专题+++物理多过程问题分析

专题专题 物理多过程问题分析物理多过程问题分析 柯咏忠柯咏忠 多过程问题多过程问题 1 很多动力学和电学问题中涉及研究对象有两个或多个连续的运动过程 在物体不同的很多动力学和电学问题中涉及研究对象有两个或多个连续的运动过程 在物体不同的 运动阶段 物体的运动情况和受力情况都发生了变化 我们把这类问题称为多过程问题 运动阶段 物体的运动情况和受力情况都发生了变化 我们把这类问题称为多过程问题 2 多过程问题可根据涉及物体的多少分为单体多过程问题和多体多过程问题 多过程问题可根据涉及物体的多少分为单体多过程问题和多体多过程问题 3 观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键 过程特征观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键 过程特征 需仔细分析每个过程的约束条件 如物体的受力情况 状态参量等 以便运用相应的物理需仔细分析每个过程的约束条件 如物体的受力情况 状态参量等 以便运用相应的物理 规律逐个进行研究 规律逐个进行研究 至于过程之间的联系 则可从物体运动的速度 位移 轨迹 至于过程之间的联系 则可从物体运动的速度 位移 轨迹 时间 时间 等方面去寻找 等方面去寻找 一 多过程常见运动构成一 多过程常见运动构成 1 匀速直线运动 匀变速直线运动模型 匀速直线运动 匀变速直线运动模型 2 平抛运动 类平抛运动模型 平抛运动 类平抛运动模型 3 圆周运动模型 圆周运动模型 二 分析要点二 分析要点 1 题目中有多少个物理过程 题目中有多少个物理过程 2 每个过程物体做什么运动 每个过程物体做什么运动 3 每种运动满足什么物理规律 每种运动满足什么物理规律 4 运动过程中的一些关键位置运动过程中的一些关键位置 时刻时刻 是哪些是哪些 三 分析思路三 分析思路 一般是按时间或空间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析 正确划分出不同的过一般是按时间或空间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析 正确划分出不同的过 程 对每一过程 具体分析出其速度 位移 时间的关系 然后利用各过程的具体特点列程 对每一过程 具体分析出其速度 位移 时间的关系 然后利用各过程的具体特点列 方程解题 方程解题 分析时关键是正确选择研究对象和物理过程 分析过程注意速度 加速度 位移的变化 分析时关键是正确选择研究对象和物理过程 分析过程注意速度 加速度 位移的变化 抓住关键状态分析抓住关键状态分析 1 初始状态分析 初始状态分析 2 速度最大状态 速度最大状态 3 速度最小状态 速度最小状态 4 临界状态分析 临界状态分析 四 解决问题的基本方法 1 应用牛顿运动定律和运动规律 应用牛顿运动定律和运动规律 2 应用能量关系 机械能守恒定律或动能定理 应用能量关系 机械能守恒定律或动能定理 3 磁场中受磁场力作用特点 电磁感应中感应电路的分析及受力特点 磁场中受磁场力作用特点 电磁感应中感应电路的分析及受力特点 直线运动直线运动 五 题型分析 一 直线运动 例 在粗糙水平面上有一质量为例 在粗糙水平面上有一质量为 m 10kg 的物体 物体与水平面的动摩擦因数为的物体 物体与水平面的动摩擦因数为 0 2 现在对物体施加一个斜向下 与水平面成现在对物体施加一个斜向下 与水平面成 37 的推力的推力 F F 100N 物体由静止开始向右 物体由静止开始向右 运动 作用运动 作用 5s 后撤去外力后撤去外力 F g 取取 10m s2 其中 其中 sin37 0 6 cos37 0 8 求 求 1 力作用下物体的加速度为多少 力作用下物体的加速度为多少 2 撤去外力 撤去外力 F 时物体的速度大小时物体的速度大小 3 物体在水平面上发生的总位移 物体在水平面上发生的总位移 注意 强调解题的规范性 注意 强调解题的规范性 F C BA RO 二 直线运动与圆周运动 平抛运动结合直线运动与圆周运动 平抛运动结合 1 如图所示 