高考物理专题讲座新型题解法一.ppt

新型题解法一 新型题 1 评价题 2 阅读材料题 3 提问题 4 建模题 3 运动情况分析 4 公式应用 公式选错 适用条件不符或物理量代错 5 解的合理性 数学解与物理解的区别 一 评价题解法 1 先不看某同学的解 2 估计可能发生错误的地方 1 研究对象 2 受力分析 例1 一卫星绕某行星做匀速圆周运动 已知行星表面的重力加速度为g行 行星的质量M与卫星的质量m之比M m 81 行星的半径R行与卫星的半径R卫之比R行 R卫 3 6 行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比r R行 60 设卫星表面的重力加速度为g卫 则在卫星表面有 GMm r2 mg卫 经过计算得出 卫星表面的重力加速度为行星表面重力加速度的三千六百分之一 上述结果是否正确 若正确 列式证明 若错误 求出正确结果 一是M 固定星球的质量还是转动星球的质量 二是r 是星球半径 轨道半径还是两星距离 三是T 是公转周期 还是自转周期 还是单摆周期 四是a 是向心加速度 还是重力加速度 是卫星的向心加速度还是地面物体的向心加速度 万有引力公式应用中几个易错的量 卫星对其表面物体的引力等于物体所受重力 行星对其表面物体的引力等于物体所受重力 GMm R2 mv2 R 例1 一卫星绕某行星做匀速圆周运动 已知行星表面的重力加速度为g行 行星的质量M与卫星的质量m之比M m 81 行星的半径R行与卫星的半径R卫之比R行 R卫 3 6 行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比r R行 60 设卫星表面的重力加速度为g卫 则在卫星表面有 GMm r2 mg卫 Gm卫m R卫2 m g卫 0 16 Gm行m R行2 m g行 是错误的 例2 如图所示 一高度为h 0 2m的水平面在A点处与一倾角为 30 的斜面连接 一小球以v0 5m s的速度在平面上向右运动 求小球从A点运动到水平地面所需的时间 水平地面与斜面均光滑 取g 10m s2 某同学对此题的解法为 小球沿斜面运动 则h sin v0t gsin t2 由此可求得落地的时间t 问 你同意上述解法吗 若同意 求出所需时间 若不同意 则说明理由并求出你认为正确的结果 平抛运动 h gt2 2 t 0 2s s v0t 1m 检验 s h tan 0 35m 解答合理 例2 如图所示 一高度为h 0 2m的水平面在A点处与一倾角为 30 的斜面连接 一小球以v0 5m s的速度在平面上向右运动 求小球从A点运动到水平地面所需的时间 水平地面与斜面均光滑 取g 10m s2 某同学对此题的解法为 小球沿斜面运动 则h sin v0t gsin t2 由此可求得落地的时间t 问 你同意上述解法吗 若同意 求出所需时间 若不同意 则说明理由并求出你认为正确的结果 平抛运动 h gt2 2 t 0 2s s v0t 1m 检验 s h tan 0 35m 解答合理 例3 如图 质量为m 长为L的均匀木杆AB A端装有水平转轴 若在B端施加水平外力F使杆缓慢地从竖直位置绕A转过 角 则关于水平外力对木杆AB做的功 有两位同学解答如下 甲同学认为 在力的方向上的位移为Lsin 所以水平外力对木杆AB做的功为W FLsin 乙同学认为 水平外力对木杆AB做的功就等于木杆重力势能的增加 所以水平外力对木杆AB做的功为W mgL 1 cos 你觉得他们的解答是否正确 如认为哪个是不正确的 请说明理由并作出正确解答 W WG 0 W WG mgL 1 cos 2 例3 如图 质量为m 长为L的均匀木杆AB A端装有水平转轴 若在B端施加水平外力F使杆缓慢地从竖直位置绕A转过 角 则关于水平外力对木杆AB做的功 有两位同学解答如下 甲同学认为 在力的方向上的位移为Lsin 所以水平外力对木杆AB做的功为W FLsin 乙同学认为 水平外力对木杆AB做的功就等于木杆重力势能的增加 所以水平外力对木杆AB做的功为W mgL 1 cos 你觉得他们的解答是否正确 如认为哪个是不正确的 请说明理由并作出正确解答 W WG 0 W WG mgL 1 cos 2 只适用于恒力做功 大物体要看重心位置 例4 甲 乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同方向运动 甲在前 乙在后 相距s 甲初速度为零 加速度为a 做匀加速直线运动 乙以速度v0做匀速直线运动 关于两质点的运动 