2015年高三物理第二轮专题复习策略

2015年高考物理第二轮专题复习策略 宁夏银川唐徕回中田学海 QQ 1053680265 通过第一轮的复习 高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念 基本规律及其一般的应用 在第二轮复习中 首要的任务是要把整个高中的知识网络化 系统化 另外 要在理解的基础上 综合各部分的内容 进一步提高解题能力 这一阶段复习的指导思想是 突出主干知识 突破疑点 难点 关注热点和 考试说明 中新增点 变化点 二轮复习的目的 查漏补缺 针对第一轮复习存在的问题 进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练 进一步巩固基础知识和提高基本能力 进一步强化规范解题的训练 知识重组 把所学的知识连成线 铺成面 织成网 梳理知识结构 使之有机结合在一起 以达到提高多角度 多途径地分析和解决问题的能力的目的 提升能力 通过知识网的建立 一是提高解题速度和解题技巧 二是提升规范解题能力 三是提高实验操作能力 在第二轮复习中 重点在提高能力上下功夫 把目标瞄准中档题 二轮复习的思路模式是 以专题模块复习为主 实际进行中一般分为如下几个专题来复习 1 力与直线运动 2 力与曲线运动 3 功和能 4 带电体 粒子 的运动 5 电路与电磁感应 6 必做实验部分 7 选考模块 每一个专题都应包含以下几个方面的内容 1 知识结构分析 2 主要命题点分析 3 方法探索 4 典型例题分析 5 配套训练 一 回归基础 狠抓落实 二 精编专题 以点带面 注重方法的归纳总结小专题推进 综合训练 三 关注教材中实验的迁移与创新 提高实验题的得分率 四 精讲与精练相结合 确保综合训练的实效性 一 回归基础 狠抓落实 教师要认真学习考试说明 用好考试说明 避免高考中出现知识的 盲点 引导学生以 考试说明 为依据 回归课本 通读教材 精读教材 唱响 练 的主旋律 精选百题训练 提高选择题得分率 关注教材中 做一做 阅读材料 思考与讨论 等内容 重视复习考试中的非重点内容 不留知识死角 根据一定的知识线索 带着问题去复习 根据实际编制自己的 专题复习提纲 14 2014 新课标 卷 甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶 在t 0到t t1的时间内 它们的v t图像如图所示 在这段时间内 A 汽车甲的平均速度比乙的大B 汽车乙的平均速度等于C 甲乙两汽车的位移相同D 汽车甲的加速度大小逐渐减小 汽车乙的加速度大小逐渐增大 2014广东理综 13 图6是物体做直线运动的v t图象 由图可知 该物体A 第1s内和第3s内的运动方向相反B 第3s内和第4s内的加速度相同C 第1s内和第4s内的位移大小不等D 0 2s内和0 4s内的平均速度大小相等 2014新课标2理综 24 13分 2012年10月 奥地利极限运动员菲利克斯 鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下 经过4分20秒到达距地面约1 5km高度处 打开降落伞并成功落地 打破了跳伞运动的多项世界纪录 取重力加速度的大小 1 忽略空气阻力 求该运动员从静止开始下落到1 5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小 2 实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力 高速运动受阻力大小可近似表示为 其中为速率 k为阻力系数 其数值与物体的形状 横截面积及空气密度有关 已知该运动员在某段时间内高速下落的图象如图所示 着陆过程中 运动员和所携装备的总质量 试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数 结果保留1位有效数字 答案 1 87s8 7 102m s 2 0 008kg m 解析 1 设运动员从开始自由下落至1 5km高度处的时间为t 下落距离为h 在1 5km高度处的速度大小为v 由运动学公式有 且联立解得 t 87sv 8 7 102m s 2 运动员在达到最大速度vm时 加速度为零 由牛顿第二定律有 由题图可读出代入得 k 0 008kg m 二 加深对基本概念概念 基本规律 基本知识的认识和理解 09年江苏物理 8 空间某一静电场的电势 在x轴上分布如图所示 x轴上两点B C点电场强度在方向上的分量分别是EBX ECX 下列说法中正确的有A EBX的大小大于ECX的大小B EBX的方向沿轴正方向C 电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D 负电荷沿x轴从B移到C的过程中 电场力先做正功 后做负功 图线的斜率 对应于一段极小的 x x方向场强分量K x U d Ex 2011 安徽理综 6分 一般的曲线运动可以分成很多小段 每小段都可以看成圆周运动的一部分 即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替 如图 a 所示 曲线上A点的曲率圆定义为 通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆 在极限情况下 这个圆就叫做A点的曲率圆 其半径 叫做A点的曲率半径 现将一物体沿与水平面成 角的方向以速度v0抛出 如图 b 所示 则在其轨迹最高点P处的曲率半径是 16 10宁夏 如图所示 在外力作用下某质点运动的v t图象为正弦曲线 从图中可以判断 AD A 在0 t1时间内 外力做正功B 在0 t1时间内 外力的功率逐渐增大 P FV maV C 在t2时刻 外力的功率最大D 在t1 t3时间内 外力做的总功为零 三 反思 总结和归纳出一些解题的思路方法 1 力与物体的平衡 几条结论 一个物体受到n个共点力作用 必可以构成封闭的n边形 n 2 当n个共点力平衡时 任一个力必与其余n 1个力的合力大小相等 方向相反 作用在一直线上 n个恒力平衡时 若撤去其中一个力Fi 