高一物理专题四常用的物理解题方法介绍（上）同步练习人教实验版

用心 爱心 专心1 高一物理专题四高一物理专题四 常用的物理解题方法介绍 上 同步练习常用的物理解题方法介绍 上 同步练习 人教实验版人教实验版 答题时间 60 分钟 1 一质量为 M 的小船停在静水中 质量为 m 的一个人以相对于船的速度 v 由船头走向 船尾 对水的阻力不计 求这时船相对水的速度 v1是多大 2 一只质量为 m 的小猫 跳起来抓住悬在天花板上质量为 M 的竖直木杆 当小猫抓住 木杆的瞬间 悬木杆的绳断了 设木杆足够长 由于小猫不断地向上爬 可使小猫离地高 度始终不变 则木杆下落的加速度是 A g B Mg m C M m g M D M m g M 3 如图所示 ml 0 3kg m2 0 2kg 两物体与地面摩擦系数均为 0 2 当水平拉力 F 4N 作用在物体 A 上时 滑轮质量不计 求物体 B 的加速度及绳对它的拉力 4 从 h 35m 的楼上 以初速度 v0 30m s 竖直上抛一物体 若不计空气阻力 问 经 过多长时间物体能落地 5 一小汽车从静止开始以 3m s2的加速度行驶 恰有一辆自行车以 6m s 的速度从车 边匀速驶过 1 汽车从开动后在追上自行车之前 要经多长时间两者相距最远此时距离是多少 2 什么时候追上自行车 此时汽车的速度是多少 6 两根长度相等的轻绳 下端悬挂一质量为 m 的物体 上端分别固定在水平天花板上的 M N 点 M N 两点间的距离为 s 如图所示 已知两绳所能承受的最大拉力均为 T 则 每根绳的长度不得短于 7 如图所示 一定质量的物块用两根轻绳悬在空中 其中绳 OA 固定不动 绳 OB 在竖 直平面内由水平方向向上转动 则在绳 OB 由水平转至竖直的过程中 绳 OB 的张力的大 小将 用心 爱心 专心2 A 一直变大 B 一直变小 C 先变大后变小 D 先变小后变大 用心 爱心 专心3 试题答案试题答案 1 分析与解 分析与解 由人和船组成的系统中 在水平方向上的动量守恒 根据水的阻力不计 水平方向不受外力作用 可得 mv 一 Mv1 0 即 v1 v M m 这样的解答 显然是错的 题意指出人的速度 v 是以船为参照物的 而船的速度是以 水为参照物的 同一时刻的两个速度是相对两个参照物的 这是不允许的 正确解法 正确解法 应选取两个速度都以水平为参照物 人对船的速度为 v 船对水面的速度 为 vl 人对水面的速度则为 v 一 v1 根据动量守恒定律可得 m v 一 v1 一 Mv1 0 解之得 v1 v mM m 2 本题把杆和猫视为一个整体系统 绳断后这个系统的合外力只有重力 M m g 小 猫离地高度不变 它对地加速度 a1 0 设杆加速度为 a2 对这个系统由牛顿第二定律得 F合 mlal m2a2 M m g Ma2得 a M m g M 方向竖直向下 此类问题若用隔离法判断是很麻烦的 3 解 解 因为两物体的加速度大小不同 当动滑轮向前移动 s 距离时 B 则向前移动 2s 距 离 所以要隔离此两物体 这两个物体的各自受力及加速度方向如图所示 对 A F T 一 mg mla1 1 对 B T m2g m2a2 2 T 2T 3 a2 2a1 4 解以上联立方程得 a2 4 72 m s2 T l 35 N 4 解 解 以抛出点 O 为坐标轴原点 取竖直向上为 x 轴正方向 依竖直上抛位移公式 h v0t 一 2 2 1 gt 因为最后落地时位移 h 35m 有 35 3t 一 5t2 t2 6t 7 0 解得此关于时间 t 的二次代数方程 其根为 t1 7 s t2 1 s 不合理舍去 此题如用分段解法 则麻烦多了 小结 小结 前边的位移公式 无论是求初速度 v0 全程时间 t 任一时刻位移 h 等均不需 分段计算 可直接使用此位移公式 代数式 5 解析 解析 对设问 1 解法解法 I 汽车开动后速度由零逐渐增大 而自行车速度是定值 当汽车的速度还小于 自行车的速度时 两者距离越来越大 当汽车的速度大于自行车的速度时 两者距离越来 越小 所以当两车的速度相等时 两车之间距离最大 有 v汽 at v自 2s a v t 自 用心 爱心 专心4 x v自t at2 6 2m 一 3 4m 6m 2 1 2 1 解法解法 利用相对运动求解 以自行车为参考系 汽车追上自行车之前初速 v0 v汽 v自 0 6m s 6m s 加 速度 a a汽 a自 3m s2 汽车远离自行车减速运动 与自行车的相对运动方向相反 当末速度为 0 时 相对自 行车最远 vt v0 at t s 2s 2ax x 6m a v0 3 6 2 0 2 1 vv a v 2 2 0 负号表示汽车比自行车落后 解法解法 极值法 设汽车在追上自行车之前经时间 t 相距最远 x x自 x汽 v自t at2 6t 2 1 2 2 3 t 利用二次函数求极值条件知 当 t 2s 时 x 最大 a b 2 s 2 3 2 6 故 x 6 2m 6m 2 2 2 3 对设问 2 汽车追上自行车时 两车位移相等 v自t at2 代入数值得 t 4s 2 1 v汽 at 3 4m s 12m s 解法解法 如图所示 作出 v t 图 1 设相遇前 ts 两车速度相等 v汽 at 6m s 即 3t 6 解得 t 2s 时两车相距最远 两车的位移差 x 6 2m 6m 2 1 2 由图知 t 2s 以后 若两车位移相等 即 v t 图象与时间量所夹的 面积 相 等 由几何关系知 相遇时间为 t 4s 此时 v汽 2v自 12m s 6 解析 解析 将重力 mg 沿两悬绳方向分解 如图所示 设此时绳的拉力恰为 T 又 用心 爱心 专心5 F1 F2 T 由图中阴影部分的两个三角形相似有 从中即可求出 L mg s L T L 2 1 2 22 L 222 4gmT Ts 点评 点评 本题考查力的分解 迁移渗透了同一直线上两力的平衡 三角形相似对应边成 比例等知识 解题的关键是正确作出力的分解图 7 解析 解析 在绳 OB 转动的过程中物块始终处于静止状态 所受合力始终为零 图为绳 OB 转动过程中结点的受力示意图 从图中可知 绳 OB 的张力先变小后变大 答案 答案 D 点评 点评 本题之所以利用图示法求解 是因为变化过程中绳 OC 中的张力不变 所以 OA 与 OB 拉力的合力不变 当 OB 中张力的方向变化 而 OA 中拉力方向不变时 三个力 变化的特征可以在力的平行四边形中得到直观反映 重解上题绳 OB 中张力的变化是由于绳 OB 的方向变化引起的 绳 OB 的方向可由绳 与水平方向的夹角 来表示 这就意味着可以建立一个关于 OB 中的张力 F 随 的函数关 系 从该函数关系分析张力 F 随 的变化规律 如图为任一状