0破解计算题的三部曲.doc

49分计算题【题型探秘】计算题通常称为“大题”，其原因是：此类试题一般文字叙述量较大，涉及多个物理过程，所给物理情景较复杂；涉及的物理模型较多且不明显，甚至很隐蔽；要运用较多的物理规律进行论证或计算才能求得结论；题目的分值也较高，高考的压轴题，拉分题【题型分类】力学综合题电磁学综合题力电综合题【应对策略】1、审题规范化读三遍题通读： 读后头脑中要出现物理图景的轮廓由头脑中的图景(物理现象、物理过程)与某些物理模型找关系，初步确定研究对象，猜想所对应的物理模型细读：读后头脑中要出现较清晰的物理图景由题设条件，进行分析、判断，确定物理图景(物理现象、物理过程)的变化趋势基本确定研究对象所对应的物理模型选读：通过对关键词语的理解、隐含条件的挖掘、干扰因素的排除之后，对题目要有清楚的认识最终确定本题的研究对象、物理模型及要解决的核心问题应注意的问题分清已知量和未知量；物理量的矢标性；物体是在哪个面内运动，竖直面、水平面还是斜面；括号里的文字含义；重力是否考虑(特别是带电粒子)；关键词，如“缓慢”、“匀速”、“足够长”、“至少”、“至多”、“刚好”、“最大”、“最小”、接触面“粗糙(或光滑)”、物体是“导体(或绝缘体)”、物体与弹簧“连接(或接触)”、电池“计内阻(或不计内阻)”等；隐含条件，如：“刚好不相撞”表示物体最终速度相等或者接触时速度相等；“刚好不分离”表示两物体仍然接触，弹力为零，且速度和加速度相等；“刚好不滑动”表示静摩擦力达到最大静摩擦力；“绳端物体刚好通过最高点”表示绳子拉力为零，仅由重力提供向心力；“粒子刚好飞出(或飞不出)磁场”表示粒子的运动轨迹与磁场的边界相切；“物体轻轻地放在运动的传送带上”表示物体初速度为零等2、思维规范化选对象，建模型通过对整个题目的情景把握，根据整体法与隔离法选取研究对象，通过抽象、概括或类比等效的方法建立相应的物理模型或物理运动模型，并对其进行全面的受力分析，然后选取不同的方法和运动规律解题，比如静止或匀速直线运动选用物体的平衡条件解，变速直线运动选用牛顿运动定律或动能定理解，类平抛、圆周运动选用运动的分解或动能定理解，非匀变速曲线运动选用动能定理或运动的分解或微元法解多阶段，分过程对综合性强、过程较为复杂的题，一般采用“分段”处理，所谓的”分段”处理，就是根据问题的需要和研究对象的不同，将问题涉及的物理过程，按照时间和空间的发展顺序，合理地分解为几个彼此相对独立又相互联系的阶段，再根据各个阶段遵从的物理规律逐个建立方程，最后通过各阶段的联系综合起来解决，从而使问题化整为零、各个击破用规律，列方程在对物理状态和物理过程深刻把握的基础上，寻找题设条件与所求未知物理量的联系，从力的观点或能量的观点，根据物理规律(牛顿第二定律、能的转化与守恒等)列出方程求解3、答题规范化文字说明、必要必有物理量要用题中的符号，涉及题中没有明确指出的物理量或符号，一定要用假设的方式进行说明；题目中的一些隐含条件或临界条件分析出来后，要加以说明；要指明正方向、零位置；列方程前，对谁在什么过程(或什么状态)用到什么规律，要简要说明分步列式、联立求解做综合大题一定要树立“重视过程，分步解答”的解题观，因为高考阅卷实行按步给分，每一步的关键方程都是得分点以下几个技巧可有助于大题尽量多得分：方程中字母要与题目吻合，同一字母物理意义要唯一出现同类物理量，要用不同上下标区分列纯字母方程方程全部采用物理量符号和常用字母列原始方程与原始规律公式相对应的具体形式，而不是移项变形后的公式依次列方程不要写连等式或综合式子，否则会“一招不慎满盘皆输”；每个方程后面标明，便于后面“联立得”进行说明(3)结果表述、准确到位题中要求解的物理量应有明确的答案(尽量写在显眼处)待求量是矢量的必须说明其方向用字母表示的答案中不能含有未知量和中间量凡是题中没有给出的都是未知量，不能随便把g取值代入用字母表示的答案中，用字母表示的答案不能写单位如果题目所给的物理数据都是用有效数字表示的，那么答案中一般不能以无理数或分数作计算结果，结果是带单位的具体数据时一定要带单位，没有特别要求时，一般最终结果有效数字的位数要和题目所给物理数据有效数字的位数保持一致，或保留2到3位有效数字若在解答过程中进行了研究对象转换，则必须交代转换依据，如“根据牛顿第三定律”【领悟“三步曲”】例1如图所示，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场，根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场。图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成，极板长度为l、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反质量为m、电荷量为q的粒子经加速电压U0加速后，水平射入偏转电压为U1的平移器，最终从A点水平射入待测区域不考虑粒子受到的重力(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1；(2)当加速电压变为4U0时，欲使粒子仍从A点射入待测区域，求此时的偏转电压U1、审题规范化不考虑粒子受到的重力带电粒子在电场中只受电场力两对相同的平行金属板，偏转电压大小相等、电场方向相反带电粒子在两板间的竖直侧移量大小相等从A点水平射入待测区域带电粒子射入待测区域时竖直方向速度为零2、思维规范化带电粒子的运动过程分为四个不同的过程：加速过程、两边电场区域的类平抛过程、中间无场区域的匀速直线运动过程，因粒子在水平方向不受力作用，故粒子水平方向速度不变，又因粒子从A点水平射入待测区域，竖直方向速度为零，所以，粒子在A点的速度即为粒子射出加速器的速度；粒子在竖直方向偏转的位移应为粒子在电场区偏转的位移和中间无场区域偏转的位移之和，列方程时要注意不同过程的运动规律的区别和衔接点的相互联系3、答题规范化规范解答(1)设粒子射出加速器的速度为v0由动能定理得qU0mv2分由题意得v1v0，1分即v1 