高考物理经典题型及其基本解题思路专题辅导

高考物理经典题型及其解题基本思路专题辅导（一）专题一物理思想与物理方法一、隔离分析法与整体分析法隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来，加以研究分析的一种方法需要用隔离法分析的问题，往往都有几个研究对象，应对它们逐一隔离分析、列式并且还要找出这些隔离体之间的联系，从而联立求解概括其要领就是先隔离分析，后联立求解1隔离法【例1】如图所示，跨过滑轮细绳的两端分别系有M11KG、M22KG的物体A和B滑轮质量M02KG，不计绳与滑轮的摩擦，要使B静止在地面上，则向上的拉力F不能超过多大【解析】1先以B为研究对象，当B即将离开地面时，地面对它的支持力为0它只受到重力MBG和绳子的拉力T的作用，且有TMBG02再以A为研究对象，在B即将离地时，A受到重力和拉力的作用，由于TMBGMAG，所示A将加速上升有TMAGMAAA3最后以滑轮为研究对象，此时滑轮受到四个力作用重力、拉力、两边绳子的两个拉力T有FMG2TMA这里需要注意的是在A上升距离S时，滑轮只上升了S/2，故A的加速度为滑轮加速度的2倍，即AA2A由以上四式联立求解得F43N2整体分析法整体分析法是把一个物体系统内含几个物体看成一个整体，或者是着眼于物体运动的全过程，而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法【例2】如图所示，质量05KG、长12M的金属盒，放在水平桌面上，它与桌面间动摩擦因数0125在盒内右端放着质量也是05KG、半径01M的弹性小球，球与盒接触光滑若在盒的左端给盒以水平向右15NS的冲量，设盒在运动中与球碰撞的时间极短，且无能量损失求盒从开始运动到完全停止所通过的路程是多少G取10M/S【解析】此题中盒与球交替做不同形式的运动，若用隔离法分段求解，将非常复杂我们可以把盒和球交替运动的过程看成是在地面摩擦力作用下系统动能损耗的整体过程这个系统运动刚开始所具有的动能即为盒的动能MV02/2P2/2M152/205225J整体在运动中受到的摩擦力FN2MG100125125N根据动能定理，可得FS0MV02/2,S18M【解题回顾】不少同学分析完球与盒相互作用和运动过程后，用隔离法分段求解先判断盒与球能否相撞，碰撞后交换速度，再求盒第二次运动的路程，再把各段路程相加对有限次碰撞尚能理解，但如果起初的初动能很大，将会发生多次碰撞，遇到这种情况时，同学们会想到整体法吗当然，隔离分析法与整体分析法是相辅相成的，是不可分割的一个整体。有时需要先用隔离分析法，再用整体分析法；有时需要先用整体分析法，再用隔离分析法。二、极值法与端值法极值问题是中学物理中常见的一类问题在物理状态发生变化的过程中，某一个物理量的变化函数可能不是单调的，它可能有最大值或最小值分析极值问题的思路有两种一种是把物理问题转化为数学问题，纯粹从数学角度去讨论或求解某一个物理函数的极值它采用的方法也是代数、三角、几何等数学方法；另一种是根据物体在状态变化过程中受到的物理规律的约束、限制来求极值它采用的方法是物理分析法【例3】如图所示，一辆有四分之一圆弧的小车停在不光滑的水平地面上，质量为M的小球从静止开始由车的顶端无摩擦滑下，且小车始终保持静止状态试分析当小球运动到什么位置时，地面对小车的静摩擦力最大最大值为多少【解析】设圆弧半径为R，当小球运动到重力与半径夹角为时，速度为V根据机械能守恒定律和牛顿第二定律有MV2/2MGRCOSNMGCOSMV2/R解得小球对小车的压力为N3MGCOS其水平分量为NX3MGCOSSIN3MGSIN2/2根据平衡条件，地面对小车的静摩擦力水平向右，大小为FNX3MGSIN2/2可以看出当SIN21,即45时，地面对车的静摩擦力最大，其值为FMAX3MG/2【例4】如图所示，娱乐场空中列车由许多节完全相同的车厢组成，列车先沿水平轨道行驶，然后滑上半径为R的空中圆环形光滑轨道若列车全长为LL2R，R远大于一节车厢的长度和高度，那么列车在运行到圆环前的速