相当于在该物体上加一个与Fi大小相等 方向相反的力 三力汇交原理 当物体受到共面单不平行的三个力作用而处于平衡状态时 这三个力的作用线必交于一点 1 力与物体的平衡 案例分析 A B均静止不动 所有接触面都粗糙 A B各受几个力 题组训练营 1 力与物体的平衡 案例分析 案例分析 缓慢拉绳时 求拉力F 支持力N 若 30o求F 若 60o若平衡 求m1 m2 1 力与物体的平衡 1 力与物体的平衡 例1 一题多变分析 重为G1 8N的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上 PA偏离竖直方向37 角 PB在水平方向 且连在重力为G2 100N的木块上 木块静止于倾角为 37 的斜面上 如图所示 试求 木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小 变式一 若保证P位置不变 将绳A端稍微向右平移 则PB和绳子PA上的拉力如何变化 变式二 若AP为一固定轻杆 在P端固定一光滑的滑轮 则该问题如何处理 1 力与物体的平衡 例2 动态平衡问题 如图示 小船用绳索通过定滑轮牵引 设水对小船的阻力不变 在小船匀速靠岸的过程中A 绳子的拉力不断增大B 船受到的浮力不断增大C 船受到的合力不断增大D 绳子的拉力保持不变 解法如下 1 公式法 正交分解 1 力与物体的平衡 解法如下 2 图解法 例2 动态平衡问题 如图示 小船用绳索通过定滑轮牵引 设水对小船的阻力不变 在小船匀速靠岸的过程中A 绳子的拉力不断增大B 船受到的浮力不断增大C 船受到的合力不断增大D 绳子的拉力保持不变 1 力与物体的平衡 变式 若仅拉力不变 则 例2 动态平衡问题 如图示 小船用绳索通过定滑轮牵引 设水对小船的阻力不变 在小船匀速靠岸的过程中A 绳子的拉力不断增大B 船受到的浮力不断增大C 船受到的合力不断增大D 绳子的拉力保持不变 2 曲线运动基本模型及方法选择 简单归纳 1 平抛运动及其变式 1 重力场中的平抛运动 基本方法的选择 力和运动视角 牛顿定律 运动合成与分解 求合位移与分位移 合速度与分速度 运动时间功能视角 动能定理 只关注初末速度大小 不关注速度方向及运动时间类问题 2 曲线运动基本模型及方法选择 简单归纳 1 平抛运动及其变式 2 质点类平抛运动 基本方法 类比思维法 基本方法与一般平抛运动模型相同 只是需要特别关注电场力及电场力的功的特点 一带负电绝缘小球在水平光滑桌面上运动 水平面上带正电小球从B点离开后的运动 2 曲线运动基本模型及方法选择 简单归纳 2 圆周运动及其变式 1 重力场 竖直面内的圆周运动典型模型 轻绳 球 球 内侧轨道 轻杆 球 球 外侧轨道 球 管 环套管 基本方法的选择 力和运动视角 牛顿定律 向心力公式 用于解决特殊点 如 最高点或最低点 的力与速度的关系功能视角 动能定理 用于建立任意过程的初末状态之间的联系 如 最高点与最低点之间过程 2 曲线运动基本模型及方法选择 简单归纳 2 圆周运动及其变式 1 重力场 竖直面内的圆周运动典型模型 轻绳 球 球 内侧轨道 轻杆 球 重点理解 最高点临界状态时的力和运动特征 综合题中的隐含条件一般都与这些临界状态有关 恰好 至少 球 外侧轨道 球 管 环套管 2 曲线运动基本模型及方法选择 简单归纳 2 圆周运动及其变式 2 类重力场中圆周运动 一带负电绝缘小球在水平放置的光滑圆管内作圆周运动 正电小球加竖直方向电场后圆周运动 基本方法 类比思维法 基本方法与一般圆周运动模型模型相同 只是需要特别关注电场力及电场力的功的特点 3 识别综合题情境中的 基本模型 举例1 识别各情境中的基本运动模型 并从模型角度比较两情境的相似之处 竖直轨道 水平光滑 竖直光滑 质点从静止开始受恒力 至B点撤去外力 恰过C点 讨论在水平轨道上落点位置问题 竖直轨道 管道光滑 质点从B点静止释放 讨论是否能再次落入管口类问题 从复杂情境 组合模型 中准确识别基本模型 针对不同的基本模型确定合适的处理问题的方法 这是解决综合题的关键一步 启示 学会从不同问题情境识别相同的模型和方法 有利于问题的顺利解决 3 识别综合题情境中的 基本模型 举例 分别识别各情境中的基本运动模型 情境简介 光滑轨道 竖直放置 轨道ABC的末端切线水平 C D十分接近可看做重合 可视为质点的小球从轨道从A无初速度释放 情境 1 若要使小球经C点水平进入轨道DEF且能沿轨道运动 H至少要有多高 情境 2 若小球静止释放处离C点的高度h小于 1 中H的最小值 小球可击中与圆心等高的E点 求h 启示 看似相似的情境从基本模型角度可能有显著的不同 分析情境不能偷懒 应避免仅凭主观感觉作判断 应用举例 例题1 2008 山东 第24题 某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道 其中 2008 四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成 固定在竖直平面内 所有数字均由圆或半圆组成 圆半径比细管的内径大得多 底端与水平地面相切 弹射装置将一个小物体 可视为质点 以va 5m s的水平初速度由a点弹出 从b点进入轨道 依次经过 8002 后从p点水平抛出 小物体与地面ab段间的动摩擦因数 0 3 不计其它机械能损失 已知ab段长L 1 5m 数字 0 的半径R 0 2m 小物体质量m 0 01kg g 10m s2 求 1 小物体从p点抛出后的水平射程 2 小物体经过数字 0 的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向 审题 识别基本模型 确定方法和思路 0 8m 0 3N 方向竖直向下 应用举例 课堂练习1 如图所示 在同一竖直平面内 由五个相同的圆环组成了奥运五环 A B C三环 环环相通 如图所示 现有一个质量为m的小球从离与圆心O等高处的h处自由下落 由A点进入五环中 经过最低点B点后到达最高点C时恰好对环无压力 已知圆环半径为R 不计一切摩擦阻力 圆环内外径距离很小 且大于小球直径 求 1 h的大小 2 到达最低点B时对环的压力 审题 