(某种知识、方法、模型)的相似、相近或联系,通过类比联想,或抽象概括,或逻辑推理,或原型启发,建立起新的物,理模型,将新情境“难题”转化为常规命题.,(4)选择相关的物理规律求解.,五、临界问题,解决临界问题,一般有两种基本方法:一是以定理、定律为依据,首先,求出所研究问题的一般规律和一般解,然后分析、讨论其特殊规律,和特殊解;二是直接分析、讨论临界状态和相应的临界值.,常见临界条件如下表:,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,六、极值问题,描述某一过程或某一状态的物理量在变化过程中由于受到物理规,律和条件的制约,其取值往往只在一定范围内才能符合物理问题的,实际,而在这一范围内,该物理量可能有最大值、最小值或是确定其,范围的边界值等一些特殊值.物理问题中涉及这些物理量的特殊值,问题,我们统称为极值问题.常见的极值问题有两类:一类是直接指明,某量有极值而要求出其极值;另一类则是通过求出某量的极值,进而,以此作为依据来解出与之相关的问题.,物理中的极值问题有两种典型的解法:一是对题目中所给物理现象,涉及的物理概念和规律进行分析,明确题中的物理量在什么条件下,取极值,或在出现极值时有何物理特征,然后根据这些条件或特征去,寻找极值,这种方法突出了问题的物理本质,称之为物理方法;二是由,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,问题所遵循的物理规律建立方程,然后根据这些方程进行数学推导,在推导时利用数学中有关求极值的结论得到所需的极值,这种方法,侧重于数学的演算,其物理意义常常不够明朗,被称为数学方法.,临界问题和极值问题在近年高考试题中时有出现,逐渐成为高考的,热点问题之一.高考中涉及的这些临界、极值问题在我们平时的训,练中大多做过,只是在细微处有了一些适当的变化,因此,同学们如果,能在考试时回忆起训练过的方法,恰当地进行类比和等效,问题也就,迎刃而解了.,【解题精要】,一、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,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,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.,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,但是还有一些隐含条件则隐藏得较深或,不常见到,挖掘起来就有一定的难度了.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,甲,例1如图甲所示,两平行金属板带等量异种电荷,两板间距离为,d,与,水平方向成,角放置,一电量为+,q,、质量为,m,的带电小球恰沿水平直,线从一板的端点向左运动到另一板的端点,求:,(1)该电场的场强大小及小球运动的加速度大小.,(2)小球静止起从一板到达另一板所需时间.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【解析】带电小球沿着直线运动,受力情况如图乙所示.,乙,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【答案】(1),g,tan,(2),(2)根据几何关系有,s,=,根据运动学公式有,s,=,at,2,即,=,g,tan,t,2,解得小球静止起从一板到达另一板所需时间,t,=,.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,运动到另一板的端点”就隐含了一个重要的条件,即重力与电场,力的合力方向必然跟小球的运动轨迹在一条直线上,根据这一隐,含条件就能判定小球所受电场力的方向,从而找到本题解题的突,破口.,点评本题中的“带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,二、重视对基本过程的分析,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、圆周运动等.电学中的变化过程主要有电容,器的充电和放电、电磁感应中的导体棒做先变加速后匀速的运动,等.,以上的这些基本过程都是非常重要的,同学们在平时的学习中必须,认真理解每个过程的特点和所遵循的基本规律,熟练掌握每个过程,的分析方法和技巧.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,m/s的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动.小车与墙壁碰撞时,即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的动摩擦因数,=0.2,g,取10 m/,s,2,.,(1)求小车与墙壁碰撞时的速度.,(2)若滑块在圆轨道运动的过程中不脱离轨道,求半圆轨道半径,R,的,取值.,例2如图所示,地面和半圆轨道面均光滑.质量,M,=1 kg、长,L,=4 m的,小车放在地面上,其右端与墙壁的距离,s,=3 m,小车上表面与半圆轨,道最低点,P,的切线相平.现有一质量,m,=2 kg的滑块(不计大小)以,v,0,=6,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【解析】(1)根据牛顿第二定律,对滑块有:,-,mg,=,ma,1,对小车有:,mg,=,Ma,2,当滑块相对小车静止时,两者速度相等,即,v,0,+,a,1,t,=,a,2,t,此时,v,1,=,v,2,=4 m/s,滑块的位移,x,1,=,v,0,t,+,a,1,t,2,小车的位移,x,2,=,a,2,t,2,相对位移,L,1,=,x,1,-,x,2,联立解得,L,1,=3 m,x,2,=2 m,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,L,1,L,x,2,R,)分别存在一个匀强磁,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,场,方向均垂直于,xOy,平面.