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专题复习物理计算题解题策略柯咏忠考情分析 计算题通常被称为“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，所给物理情境较复杂；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；题目的分值也较重本专题中高考考点相对固定，主要以下面几种命题形式出题：匀变速直线运动规律的应用；用动力学和能量观点处理多过程问题；带电粒子在磁场中的运动；带电粒子在复合场中的运动；运用动力学和能量观点分析电磁感应问题解题技巧一、审题要慢，答题要快只有认真审题，透彻理解命题的意图、试题给定的物理情境、各物理量间的对应关系、物理过程所遵循的物理规律，才能快速正确答题所谓审题要慢，就是要仔细，要审透，关键的词句理解要到位，深入挖掘试题的条件，提取解题所需要的相关信息，排除干扰因素要做到这些，必须通读试题，特别是括号内的内容，千万不要忽视二、建立模型，总体把握建模是解题过程中最为关键的一个环节，无论是简单问题还是复杂问题，都需要正确建立模型，建模可以从“数、形、链”三个方面进行，所谓“数”即物理量可以是具体数据，也可以是符号；所谓“形”，就是将题设物理情境以图形的形式呈现出来；所谓“链”，即情境链接和条件关联，情境链接就是将物理情境分解成物理子过程，并将这些子过程由“数、形”有机地链接起来，条件关联即“数”间关联或存在的临界条件关联等“数、形、链”三位一体，三维建模一般分三步建立模型：1分析和分解物理过程，确定不同过程的初、末状态，将状态量与过程量对应起来2画出关联整个物理过程的思维导图，对于物体的运动和相互作用过程，直接画出运动过程草图3在图上标出物理过程和对应的物理量，建立情境链接和条件关联，完成情境模型三、必要的文字说明必要的文字说明的目的是说明物理过程和答题依据，我们应该从以下几个方面给予考虑：1说明研究对象(个体或系统，尤其是要用整体法和隔离法相结合求解的题目，一定要注意研究对象的转移和转化问题)2画出受力分析图、电路图、光路图或运动过程的示意图3.说明所设字母的物理意义4.说明规定的正方向、零势点(面)5.说明题目中的隐含条件、临界条件6.说明所列方程的依据、名称及对应的物理过程或物理状态7.说明所求结果的物理意义(有时需要讨论分析) 四、要有必要的方程式物理方程式是表达的主体，如何写出，重点要注意以下几点：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(这是相当多的考生所忽视的)如带电粒子在磁场中运动时应有qvBm，而不是其变形结果式R.2要用字母表达方程，不要用掺有数字的方程，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，以免一错而导致全错，对各方程式最好能编号五、要有必要的演算过程及明确的结果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，最后代人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人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的位数应根据题意确定，一般应与题目中开列的数据相近，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，最好不要以无理数或分数作为计算结果(文字式的系数可以)，是字母符号的不用带单位考题示例例1 (2013全国新课标)一长木板在水平地面上运动，在t0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度时间图象如图所示已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上取重力加速度的大小g10 m/s2，求：(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；图1(2)从t0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小 【解析】从vt图象中获取速度及加速度信息根据摩擦力提供加速度，且不同阶段的摩擦力不同，利用牛顿第二定律列方程求解(1)从t0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止由图可知，在t10.5 s时，物块和木板的速度相同设t0到tt1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则a1 a2式中v05 m/s、v11 m/s分别为木板在t0、tt1时速度的大小设物块和木板的质量均为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为1、2，由牛顿第二定律得1mgma1(122)mgma2联立式得10.20 20.30. (2)在t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则由牛顿第二定律得fma1 22mgfma2 假设f1mg，与假设矛盾故f1mg由式知，物块加速度的大小a1等于a1；物块的vt图象如图中点划线所示由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为s12 s2t1 物块相对于木板的位移的大小为ss2s1联立式得s1.125 m例2(2013海南高考)如图纸面内有E、F、G三点，GEF30，EFG135，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外先使带有电荷量为q(q0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其轨迹经过G点；再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点，两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同已知点电荷a的质量为m，轨道半径为R，不计重力，求：(1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间；(2)点电荷b的速度大小【解析】(1)设点电荷a的速度大小为v，由牛顿第二定律得qvBm 由式得v 设点电荷a做圆周运动的周期为T，有 T如图，O和O1分别是a和b的圆轨道的圆心设a在磁场中偏转的角度为，由几何关系得90故a从开始运动到经过G点所用的时间t为t(2)设点电荷b的速度大小为v1，轨道半径为R1，b在磁场中偏转的角度为1，依题意有t 由式得 v1v 由于两轨道在G点相切，所以过G点的半径OG和O1G在同一直线上，由几何关系和题给条件得160R12R 联立式，解得 v1题组训练1水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图所示为一水平传送带装置示意图紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v1 m/s运行，一质量为m4 kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动设行李与传送带之间的动摩擦因数0.1，A、B间的距离L2 m，g取10 m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；(2)求行李做匀加速直线运动的时间；(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率【答案】(1)4 N1 m/s2(2)1 s(3)2 s2 m/s2如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L0.2 m，动摩擦因数0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h0.1 m的高度差，DEN是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m0.2 kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿DEN轨道滑下求：(1)小球到达N点时速度的大小；(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能【答案】(1)2 m/s(2)0.44 J3如图所示，A、B间存在与竖直方向成45斜向上的匀强电场E1，B、C间存在竖直向上的匀强电场E2，A、B的间距为1.25 m，B、C的间距为3 m，C为荧光屏一质量m1.0103