识别基本模型 确定方法和思路 h 1 5R 应用举例 例题2 如图甲所示 一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AB和光滑半圆轨道BC组成 斜面底端通过一小段圆弧 图中未画出 长度可不计 与轨道相切于B点 斜面的倾角为370 半圆轨道半径为1m B是圆轨道的最低点 C为最高点 将一小物块置于轨道AB上离地面高为H处由静止下滑 用力传感器测出其经过B点时对轨道的压力F 改变H的大小 可测出相应的F的大小 F随H的变化如图乙 物块在某次运动时 由H 8 4m处释放 通过C后 又落回到斜面上D点 已知sin370 0 6 cos370 0 8 g取10m s2 求 物块的质量及物块与斜面间的动摩擦因数 审题 识别基本模型 确定方法和思路 m 0 5kg 0 5 必修 教材第五章曲线运动第6节 向心力 练习题第5题 曲线运动要讲清的几个问题 1 合外力 加速度 的方向与初速度有一定的夹角 2 合外力 加速度 的方向总是指向曲线的内侧 3 当合外力 加速度 的方向与速度的夹角 介于 00 900时 物体做加速曲线运动 900 1800时 物体做减速曲线运动 2011宁夏第20题 一带负电荷的质点 在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c 已知质点的速率是递减的 关于b点电场强度E的方向 下列图示中可能正确的是 虚线是曲线在b点的切线 点评与启示 此题是根据必修2第26页问题与练习第5题改编的 原题是汽车在水平公路上转弯 沿曲线由M向N行驶 速度逐渐减小 判断四个图中汽车转弯时所受合力的方向哪个是正确的 这启示我们 真正弄懂教材上的基础练习 举一反三 触类旁通 某电场的电场线的分布如图6 1 2所示 一个带电粒子只在电场力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N点 则下列判断正确的是 图6 1 2 A 粒子带负电B 粒子在M点的加速度大C 粒子在N点的速度大D 电场力对粒子做正功答案CD 图6 1 5中的实线表示电场线 虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹 粒子先经过M点 再经过N点 则可以判定 图6 1 5 A M点的电势高于N点的电势B 粒子在M点的电势能小于N点的电势能C 粒子在M点的加速度大于在N点的加速度D 粒子在M点的速度小于在N点的速度 如图所示 实线为不知方向的三条电场线 从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a b两个带电粒子 运动轨迹如图中虚线所示 则 A a一定带正电 b一定带负电B a的速度将减小 b的速度将增加C a的加速度将减小 b的加速度将增加D 两个粒子的动能 一个增加一个减小 答案 C 必修 教材第五章曲线运动第6节 向心力 练习题第5题 2013 新课标全国 6分 公路急转弯处通常是交通事故多发地带 如图 某公路急转弯处是一圆弧 当汽车行驶的速率为v0时 汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势 则在该弯道处 A 路面外侧高内侧低B 车速只要低于v0 车辆便会向内侧滑动C 车速虽然高于v0 但只要不超出某一最高限度 车辆便不会向外侧滑动D 当路面结冰时 与未结冰时相比 v0的值变小 解析 选AC本题考查匀速圆周运动 汽车转弯及其相关知识点 意在考查考生综合应用知识分析实际问题的能力 汽车以速率v0转弯 需要指向内侧的向心力 汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势 说明此处公路内侧较低外侧较高 选项A正确 车速只要低于v0 车辆便有向内侧滑动的趋势 但不一定向内侧滑动 选项B错误 车速虽然高于v0 由于车轮与地面有摩擦力 但只要不超出某一最高限度 车辆便不会向外侧滑动 选项C正确 根据题述 汽车以速率v0转弯 需要指向内侧的向心力 汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势 没有受到摩擦力 所以当路面结冰时 与未结冰时相比 转弯时v0的值不变 选项D错误 2014 四川卷 1 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时 将一条形磁铁放在桌面的不同位置 让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动 得到不同轨迹 图中a b c d为其中四条运动轨迹 磁铁放在位置A时 小钢珠的运动轨迹是 填轨迹字母代号 磁铁放在位置B时 小钢珠的运动轨迹是 填轨迹字母代号 实验表明 当物体所受合外力的方向跟它的速度方向 选填 在 或 不在 同一直线上时 物体做曲线运动 1 bc不在 2013 新课标 卷 20 2012年6曰18日 神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接 对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气 下面说法正确的是A 为实现对接 两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B 如不加干预 在运行一段时间后 天宫一号的动能可能会增加C 如不加干预 天宫一号的轨道高度将缓慢降低D 航天员在天宫一号中处于失重状态 说明航天员不受地球引力作用 2013 新课标II卷 20 目前 在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转 其中一些卫星的轨道可近似为圆 且轨道半径逐渐变小 若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中 只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用 则下列判断正确的是A 