现垂直于,xOy,平面放置两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于,x,轴放置在,y,=,-,2.2,R,的位置,荧光屏乙平行于,y,轴,放置在,x,=3.5,R,的位置.现有一束质量为,m,、电荷量为,q,(,q,0)、动能为,E,0,的粒子从坐标为(,-,R,0)的,A,点沿,x,轴正方向射入区域,最终打在荧,光屏甲上,出现亮点,N,的坐标为(0.4,R,-,2.2,R,).若撤去圆外磁场,粒子也,打在荧光屏甲上,出现亮点,M,的坐标为(0,-,2.2,R,),此时,若将荧光屏甲,沿,y,轴负方向平移,发现亮点的,x,轴坐标始终保持不变.不计粒子重力,影响.,(1)求在区域和中粒子运动速度,v,1,、,v,2,的大小.,(2)求在区域和中磁感应强度,B,1,、,B,2,的大小和方向.,(3)若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从,A,点沿,x,轴正,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,方向射入区域的粒子束改为质量为,m,、电荷量为,-,q,、动能为3,E,0,的,粒子,求荧光屏上出现亮点的坐标.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【解析】(1)由于在磁场中运动时洛伦兹力不做功,所以在区域,和中粒子运动速度大小就是在,A,点入射时初始速度大小,v,根据,E,0,=,mv,2,可得,v,1,=,v,2,=,v,=,.,(2)粒子在区域中运动了四分之一圆周后,从,C,点沿,y,轴负方,向进入区域的磁场.如图乙所示,圆周运动的圆心是,O,1,点,半,径,r,1,=,R,由,qv,1,B,1,=,m,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,乙,得,B,1,=,=,方向垂直,xOy,平面向外,粒子进入区域后做半径为,r,2,的圆周运动,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,由,qv,2,B,2,=,m,可得,r,2,=,圆周运动的圆心,O,2,坐标为(,r,2,-,R,),圆周运动轨迹方程为(,x,-,r,2,),2,+(,y,+,R,),2,=,将,N,点的坐标(0.4,R,-,2.2,R,)代入上式,可得,r,2,=2,R,求得:,B,2,=,=,方向垂直,xOy,平面向里.,(3)如图丙所示,粒子先在区域中做圆周运动,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,丙,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,方向垂直,xOy,平面向里(3)(3.5,R,R,),点评本题是一道典型的带电粒子在磁场中的运动问题,能,力要求较高,旨在考查学生分析、推理、运用数学知识解决物理,问题的能力.解题的关键在于通过对带电粒子分别在不同区域磁,场运动情况的分析,发现带电粒子运动的特征,画出带电粒子运动,的轨迹图,结合数学知识即可求解.,【答案】(1),v,1,=,v,2,=,(2),B,1,=,方向垂直,xOy,平面向外,B,2,=,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,四、建立合理的物理模型,模型是实际物体(原型)的近似,它仅突出物体的主要特征,是一种科,学的抽象.建立物理模型,便于进行理论分析和研究.例如:牛顿由于,提出了质点模型,才使得他有可能解决巨大的天体间的引力问题.,理想变压器、光滑平面、不可伸长的细绳、不计质量的轻弹簧、,定值电阻、内阻可忽略的电源以及弹性碰撞等,都是理想模型.可以,这样说,物理学中的规律、结论都是通过对理想化的物理模型进行,分析和研究得出来的.,近年来,随着物理高考试题对能力考查力度的加大,理论联系实际的,试题逐渐成为一种趋势,但考生试卷的得分情况并不理想,其重要原,因之一就是不少同学欠缺将实际问题模型化的能力,对一个实际问,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,题不会通过物理的思维、方法去将它抽象成一个典型的物理模型,或过程.从某个角度讲,现在的物理高考试题考查的就是学生的建模,能力.,例4为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列设想:取一个与,水平方向夹角为37,、长,L,=2.0 m的粗糙的倾斜轨道,AB,通过水平轨,道,BC,与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道,DE,整个轨道除,AB,段以外,都是光滑的.其中,AB,与,BC,轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个小物,块以初速度,v,0,=4.0 m/s,从某一高处水平抛出,到,A,点时速度方向恰沿,AB,方向,并沿倾斜轨道滑下.已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数,=0.,50.(,g,取10 m/s,2,sin 37,=0.60,cos 37,=0.80),名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,(1)要使小物块不离开轨道,并从水平轨道,DE,滑出,求竖直圆弧,轨道的半径,R,1,应该满足什么条件?,(2)a.