某同学作如下分析 两质点间的距离为 s at2 2 s v0t 当t v0 a时 两质点间距离有最小值 也就是两质点速度相等时 两质点间距离最近 你觉得他的分析是否正确 如认为是正确的 请求出它们的最小距离 如认为是不正确的 请说明理由并作出正确分析 参照系 当v02 2a s时 甲与乙不能相遇 则当t v0 a时 距离最近 当v02 2a s时 甲与乙刚能相遇 参照系 当v02 2a s时 甲与乙不能相遇 则当t v0 a时 距离最近 当v02 2a s时 甲与乙能相遇两次 相遇时距离最近 由s v0t at2 2 当v02 2a s时 甲与乙刚能相遇 例4 甲 乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同方向运动 甲在前 乙在后 相距s 甲初速度为零 加速度为a 做匀加速直线运动 乙以速度v0做匀速直线运动 关于两质点的运动 某同学作如下分析 两质点间的距离为 s at2 2 s v0t 当t v0 a时 两质点间距离有最小值 也就是两质点速度相等时 两质点间距离最近 你觉得他的分析是否正确 如认为是正确的 请求出它们的最小距离 如认为是不正确的 请说明理由并作出正确分析 参照系 当v02 2a s时 结论正确 数学上的最小值可以是负的 当v02 2a s时 结论不正确 例5 真空中两个静止点电荷相距10cm 它们之间相互作用力大小为9 10 4N 当它们合在一起时 成为一个带电量为3 10 8C的点电荷 问原来两电荷的带电量各为多少 某同学求解如下 根据电荷守恒定律 q1 q2 3 10 8C a 1 以q2 b q1代入 1 式得 q12 aq1 b 0 根号中的数值小于0 经检查 运算无误 试指出求解过程中的问题并给出正确的解答 q1 q2 b 0 F qE W q a gsin gcos E N t s v0t at2 2 练习1 一辆摩托车能达到的最大速度为30m s 要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面100m处正以20m s的速度匀速行驶的汽车 则摩托车必须以多大的加速度起动 甲同学的解法是 设摩托车恰好在3min时追上汽车 则at2 2 vt s0 代入数据得 a 0 28m s2 乙同学的解法是 设摩托车追上汽车时 摩托车的速度恰好是30m s 则vm2 2a vt s0 代入数据得 a 0 12m s2 你认为他们的解法正确吗 若错误请说明理由 并写出正确的解法 180 180 t 30 2 20 180 100 t 113 3s a 0 26m s2 练习1 一辆摩托车能达到的最大速度为30m s 要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面100m处正以20m s的速度匀速行驶的汽车 则摩托车必须以多大的加速度起动 甲同学的解法是 设摩托车恰好在3min时追上汽车 则at2 2 vt s0 代入数据得 a 0 28m s2 乙同学的解法是 设摩托车追上汽车时 摩托车的速度恰好是30m s 则vm2 2a vt s0 代入数据得 a 0 12m s2 你认为他们的解法正确吗 若错误请说明理由 并写出正确的解法 180 180 t 30 2 20 180 100 t 113 3s a 0 26m s2 0 28 180 52 4 30 t vm a 250s 180s 物体系机械能守恒 mgL mgL 2 mvB2 2 mvC2 2 vB 2vC 物体系机械能守恒 mgL mgL 2 mvB2 2 mvC2 2 vB 2vC C球机械能减小B球机械能增加 v0D s t 0 3 0 212 1 42m s 1 42m s v0 2m s v0F 2s t 2 0 3 0 3 2m s v0D s t 0 3 0 212 1 42m s 1 42m s v0 2m s 2h gt2 2 t 2h g 0 3s v0F 2s t 2 0 3 0 3 2m s mg Tsin60 kq2 L2 T Tcos60 mg Tsin60 kq2 L2 T Tcos60 5 如图 传送带与地面倾角 37 逆时针转动 并以v0 10m s的速度运行着 在传送带上端A处轻轻放一质量m 0 5kg的物体 C处是物块速度等于皮带速度这一瞬间 它与传送带之间的动摩擦因数 0 5 AB间长度L 16m 则把物体送到B点时的速度是多少 某学生审完题后用动能定理列出下式 mgLsin