卫星的动能逐渐减小B 由于地球引力做正功 引力势能一定减小C 由于气体阻力做负功 地球引力做正功 机械能保持不变D 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 四 交代清楚知识的来龙去脉 降低学生的认知难度 研究天体运行规律的基本方法 1 在地球或星球的表面 重力等于万有引力 2 将行星或卫星的运动看出匀速圆周运动 G F向 思考与讨论 地表上物体的重力与万有引力一样吗 两极 GMm R2 mg1 赤道 GMm R2 mg2 m 2R 重力与万有引力的最大差距不超过千分之三点四 八大行星轨道数据表 d太阳 1 39 106km 2014 新课标 卷 假设地球可视为质量均匀分布的球体 已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0 在赤道的大小为g 地球自转的周期为T 引力常量为G 地球的密度为 五 在头脑中 沉淀 一些典型的物理问题的分析 解决过程和物理模型 功能关系 能量转化与守恒定律 功能关系 能量转化与守恒定律 一 功和能的关系1 功是能量转化的量度 做功的过程是能量转化的过程 做了多少功 就有多少能量发生了转化 反之 转化了多少能量就说明做了多少功 2 常见的功与能的转化关系如下表所示 Ep Ep E Ek Ep E电 E分 1 双选 惠州2013届调研 在奥运比赛项目中 高台跳水是我国运动员的强项 质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动 设水对他的阻力大小恒为F 在他减速下降高度为h的过程中 下列说法正确的是 g为当地的重 力加速度 A 他的重力势能减少了mgh B 他的动能减少了Fh C 他的机械能减少了 F mg hD 他的机械能减少了Fh答案 AD 2 江门2013届调研 冬奥会自由式滑雪比赛 运动员沿着山坡上的雪道从高处滑下 如图5 4 1所示 下列说法正确 的是 图5 4 1 A 雪道对雪撬的摩擦力做正功B 运动员的重力势能增大C 运动员的机械能增大D 运动员的动能增大答案 D 二 能量转化与守恒定律 转移 不变 1 内容 能量既不会凭空产生 也不会被凭空消失 它只能从一种形式转化为另一种形式 或者从一个物体 到另一个物体 而在转化或转移的过程中 能量的总量保持 2 能量转化与守恒的两种表述 1 某种形式的能减少 一定存在其他形式的能增加 且减少量等于增加量 2 某个物体的能量减少 一定存在其他物体的能量增加 且减少量等于增加量 相互转化 3 对能量转化与守恒的理解 每一种运动形式都对应一种能量形式 通过力做功 不同形式的能可以 3 双选 惠州市2014届调研 如图K5 4 2为某城市车站的站台 为了有效地利用能量 进站和出站的轨道都与站台构成一缓坡 关于列车在进站和出站过程中能量的转化 下列说 法正确的是 图K5 4 2A 出站时列车的动能转化为势能B 进站时列车的势能转化为动能C 出站时列车的势能转化为动能D 进站时列车的动能转化为势能答案 CD 常见的功能关系及摩擦力做功的特点 重点归纳1 两种常见的功能关系表达式 1 合外力做功等于物体动能的改变 W合 Ek2 Ek1 Ek 动能定理 2 重力做功等于物体重力势能的改变 WG Ep1 Ep2 Ep 2 除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功 等于物 体机械能的改变 W其他力 E2 E1 E 功能原理 3 静摩擦力做功的特点 1 静摩擦力既可以做正功 也可以做负功 还可以不做功 2 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零 3 静摩擦力做功时 只有机械能的相互转移 不会转化为 内能 4 滑动摩擦力做功的特点 1 滑动摩擦力既可以做正功 也可以做负功 还可以不做 功 2 相互间存在滑动摩擦力的系统内 一对滑动摩擦力做功 将产生两种可能效果 机械能全部转化为内能 一部分机械能在相互摩擦的物体间转移 另一部分机械 能转化为内能 3 摩擦生热的计算Q fs相对 典例剖析例1 电动机带动水平传送带以速度v匀速转动 一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上 传送带足够长 若小木块与传送带之间的动摩擦因数为 如图5 4 3所示 当小木 图5 4 3 块与传送带相对静止时 求 1 小木块的位移 2 传送带转过的路程 3 小木块获得的动能 4 摩擦过程产生的热量 小木块的位移s1 t 思维点拨 摩擦力对小木块做的功对应小木块动能的增量 而传送带克服摩擦力做的功为摩擦力与传送带的对地位移的乘积 电动机所做的功应为小木块获得的动能和由于摩擦而产生的热量之和 答题规范 小木块刚放在传送带上时速度为零 受到向右的摩擦动力作用而做匀加速直线运动 与传送带共速后不再相互滑动 整个过程中木块获得一定的能量 系统要产生摩擦热 1 由牛顿第二定律 mg ma得a g 由公式v at得t v g v2 v22 g 备考策略 求解物体在传送带上运动的问题 首先要正解分析物体的运动过程 对研究对象进行受力分析 然后利用运动学公式结合牛顿第二定律 求物体及传送带在相应时间内的位移 找出物体和传送带之间的位移关系 再利用Q fs相对求摩擦热 利用功能关系求功 触类旁通 1 一木块静止在光滑水平面上 被一水平方向飞来的子弹击中 子弹进入木块的深度为2cm 木块相对于桌面移动了1cm 设木块对子弹的阻力恒定 则产生的热能和子弹损失的动能之比是多少 解 由功能关系知 摩擦产生的热能为Q fs相对子弹损失的动能等于合外力对子弹做功的负值 即 E损 fs子弹 对能量守恒定律的理解和应用 重点归纳1 对定律的理解 1 某种形式的能减少 一定存在其他形式的能增加 且减少量和增加量一定相等 2 某个物体的能量减少 一定存在其他物体的能量增加 且减少量和增加量一定相等 这是列能量守恒定律方程式的两条基本思路 2 应用定律解题的步骤 1 分清有多少形式的能 如动能 势能 包括重力势能 弹 性势能 电势能 内能等 在变化 2 明确哪种形式的能量增加 