为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道,AB,则,竖直圆轨道的半径,R,2,应该满足什么条件?,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【解析】(1)小物块做平抛运动,经时间,t,到达,A,处时,令下落的高度,为,h,水平分速度,v,x,=,v,0,竖直分速度为,v,y,tan 37,=,=,h,=,gt,2,物体落在斜面上后,受到斜面的摩擦力,f,=,N,=,mg,cos 37,设物块进入圆轨道到最高点时有最小速度,v,1,此时物块受到的重力,恰好提供向心力,令此时半径为,R,0,mg,=,m,物块从抛出到圆轨道最高点的过程中,由动能定理有,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,mg,(,h,+,L,sin 37,-,2,R,0,),-,mg,cos 37,L,=,m,-,m,联立上式,解得:,R,0,=0.66 m,若物块从水平轨道,DE,滑出,则圆弧轨道的半径,R,1,0.66 m.,(2)a.为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道,AB,则物块,上升的高度须小于或等于,R,0,mg,(,h,+,L,sin 37,),-,mg,cos 37,L,-,mgR,0,=0,-,m,解得:,R,0,=1.65 m,物块能够滑回倾斜轨道,AB,则,R,2,1.65 m.,b.物块冲上圆轨道,H,1,=1.65 m高度时速度变为0,然后返回倾斜轨道,h,1,高处再滑下,然后再次进入圆轨道达到的高度为,H,2,.有,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,mgH,1,=,mgh,1,+,mgh,1,mgH,2,=,mgh,1,-,mgh,1,得:,H,2,=,H,1,=,H,1,之后物块在竖直圆轨道和倾斜轨道之间往返运动,同理:,n,次上升的,高度,H,n,=(,),n,-,1,H,1,(,n,0)为一等比数列,当,n,=5时,上升的最大高度小于0.01 m,则物块共有8次通过距水平,轨道高为0.01 m的点.,【答案】(1),R,1,0.66 m(2)a.,R,2,1.65 mb.8次,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,及功能原理的应用,解答本题,针对不同的运动形式建立与之相应,的物理模型.本题建立的三个物理模型:质点模型;平抛运动模,型;竖直平面内的圆周运动模型.,点评本题以研究过山车为背景.考查圆周运动、动能定理,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,五、抓住物理过程的“三性”,1.阶段性.将题目涉及的整个过程合理划分为若干个阶段.在审,题过程中,该分则分,宜合则合,并将物理过程的分析与研究对,象及规律的选用加以统筹考虑,以求最佳的解题思路.,2.联系性.找出各个阶段之间是由什么物理量联系起来的,各量,之间的关系如何,在临界点或极值点处有何特殊性质.,3.规律性.明确每个阶段遵循什么规律,可利用哪些物理公式进,行求解.,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,磁场水平宽度为,l,竖直宽度足够大,处在偏转电场的右边,如图甲所,示.大量电子(重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地,沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场.当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2,t,0,当在两板间加上如图乙所示的,周期为2,t,0,、幅值恒为,U,0,的电压时,所有电子均能通过电场,穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上(已知电子的质量为,m,、电荷量为,e,).,求:,例5如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电,场处在加有电压的相距为,d,的两块水平平行放置的导体板之间,匀强,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,(1)如果电子在,t,=0时刻进入偏转电场,求它离开偏转电场时的,侧向位移大小.,(2)通过计算说明,所有通过偏转电场的电子的偏向角(电子离,开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角)都相同.,(3)要使电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为,多少?,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,【解析】(1)在,t,=0时刻,电子进入偏转电场,在,Ox,方向(水平向右为,正)做匀速直线运动.,Oy,方向(竖直向上为正)在0,t,0,时间内受电场力,作用做匀加速运动,a,=,在,t,0,2,t,0,时间内做匀速直线运动,速度,v,y,=,at,0,侧向位移,y,=,a,+,v,y,t,0,解得,y,=,.,(2)设电子以初速度,v,0,=,v,x,进入偏转电场,在偏转电场中受电场力作,用而加速.不管电子是何时进入偏转电场,在它穿过电场的2,t,0,时间,内,其,Oy,方向的加速度或者是,a,=,(电压为,U,0,时),或者是0(电压为0,名师诊断,专案突破,对点集训,决胜高考,时),v,=,a,t,它在,Oy,方向上速度增加量都为,v,y,=,因此所有电子离开偏转电场时的,Oy,方向的分速度都相等为,v,y,=,Ox,方向的分速度都为,v,0,=,v,x,所有电子离开偏转电场的偏向角都相,同.,(3)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为,电子进入匀强磁,场后做圆周运动垂直打在荧光屏上,如图丙所示,电子在磁场中运动的半径
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