1分(2)在第一个偏转电场中，设粒子的运动时间为t加速度的大小a1分在离开时，竖直分速度vyat1分竖直位移y1at21分水平位移lv1t1分粒子在两偏转电场间做匀速直线运动，经历时间也为t竖直位移y2vyt1分由题意知，粒子竖直总位移y2y1y22分解得y1分则当加速电压为4U0时，U4U1 2分例2如图所示，半径为R的1/4光滑圆弧轨道最低点D与水平面相切，在D点右侧L04R处用长为R的细绳将质量为m的小球B(可视为质点)悬挂于O点，小球B的下端恰好与水平面接触，质量为m的小球A(可视为质点)自圆弧轨道C的正上方H高处由静止释放，恰好从圆弧轨道的C点切入圆弧轨道，已知小球A与水平面间的动摩擦因数0.5，细绳的最大张力Fm7mg，重力加速度为g，试求：(1)若HR，小球A到达圆弧轨道最低点D时对轨道的压力；(2)试讨论H在什么范围内，小球A与B发生弹性碰撞后细绳始终处于拉直状态1、审题规范化1/4光滑圆弧轨道小球A由最高点下滑到D点的过程只有重力做功小球A与水平面间的动摩擦因数0.5小球在由D点到B球位置的过程中有滑动摩擦力做负功细绳的最大张力Fm7mg小球到达B球位置的速度有最大值限制2、思维规范化小球的运动可分为四个过程：小球A由最高点到D点的过程、由D点到与B球相碰的减速过程、两球的弹性碰撞过程、B球碰后的圆周运动过程。小球A由最高点到D点的过程只有重力做功，机械能守恒；小球A由D点到与B球相碰的减速过程只有滑动摩擦力做功，可用动能定理列方程，两球的弹性碰撞过程动量和动能均守恒；B球碰后的圆周运动过程，因要求细绳始终处于拉直状态，有B球摆到与O点等高和做完整的圆周运动两种情况。3、答题规范化规范解答(1)设小球A运动到圆弧轨道最低点D时速度为v0，则由机械能守恒定律有：mvmg(HR)2分小球A在圆弧轨道最低点有：FNmgm2分解得：FN5mg1分由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为5 mg，方向竖直向下1分(2)设A与B碰前速度为vA，碰后A的速度为vA，B的速度为vB，则A与B碰撞过程有：mvAmvAmvB1分mvmvA2mv1分A在水平面上滑行过程有：mgL0mvmv2分若碰后B能在竖直平面内做完整的圆周运动，则细绳始终处于拉直状态，设小球B在最高处速度为vB，则在最高处有：mgm1分小球B从最低点到最高点有：mvmvB2mg2R2分小球B在最低点时细绳受力最大，则有：Fmmgm2分联立解得：3.5RH4R1分若A与B碰后B摆动的最大高度小于R，则细绳始终处于拉直状态，则根据机械能守恒有：mvmgR2分要保证A与B能发生碰撞，则vA01分联立解得：RH2R1分例3如图所示(俯视)，MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨两导轨间距为L0.2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B15.0 T导轨上NQ之间接一电阻R10.40 ，阻值为R20.10 的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极板相连电容器C紧靠准直装置b，b紧挨着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒，圆筒壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B2，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径r0.40 m(1)用一个方向平行于MN水平向左且功率恒定为P80W的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动已知杆受到的摩擦阻力大小恒为Ff6N，求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及电阻R1消耗的电功率？(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板的D处的一个带正电的粒子经C加速、b准直后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次恰好又从小孔a射出圆筒已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电荷量和能量都不损失，不计粒子的初速度、重力和空气阻力，粒子的比荷q/m5107C/kg，则磁感应强度B2多大(结果允许含有三角函数式)?1、审题规范化电阻R10.40 ，阻值为R20.10 的金属杆电容器两板间的电压等于R1两端的电压，但不等于金属杆的电动势金属杆最终匀速运动金属杆最终合力为零该带电粒子与圆筒壁碰撞四次恰好又从小孔a射出圆筒带电粒子在圆筒中运动五个相同的圆弧2、思维规范化电容器两板间的电压应分析左侧电路，利用恒定电流知识求解、带电粒子进入圆筒区域的速度是通过电容器两板间的电压加速得到的，可用动能定理求解、粒子进入圆筒后运动五个相同的圆弧，再从a点射出有两种可能情况3、答题规范化解析(1)金属杆先做加速度变小的加速运动，最终以最大速度匀速运动设杆匀速运动时速度为v，回路中的感应电流为I，杆受到的安培力大小为FA，电阻R1消耗的电功率为P1，则I1分FA1分FAFf01分联立式得：P1Ffv01分将已知数据代入式解得：v5m/s 1分P1I2R140W 1分(2)设杆匀速运动时电容器C两极板间的电压为U，带电粒子进入圆筒时的速率为v0、在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由于C与电阻R1并联，据欧姆定律得：UIR14V 1分据动能定理有：qUmv1分带电粒子在磁场中做匀速圆周运动：qv0B2m1分联立式得：B2 1分由于带电