哪种形式的能量减少 并且 列出减少的能量 E减和增加的能量 E增的表达式 3 列出能量守恒关系式 E减 E增 典例剖析例2 如图5 4 4所示 某人乘雪橇沿雪坡经A点滑至B点 接着沿水平路面滑至C点停止 人与雪橇的总质量为70kg 表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据 请根据图表中的数据 解决下列问题 取g 10m s2 图5 4 4 1 人与雪橇从A到B的过程中 损失的机械能为多少 2 设人与雪橇在BC段所受的阻力恒定 求阻力大小 思维点拨 首先根据表格中的数据计算出动能的变化量及重力势能的变化量 并进一步计算出机械能的变化量 在BC段上 可根据 v at及牛顿第二定律计算出阻力 2 人与雪橇在BC段做匀减速运动的加速度为 根据牛顿第二定律得F阻 ma 70 2 N 140N负号表示阻力方向与运动方向相反 备考策略 从能量的角度来看 功是能量转化的量度 功的正 负表示了能量的传输方向 外力对物体做正功 则外界向物体传输能量 外力对物体做负功 则物体将一部分能量向外界传输 如本例中求人与雪橇从A到B的过程中损失的机械能为多少 由能量关系可知 就是求这一过程中克服阻力做了多少功 触类旁通 2 小物块A的质量为m 物块与坡道间的动摩擦因数为 水平面光滑 坡道倾角为 顶端距水平面高度为h 物块从坡道进入水平滑道时 在底端O点处无机械能损失 重力加速度为g 将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上 另一自由端恰位于坡道的底端O点 如图5 4 5所示 物块A从坡道顶端由静止滑下 求 1 物块滑到O点时的速度大小 2 弹簧为最大压缩量d时的弹性势能 3 物块A被弹回到坡道时上升的最大高度 图5 4 5 用功能关系分析传送带模型 传送带模型是高中物理中比较典型的模型 有水平和倾斜两种情况 一般设问的角度有两个 一是动力学角度 求物体在传送带上运动的时间 物体在传送带上能达到的速度 物体相对传送带滑过的位移等 运用牛顿第二定律结合运动学规律求解 二是能量的角度 求传送带对物体所做的功 物体和传送带由于相对滑动而产生的热量 因放上物体而使电动机多消耗的电能等 解决传送带系统能量转化问题的方法是 明确传送带和物体的运动情况 求出物体在传送带上的相对位移 进而求出摩擦力对系统所做的总功 明确能量分配关系 由能量守恒定律建立方程求解 1 物体与传送带相对滑动时摩擦力的总功 1 摩擦力对系统做的总功等于摩擦力对物体和传送带做 的功的代数和 即W Wf1 Wf2 fx1 fx2 f x 结论 滑动摩擦力对系统总是做负功 这个功的数值等于 摩擦力与相对位移的积 2 摩擦力对系统做的总功的物理意义是 物体与传送带相 对运动过程中系统产生的热量 即Q f x 2 传送带系统能量的分配 传送带克服外力做的功W等于外界注入到传送带系统的能量E 通常情况下 这部分能量一部分转化为被传送物体的机械能E机 一部分由于相互摩擦转化为内能 由能的转化和守恒定律得 E E机 Q或W Ek Ep Q 例3 如图5 4 6所示 水平长传送带始终以速度v 3m s匀速运动 现将一质量为m 1kg的物块轻放于左端 最终物体与传送带一起以3m s的速度运动 在物块由速度为零增加至v 3m s的过程中 求 1 由于摩擦而产生的热量 2 由于放了物块 带动传送带的电动机多消耗了多少电 能 图5 4 6 审题突破 物块做初速度为零的匀加速直线运动 传送带匀速运动 电动机输入到系统的能量一部分转化为物块的动能 一部分克服摩擦力做功转化为内能 答题规范 1 小物块刚放到传送带上时其速度为零 受到传送带向右的滑动摩擦力 使物块加速 最终与传送带达到相 同速度v 物块所受的滑动摩擦力为f mg 2 电动机多消耗的电能为物块获得的动能及系统产生的 热量之和 题外拓展 在利用传送带传送物体时 因物体与传送带间存在相对滑动而产生摩擦热 故使得动力系统要多消耗一部分能量 在计算传送带动力系统因传送物体而消耗的能量时 一定不要忘记物体在传送带上运动时因相对滑动而产生的摩擦热的计算 触类旁通 3 如图5 4 7所示 绷紧的传送带与水平面的夹角 30 传送带在电动机的带动下始终保持v0 2m s的速率运行 现把一质量m 10kg的工件 可看做质点 轻轻放在传送带的底端 经时间t 1 9s 工件被传送到h 1 5m的高处 取g 10m s2 求 1 工件与传送带间的动摩擦因数 2 电动机由于传送工件多消耗的 电能 图5 4 7 2 将工件置于传送带上 在摩擦力作用下 工件的机械能增加 另外 滑动摩擦力做功还会使一部分机械能转化为热量 2012 安徽高考 如图5 4 2所示 在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道 半径OA水平 OB竖直 一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落 小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力 已知AP 2R 重力加速度为g 则小球从P到B的运动过程中 图5 4 2 审题指导 解答本题时应注意以下三点 1 小球对B点恰好没有压力的含义 2 摩擦力为变力 应从功能关系上求小球克服摩擦力做功 3 机械能的减少量与哪个力做功相对应 答案 D 功能关系的选用技巧 1 在应用功能关系解决具体问题的过程中 若只涉及动能的变化用动能定理分析 2 只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析 3 只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析 4 只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析 能量守恒定律的应用 1 对定律的理解 1 某种形式的能量减少 一定有另外形式的能量增加 且减少量和增加量相等 2 某个物体的能量减少 一定有别的物体的能量增加 且减少量和增加量相等 2 应用定律的一般步骤 1 