mgLcos mvB2 2 mvA2 2 vB 2Lg sin cos 1 2 上述结果是否正确 若正确 列式证明 若错误 求出正确结果 均要有文字说明 sin37 0 6 cos37 0 8 mgsin mgcos s1 mvC2 2 s1 vC2 2g sin cos mgsin mgcos L s1 mvB2 2 mvC2 2 vB 12m s vB2 2g Lsin 2s1 L mgcos mgLsin mgs1cos mg L s1 cos mvB2 2 0 5 如图 传送带与地面倾角 37 逆时针转动 并以v0 10m s的速度运行着 在传送带上端A处轻轻放一质量m 0 5kg的物体 C处是物块速度等于皮带速度这一瞬间 它与传送带之间的动摩擦因数 0 5 AB间长度L 16m 则把物体送到B点时的速度是多少 某学生审完题后用动能定理列出下式 mgLsin mgLcos mvB2 2 mvA2 2 vB 2Lg sin cos 1 2 上述结果是否正确 若正确 列式证明 若错误 求出正确结果 均要有文字说明 sin37 0 6 cos37 0 8 vm P f 12m s W fs mvm2 2 W fs mvm2 2 5000 125 5000 122 2 9 85 105J 6 一辆汽车的质量是5 103kg 发动机的额定功率为60kW 汽车所受阻力恒为5000N 如果汽车从静止开始以0 5m s2的加速度沿水平路面做匀加速直线运动 功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到了最大速度 在整个过程中 汽车运动了125m 问在这个过程中 汽车发动机的牵引力做功多少 W Fs1 Pt2 Pt2 fs2 mvm2 2 mv12 2 7 如图所示 已知R1 2 R2 5 灯L标有 3V 1 5W 电源内阻r 1 滑线变阻器最大值为Rx 当滑片P滑到最右端A时 电流表示数为1A 此时灯L恰好正常发光 试求当滑片P滑到最左端B时 电流表示数 一同学的部分解法如下解 灯L的电阻RL U灯2 P 32 1 5 6 灯L和 Rx R2 并联 并联电阻为 R RL Rx R2 RL Rx R2 由RL IA Rx R2 I2 IA I2分别为通过电流表和R2的电流 得I2 RL IA Rx R2 流过电源的电流为I IA I2问 此部分解法正确否 如正确 则继续解出最后结果 如不正确 则说明错在何处 纠正后继续解出最后结果 7 如图所示 已知R1 2 R2 5 灯L标有 3V 1 5W 电源内阻r 1 滑线变阻器最大值为Rx 当滑片P滑到最右端A时 电流表读数为1A 此时灯L恰好正常发光 试求当滑片P滑到最左端B时 电流表读数 R灯 U灯2 P灯 6 Rx R灯 6 I灯 P灯 U灯 0 5A Ix 0 5A E I R1 r U灯 6V 某同学解 灯L的电阻RL U灯2 P 6 灯L和Rx R2并联 R RL Rx R2 RL Rx R2 由RL IA Rx R2 I2得 I2 RL IA Rx R2 流过电源的电流为I IA I2 7 如图所示 已知R1 2 R2 5 灯L标有 3V 1 5W 电源内阻r 1 滑线变阻器最大值为Rx 当滑片P滑到最右端A时 电流表读数为1A 此时灯L恰好正常发光 试求当滑片P滑到最左端B时 电流表读数 I E r R1 2A R灯 U灯2 P灯 6 Rx R灯 6 I灯 P灯 U灯 0 5A Ix 0 5A E I R1 r U灯 6V 8 如图甲所示 质量为m 50g 长l 10cm的铜棒 用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中 磁感应强度B 1 3T 未通电时 轻线在竖直方向 通入恒定电流后 棒向外偏转的最大角度 37 求此棒中恒定电流的大小 某同学的解法如下 对铜棒进行受力分析 通电时导线向外偏转 说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外 受力如图所示 当最大偏转角 37 时 有 tan F mg BIL mg 所以I mgtan BL 11 25A 请你判断 他的解法是否正确 如果错误的 请指出错在哪里 并且将做出正确的解法 8 如图甲所示 质量为m 50g 长l 10cm的铜棒 用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中 磁感应强度B 1 3T 未通电时 轻线在竖直方向 