度V0至少多大，才能使整个列车安全通过圆环轨道【解析】滑上轨道前列车速度的最小值V0与轨道最高处车厢应具有的速度的最小值V相对应这里V代表车厢恰能滑到最高处，且对轨道无弹力的临界状态由MGMV2/R得V因轨道光滑，根据机械能守恒定律，列车在滑上轨道前的动能应等于列车都能安全通过轨道时应具有的动能和势能因各节车厢在一起，故它们布满轨道时的速度都相等，且至少为另外列车势能还增加了MGH，其中M为布满在轨道上车厢的质量，MM2R/L，H为它们的平均高度，HR因L2R，故仍有一些车厢在水平轨道上，它们的速度与轨道上车厢的速度一样，但其势能为0，由以上分析可得MV02/2MV2/2M2R/LGR三、等效法GRV/4等效法是物理思维的一种重要方法，其要点是在效果不变的前提下，把较复杂的问题转化为较简单或常见的问题应用等效法，关键是要善于分析题中的哪些问题如研究对象、运动过程、状态或电路结构等可以等效【例5】如图甲所示电路甲由8个不同的电阻组成，已知R112，其余电阻阻值未知，测得A、B间的总电阻为4，今将R1换成6的电阻，则A、B间的总电阻是多少【解析】此题电路结构复杂，很难找出各电阻间串、并联的关系由于8个电阻中的7个电阻的阻值未知，即使能理顺各电阻间的关系，也求不出它们连结后的总阻值但是，由于各电阻值一定，连结成电路后两点间的电阻值也是一定的，我们把R1外的其余部分的电阻等效为一个电阻R，如图电路乙所示，则问题将迎刃而解由并联电路的规律得412R/12RR6R/6R解得R3【例6】如图所示，一个“V”型玻璃管倒置于竖直平面内，并处于E103V/M、方向竖直向下的匀强电场中，一个带负电的小球，重为G103N，电量Q2106C，从A点由静止开始运动，球与管壁的摩擦因数05已知管长ABBC2M，倾角37，且管顶B处有一很短的光滑圆弧求1小球第一次运动到B时的速度多大2小球运动后，第一次速度为0的位置在何处3从开始运动到最后静止，小球通过的总路程是多少SIN3706，COS3708【解析】小球受到竖直向上的电场力为FQE2103N2G，重力和电场合力大小等于重力G，方向竖直向上，这里可以把电场力与重力的合力等效为一个竖直上的“重力”，将整个装置在竖直平面内旋转180就变成了常见的物理模型小球在V型斜面上的运动如图所示，1小球开始沿这个“V”型玻璃筒运动的加速度为A1GSINCOS10SIN37COS372M/S2所以小球第一次到达B点时的速度为2在BC面上，小于开始从B点做匀减速运动，加速度的大小为A2GSINCOS10SIN37COS3710M/S2所以，速度为0时到B的距离为SV2/2A204M3接着小球又反向向B加速运动，到B后又减速向A运动，这样不断地往复，最后停在B点如果将全过程等效为一个直线运动，则有SMLV/MGLSINMGCOSL所以LLTAN/3M即小球通过的全路程为3M四、排除法解选择题排除法又叫筛选法，在选择题提供的四个答案中，若能判断A、B、C选项不对，则答案就是D项在解选择题时，若能先把一些明显不正确的答案排除掉，在所剩下的较少选项中再选择正确答案就较省事了【例7】在光滑水平面上有A、B两个小球，它们均向右在同一直线上运动，若它们在碰撞前的动量分别是PA12KGM/S，PB13KGM/S向右为正方向，则碰撞后它们动量的变化量PA及PB有可能的是APA4KGM/SPB4KGM/SBPA3KGM/SPB3KGM/SCPA24KGM/SPB24KGM/SDPA5KGM/SPB8KGM/S【解析】依题意A、B均向右运动，碰撞的条件是A的速度大于B的速度，碰撞时动量将由A向B传递，A的动量将减少，B的动量将增加，即PA0，PB0，故A是错误的根据动量守恒定律应有PAPB所以D是错误的，C选项中，A球的动量从12KGM/S变为12KGM/S，大小不变，因而它的动能不变，但B球动量增大到37KGM/S，动能增大，说明碰撞后系统的动能增加，这不符合能量守恒定律所以只有B选项正确五、微元法一切宏观量都可被看成是由若干个微小的单元组成的在整个物体运动的全过程中，这些微小单元是其时间、空间、物质