分清有多少种形式的能 如动能 势能 内能 电能等 在变化 2 分别列出减少的能量 E减和增加的能量 E增的表达式 3 列恒等式 E减 E增 1 轿车以90km h在平直公路上匀速行驶时 所受阻力F阻的大小 2 轿车从90km h减速到72km h过程中 获得的电能E电 3 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km h匀速运动的距离L 审题指导 第一步 抓关键点 关键点 获取信息 以v1 90km h匀速行驶 轿车的牵引力等于轿车阻力F阻 牵引轿车的功率恒定 轿车的运动不是匀减速直线运动 50 转化为电池的电能 电能的转化是有效率的 要求转化的电能需先求输送给发电机的总能量 第二步 找突破口要求电池获得的电能 利用动能定理求出发动机输出的总能量 求出输送给发电机的总能量 尝试解题 3 根据题设 轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻 2 103N 在此过程中 由能量转化及守恒定律可知 仅有电能用于克服阻力做功E电 F阻L 代入数据得L 31 5m 答案 1 2 103N 2 6 3 104J 3 31 5m 涉及能量转化问题的解题方法 1 当涉及摩擦力做功 机械能不守恒时 一般应用能的转化和守恒定律 2 解题时 首先确定初末状态 然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少 哪种形式的能量增加 求出减少的能量总和 E减和增加的能量总和 E增 最后由 E减 E增列式求解 相对滑动物体的能量分析 静摩擦力与滑动摩擦力做功特点比较 类别 比较 静摩擦力 滑动摩擦力 不同点 能量的转化方面 在静摩擦力做功的过程中 只有机械能从一个物体转移到另一个物体 静摩擦力起着传递机械能的作用 而没有机械能转化为其他形式的能量 1 相互摩擦的物体通过滑动摩擦力做功 将部分机械能从一个物体转移到另一个物体 2 部分机械能转化为内能 此部分能量就是系统机械能的损失量 类别 比较 静摩擦力 滑动摩擦力 不同点 一对摩擦力的总功方面 一对静摩擦力所做功的代数总和等于零 一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功 等于摩擦力与两个物体相对路程的乘积 即WFf Ff L相对 表示物体克服摩擦力做功 系统损失的机械能转化成内能 类别 比较 静摩擦力 滑动摩擦力 相同点 正功 负功 不做功方面 两种摩擦力对物体可以做正功 负功 还可以不做功 图5 4 3 1 滑块到达B端时 轨道对它支持力的大小 2 车被锁定时 车右端距轨道B端的距离 3 从车开始运动到被锁定的过程中 滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小 审题指导 1 判断车被锁定时滑块与小车间是否还在相对滑动 2 摩擦产生内能的过程发生在滑块与小车相对滑动的过程 尝试解题 答案 1 30N 2 1m 3 6J 求解相对滑动物体的能量问题的方法 1 正确分析物体的运动过程 做好受力情况分析 2 利用运动学公式 结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系 3 公式Q Ff l相对中l相对为两接触物体间的相对位移 若物体在传送带上往复运动时 则l相对为总的相对路程 功能关系和能量守恒定律是高考的必考内容 具有非常强的综合性 题目类型以计算题为主 大部分试题都与牛顿运动定律 圆周运动 平抛运动知识及电磁学知识相联系 试题过程复杂 灵活性强 难度较大 图5 4 4 1 小物块离开A点的水平初速度v1 2 小物块经过O点时对轨道的压力 3 第一次碰撞后直至静止 物块相对小车的位移和小车做匀减速运动的总时间 第一步 审题干 抓关键信息 小物块与Q碰撞后以碰前的速度大小被弹回 小物块平抛运动到B点的速度方向恰好沿圆弧轨道在B点的切线方向 获取信息 关键点 第三步 三定位 将解题过程步骤化 第四步 求规范 步骤严谨不失分 本讲栏目开关 如图所示 有三个点电荷q1 q2和q3 固定在同一直线上 q2与q3的距离是q1与q2的距离的2倍 如果每个电荷受到的库仑力均为零 则三者所带电荷量之比为 A 9 4 36 B 9 4 36C 3 2 6D 3 2 6 三个固定电荷受到的静电力均为零 可以等效为三个平衡的自由电荷 根据 三点共线 两大夹小 两同夹异 近小远大 的特点 如图6 1 8所示 在一条直线上有两个相距0 4m的点电荷A B A带电 Q B带电 9Q 现引入第三个点电荷C 恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态 则C的带电性质及位置应为 A 正B的右边0 4m处B 正B的左边0 2m处C 负A的左边0 2m处D 负A的右边0 2m处解析要使三个电荷均处于平衡状态 必须满足 两同夹异 两大夹小 的原则 所以选项C正确 答案C 图6 1 8 图4 C 在x轴上有两个点电荷 一个带正电Q1 一个带负电 Q2 且Q1 2Q2 用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小 则在x轴上 A E1 E2之点只有一处 该点的合场强为零B E1 E2之点共有二处 一处合场强为零另一处合场强为2E2C E1 E2之点共有三处 两中两处合场强为零另一处合场强为2E2D E1 E2之点三处 其中一处合场强为零另二处合场强为2E2 六 编选好讲 练的例题和习题 提高教学效益 1 难度适当从以下几个方面考虑 教学中例题 习题的难度要适当 高考中的难题数量有限 学生的能力水平有限 难题过多不仅会冲击学生对基本概念和规律的理解 还会降低对物理学习的信心 六 编选好讲 练的例题和习题 提高教学效益 2 习题成经典一题多解 一题多变 多题归一 一题多解对于过去作过的 典型的 熟题 重新复习一方面 温故而知新 加深理解另一方面 更主要的是寻求对本题的多种解法 以便把更多的知识和方法都联系起来 六 编选好讲 练的例题和习题 提高教学效益 一题多变 