通入恒定电流后 棒向外偏转的最大角度 37 求此棒中恒定电流的大小 BIL I mg 1 cos BLsin 5A Lsin mgL 1 cos 某同学的解法如下 对铜棒进行受力分析 通电时导线向外偏转 说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外 受力如图所示 当最大偏转角 37 时 棒受力平衡 有 tan F mg BIL mg 所以I mgtan BL 11 25A 8 如图甲所示 质量为m 50g 长l 10cm的铜棒 用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中 磁感应强度B 1 3T 未通电时 轻线在竖直方向 通入恒定电流后 棒向外偏转的最大角度 37 求此棒中恒定电流的大小 BIL2sin mgL 1 cos I mg 1 cos BLsin 5A 某同学解 BIL mgtan 2 I mgtan18 5 BL 5A 不对称情况不能用 9 如图所示 在距地面高为H 45m处 有一小球A以初速度v0 10m s做平抛运动 与此同时 在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出 B与水平地面间的动摩擦因数为 0 4 A B均可视为质点 空气阻力不计 求A球落地时 A B相距多远 某同学的解答如下 解 因为A只受重力 做平抛运动 H gt2 2 所以t 3s A的水平距离sA v0t 10 3m 30m B在水平方向受摩擦力 则有 mg ma 即a g 4m s2 B做初速度为v0 10m s的匀减速直线运动故在A下落过程中B的位移为 sB v0t at2 2 10 3 4 32 2 m 12m所以A B间的距离sAB sA sB 30 12 m 18m你同意上述解法吗 若同意 说明理由 若不同意 求出你认为正确的答案 可能出错处 匀减速运动已停下 H gt2 2 tA 3s sA v0tA 30m aB g 4m s2 tB v0 aB 2 5s sB v02 2aB 12 5m s sA sB 17 5m 9 解 因为A只受重力 做平抛运动 H gt2 2 所以t 3s A的水平距离sA v0t 10 3m 30m B在水平方向受摩擦力 则有 mg ma 即a g 4m s2 B做初速度为v0 10m s的匀减速直线运动故在A下落过程中B的位移为 sB v0t at2 2 10 3 4 32 2 m 12m所以A B间的距离sAB sA sB 30 12 m 18m 可能出错处 匀减速运动已停下 h gt2 2 tA 3s sA v0tA 30m aB g 4m s2 tB v0 aB 2 5s sB v02 2aB 12 5m s sA sB 17 5m 10 如图一所示 ABCD是一个T型支架 已知整个支架的质量为m1 5kg 质心在BD上 离B点0 2m的O点处 BD 0 6m D点通过铰链连接在水平地面上 ABC部分成为一斜面 与水平地面间的夹角为37 且AB BC 现有一质量为m2 10kg的钢块以v0 4m s的初速度滑上ABC斜面 钢块与斜面间的动摩擦因数 0 25 问 T型支架会不会绕D点转动 某同学的解题思路如下 可以先算出钢块静止在ABC上恰好使支架转动的位置 如图二所示 根据支架受力情况写出此时力矩平衡的式子 MN Mf MG 根据该式子求出该位置到C点的距离s1 其中FN m2gcos37 Ff m2gsin37 然后算出钢块以4m s速度在斜面上最多能滑行的距离s2 比较这两个距离 若s1 s2 则T型支架不会绕D点转动 若s1 s2 则会转动 请判断该同学的解题思路是否正确 若正确 请按照该思路 写出详细的解题过程 求出结果 若不正确 请给出你认为的正确解法 10 如图一所示 ABCD是一个T型支架 已知整个支架的质量为m1 5kg 质心在BD上 离B点0 2m的O点处 BD 0 6m D点通过铰链连接在水平地面上 ABC部分成为一斜面 与水平地面间的夹角为37 且AB BC 现有一质量为m2 10kg的钢块以v0 4m s的初速度滑上ABC斜面 钢块与斜面间的动摩擦因数 0 25 问 T型支架会不会绕D点转动 s1 m2gcos37 s1 0 8 m2gcos37 0 6 m1g 0 4sin37 s1 0 8m a gsin37 gcos37 8m s2 s2 v02 2a 1 0m s1 所以会转动 某同学的解题思路如下 可以先算出钢块静止在ABC上恰好使