在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为如图所示 在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为 R 0 4m 的光滑半圆形轨道在半圆的光滑半圆形轨道在半圆 的一个端点的一个端点 B 相切 半圆轨道的另一端点为相切 半圆轨道的另一端点为 C 在直轨道上距 在直轨道上距 B 为为 1 0m 的的 A 点 有一可点 有一可 看做质点 质量为看做质点 质量为 m 0 1kg 的小物块处于静止状态 现用水平恒力的小物块处于静止状态 现用水平恒力 F 1 25N 将小物块推将小物块推 到到 B 处后撤去 小物块沿半圆轨道运动到处后撤去 小物块沿半圆轨道运动到 C 处后 落回到水平面上 取处后 落回到水平面上 取 g 10m s2 求 求 1 小物体在小物体在 B 点速度点速度 和对和对 B 点的压力点的压力 N1 2 小物体在 小物体在 C 点速度点速度 和对和对 C 点的压力点的压力 N2 3 小物块落地点到 小物块落地点到 B 点的水平距离和落地点速度 点的水平距离和落地点速度 4 如果轨道有摩擦呢 如果轨道有摩擦呢 2 如图所示如图所示 水平光滑轨道水平光滑轨道 AB 与竖直半圆形光滑轨道在与竖直半圆形光滑轨道在 B 点平滑连接点平滑连接 AB 段长段长 x 10m 半圆半圆 形轨道半径形轨道半径 R 2 5m 质量质量 m 0 10kg 的小滑块的小滑块 可视为质点可视为质点 在水平恒力在水平恒力 F 作用下作用下 从从 A 点由点由 静止开始运动静止开始运动 经经 B 点时撤去力点时撤去力 F 小滑块进入半圆形轨道小滑块进入半圆形轨道 沿轨道运动到最高点沿轨道运动到最高点 C 从从 C 点水点水 平飞出平飞出 重力加速度重力加速度 g 取取 10m s2 1 若小滑块从若小滑块从 C 点水平飞出后又恰好落在点水平飞出后又恰好落在 A 点点 求求 滑块通过滑块通过 C 点时的速度大小点时的速度大小 滑块刚进入半圆形轨道时滑块刚进入半圆形轨道时 在在 B 点对轨道压力的大小点对轨道压力的大小 2 如果要使小滑块能够通过如果要使小滑块能够通过 C 点点 求水平恒力求水平恒力 F 应满足的条件应满足的条件 三 与图像结合三 与图像结合 1 一物块放在粗糙的水平面上 水平面足够大 物块受到水平拉力作用 拉力一物块放在粗糙的水平面上 水平面足够大 物块受到水平拉力作用 拉力 F 随时间随时间 t 变化如图甲所示 速度随时间变化如图甲所示 速度随时间 t 变化如图乙所示 由图可知变化如图乙所示 由图可知 g 10m s2 下列说法中正确 下列说法中正确 的是 的是 A 物体的质量为 物体的质量为 1 0 kg B 物体受到的滑动摩擦力为 物体受到的滑动摩擦力为 4N C 物块与斜面间的动摩擦因数为 物块与斜面间的动摩擦因数为 0 8 D 若 若 3s 末撤去外力末撤去外力 F 物体还能继续运动 物体还能继续运动 1m 2 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯 行程超过百米 电梯的简化模型如图摩天大楼中一部直通高层的客运电梯 行程超过百米 电梯的简化模型如图 1 所示 考所示 考 虑安全 舒适 省时等因素 电梯的加速度虑安全 舒适 省时等因素 电梯的加速度 a 是随时间是随时间 t 变化的 已知电梯在变化的 已知电梯在 t 0 时由静时由静 止开始上升 止开始上升 a t 图像如图图像如图 2 所示 电梯总质量所示 电梯总质量 m 2 0 103kg 忽略一切阻力 重力加速 忽略一切阻力 重力加速 度度 g 取取 10m s2 1 求电梯在上升过程中受到的最大拉力 求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F1 和最小拉力和最小拉力 F2 2 类比是一种常用的研究方法 对于直线运动 教科书中讲解了由 类比是一种常用的研究方法 对于直线运动 教科书中讲解了由 v t 图像求位移的方图像求位移的方 法 请你借鉴此方法 对比加速度和速度的定义 根据图法 请你借鉴此方法 对比加速