一种是本模型内已知条件和未知条件之间的相互转换在原题基础上改变设问的角度在原题基础上不断延伸通过初始条件的变换 研究对象所经历的过程模型发生变化 接着物理规律也就全变了 09年广东物理 18 15分 如图18 a 所示 一个电阻值为R 匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路 线圈的半径为r1 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场 磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18 b 所示 图线与横 纵轴的截距分别为t0和B0 导线的电阻不计 求0至t1时间内 1 通过电阻R1上的电流大小和方向 2 通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量 六 编选好讲 练的例题和习题 提高教学效益 多题归一 有利于学生理清分析问题的思路 认识和掌握典型的物理过程 辨别不同问题的过程特点 从而掌握解决问题的一般性方法 同时还可有效的防止学生的思维定势 多题归一 24 04高考 18分 图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨 处在磁感应强度为B的匀强磁场中 磁场方向垂直导轨所在的平面 纸面 向里 导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的 距离为l1 c1d1段与c2d2段也是竖直的 距离为l2 x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆 质量分别为m1和m2 它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触 两杆与导轨构成的回路的总电阻为R F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力 已知两杆运动到图示位置时 已匀速向上运动 求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率 多题归一 15 04两广 15分 如图 在水平面上有两条平行导电导轨MN PQ 导轨间距离为l 匀强磁场垂直于导轨所在的平面 纸面 向里 磁感应强度的大小为B 两根金属杆1 2摆在导轨上 与导轨垂直 它们的质量和电阻分别为m1 m2和R1 R2 两杆与导轨接触良好 与导轨间的动摩擦因数为 已知 杆1被外力拖动 以恒定的速度v0沿导轨运动 达到稳定状态时 杆2也以恒定速度沿导轨运动 导轨的电阻可忽略 求此时杆2克服摩擦力做功的功率 多题归一 23 04北京 18分 如图1所示 两根足够长的直金属导轨MN PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上 两导轨间距为L M P两点间接有阻值为R的电阻 一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上 并与导轨垂直 整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中 磁场方向垂直斜面向下 导轨和金属杆的电阻可忽略 让ab杆沿导轨由静止开始下滑 导轨和金属杆接触良好 不计它们之间的摩擦 六 编选好讲 练的例题与习题 提高教学效益 3 系列例题 为什么要选择这几个例题 每个例题之间是什么关系对知识理解深度的梯进关系对分析问题能力要求的梯进关系问题综合度的递进关系 根据高考试题特点 看知识 方法 技巧 每个例题的讲解重点是什么 每个题的拓展内容是什么 迁移 拓展 4 神似高考题练习册中的物理习题与高考命题者所编试题的差异 题目背景的选择背景真实 可靠 忽略不计的现象会明确说明如图所示 在竖直的xoy平面内 有场强E 12N C 方向沿x轴正方向的匀强电场 同时还有磁感强度B 2T 方向垂直xoy平面指向纸里的匀强场 一质量m 4 0 10 5kg 电荷q 2 5 10 5C的带电微粒沿xoy平面做匀速直线运动 运动到原点o时 突然撤去磁场 经一段时间后 带电微粒运动一了x轴上的P点 求 1 Po之间的距离 2 带电微粒由o运动到P点的时间 类似的还有汽车的启动问题 六 编选好讲 练的习题 提高教学效益 4 神似高考题练习册中的物理习题与高考命题者所编试题的差异17B 一带电质点 质量为m 电量为q 以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入图11 8中第 象限所示的区域 为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于ox轴的速度v射出 可在适当的地方加一个垂直于xy平面 磁感应强度为B的匀强磁场 若此磁场仅分布在一个圆形区域内 试求这圆形磁场区域的最小半径 重力忽略不计 4 神似高考题 文字表述 高考为了表述严密 严谨 从不吝啬文字量 平时的教学切记 a 不要为了追求 效益 对题目做不自觉的简化 b 不要替学生读题 09年广东物理 20 17分 如图20所示 绝缘长方体B置于水平面上 两端固定一对平行带电极板 极板间形成匀强电场E 长方体B的上表面光滑 下表面与水平面的动摩擦因数 0 05 设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同 B与极板的总质量 1 0kg 带正电的小滑块A质量m 0 60kg 其受到的电场力大小F 1 2N 假设A所带的电量不影响极板间的电场分布 t 0时刻 小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度va 1 6m s向左运动 同时 B 连同极板 以相对地面的速度vb 0 40m s向右运动 问 g取10m s2 1 A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少 2 若A最远能到达b点 a b的距离L应为多少 从t 0时刻至A运动到b点时 摩擦力对B做的功为多少 4 神似高考题20 05 如图 在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场 磁感应强度的大小为B 磁场方向垂直于纸面向里 许多质量为m带电量为 q的粒子 以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向 由小孔O射人磁场区域 不计重力 不计粒子间的相互影响 下列图中阴影部分表示带电粒子能经过区域 其中R mv qB 哪个图是正确的 4 神似高考题文字表述问题2005年高考题 I卷 19 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场 虚线间的距离为l 磁场方向垂直纸面向里 abcd是位于纸面内的梯形线圈 ad与bc间的距离也为l t 0时刻 bc边与场区域边界重合 如图 现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域 取沿a b c d a的感应电流为正 则在线圈穿越磁场区域的过程中 感应电流I随时间t变化的图线可能是 4 神似高考题文字表述问题2005年高考题 I卷 25 20分 图1中B为电源 电动势 27V 内阻不计 固定电阻R1 500 R2为光敏电阻 C为平行板电容器 虚线到两极板距离相等 极板长l1 8 0 10 2m 两极板的间距d 1 0 10 2m S为屏 与极板垂直 到极板的距离l2 0 16m P为一圆盘 由形状相同 透光率不同的三个扇形a b和c构成 它可绕AA 轴转动 当细光束通过扇形a b c照射光敏电阻R2时 R2的阻值分别为1000 2000 4500 有一细电子束沿图中虚线以速度v0 8 0 106m s连续不断地射入C 已知电子电量e 1 6 10 19C 电子质量m 9 10 31kg 忽略细光束的宽度 电容器的充电放电时间及电子所受的重力 假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变 文字表述问题15 04河南 河北 山东等地 如图所示 ad bd cd是竖直面内三根固定的光滑细杆 a b c d位于同一圆周上 a点为圆周的最高点 d点为最低点 每根杆上都套着一个小滑环 图中未画出 三个滑环a b c分别从处释放 初速为0 用t1 t2 t3依次表示滑环到达d所用的时间 则A t1t2 t3C t3 t1 t2D t1 t2 t3 文字表述问题24 04河南 河北 山东等地 18分 图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨 处在磁感应强度为B的匀强磁场中 磁场方向垂直导轨所在的平面 纸面 向里 导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的 距离为l1 c1d1段与c2d2段也是竖直的 距离为l2 x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆 质量分别为m1和m2 它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触 两杆与导轨构成的回路的总电阻为R F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力 已知两杆运动到图示位置时 已匀速向上运动 求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率 4 神似高考题 设问角度灵活 开放 05 卷 16 把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周 由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得A 火星和地球的质量之比B 火星和太阳的质量之比C 火星和地球到太阳的距离之比D 火星和地球绕太阳运行速度大小之比 4 神似高考题 设问角度灵活 开放 05 卷 18 已知引力常量G 月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T 仅利用这三个数据 可以估算出的物理量有BD 月球的质量 地球的质量 地球的半径 月球绕地球运行速度的大小 4 神似高考题 设问角度灵活 开放 05 卷 21 最近 科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星 并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年 它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍 假定该行星绕横行运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周 仅利用以上两个数据可以求出的量有 恒星质量与太阳质量之比 恒星密度与太阳密度之比 行星质量与地球质量之比 行星运行速度与地球运行速度之比 4 神似高考题 设问角度灵活 开放 05 卷 在同时存在匀强电场合匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz z轴正方向竖直向上 如图所示 已知电场方向沿z轴正方向 场强大小为E 磁场方向沿y轴正方向 磁感应强度的大小为B 重力加速度为g 问 一质量为m 带电量为 q的从原点出发的质点能否在坐标轴 x y z 上以速度v做匀速运动 若能 m q E B v及g应满足怎样的关系 若不能 说明理由 4 神似高考题 设问角度灵活 开放 05 卷 21 图中a b是两个点电荷 它们的电量分别为Q1 Q2 MN是ab连线的中垂线 P是中垂线上的一点 下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧 ACD Q1 Q2都是正电荷 且Q1 Q2