的量的任意的且又具有代表性的一小部分通过对这些微小单元的研究，我们常能发现物体运动的特征和规律微元法就是基于这种思想研究问题的一种方法【例8】真空中以速度V飞行的银原子持续打在器壁上产生的压强为P，设银原子打在器壁上后便吸附在器壁上，银的密度为则器壁上银层厚度增加的速度U为多大【解析】银原子持续飞向器壁，打在器壁上吸附在器壁上速度变为0，动量发生变化是器壁对银原子有冲量的结果设T时间内飞到器壁上面积为S的银原子的质量为M，银层增加的厚度为X由动量定理FTMV又MSX两式联立得FTSXV，整理变形得PF/SSXV/TVU所以UP/V六、作图法作图法就是通过作图来分析或求解某个物理量的大小及变化趋势的一种解题方法通过作图来揭示物理过程、物理规律，具有直观形象、简单明了等优点【例9】某物体做初速度不为0的匀变速直线运动，在时间T内通过的位移为S，设运动过程中间时刻的瞬时速度为V1，通过位移S中点的瞬间速度为V2，则A若物体做匀加速直线运动，则V1V2B若物体做匀加速直线运动，则V1V2C若物体做匀减速直线运动，则V1V2D若物体做匀减速直线运动，则V1V2【解析】初速度不为0的匀加速直线运动与匀减速运动的图像如图A、B所示，在图A、B上分别作出中间时刻所对应的速度V1，根据图线下方所围的面积即为运动物体所通过的位移，将梯形分为左右面积相等的两部分，作出位移中点对应的速度V2,可见不论是匀加速运动还是匀减速运动，都是V1V2故本题答案应选B、D练习题1如图所示在光滑的水平金属杆上套一个质量为M的金属环，用质量不计的细线吊一个质量为M的物体，对M施加平行于杆的力则M做匀加速运动，细线与竖直方向成角一切阻力均不计，求水平拉力大小FMMGTAN2如图所示，直杆质量为M，小猴质量为M今将悬线剪断后，小猴保持所在高度不变，直杆的加速度有多大3带电量为Q的质量为M的小球在离光滑绝缘平面高H0处，以V0速度竖直向上运动已知小球在运动中所受阻力为F，匀强电场场强为E，方向竖直向下，如图915所示小球每次与水平面相碰均无机械能损失，带电小球经过的路程多大4两相互平行的金属板，长L，板间距离为D，两板间有沿水平向纸面外的匀强磁场今有一质量为M带电量为Q的正离子重力不计从两板中央的左端水平射入磁场中，如图所示问初速度V0应满足什么条件，才能使带电粒子飞离磁场而不至于落到金属板上解粒子从右端射出而不落到金属板上，粒子初速度为V1，粒子运动轨迹如图1113甲所示，则由、求得粒子从左端射出而不落到金属板上，设粒子初速度为V2，其运动轨迹如图1113乙所示则综上所述，带电粒子能飞离磁场，而不落到金属板上，其初速度应高考物理选择题型分析及解题技巧基本规律专项辅导第一部分理论研究选择题是现代各种形式的考试中最为常用的一种题型，它分为单项选择和不定项选择、组合选择和排序选择比如一些实验考查题等形式在江苏高考物理试卷中选择题分数占试卷总分的27，在全国高考理科综合试卷中占40所以，选择题得分的高低直接影响着考试成绩从高考命题的趋势来看，选择题主要考查对物理概念、物理现象、物理过程和物理规律的认识、判断、辨析、理解和应用等，选择题中的计算量有逐年下降的趋势一、选择题的特点与功能1选择题的特点1严谨性强物理中的每一个概念、名词、术语、符号乃至习惯用语，往往都有明确、具体而又深刻的含义，这个特点反映到选择题中，表现出来的就是试题有很强的严谨性所以，解题时对题中的一字一句都得认真推敲，严防产生思维定势，不能将物理语言与日常用语混淆解答时切莫“望文生义”，误解题意2信息量大选择题对考查基本概念和基本规律具有得天独厚的优势，它可以考查考生对某个或多个物理概念的含义或物理规律的适应条件、运用范围的掌握和理解的程度，也可以考查考生对物理规律和物理图象的较浅层次上的应用等等选择题考查的知识点往往较多，对所考查知识的覆盖面也较大，它还可以对重点内容进行多角度多层次的考查3有猜测性众所周知，解选择题时，在分析和寻求答案的过程中，猜测和试探几乎是不可避免的，而且就其本身而言，它也是一种积极的思维活动没有猜想与预测，就没有创造性思维对物理选择题的猜答，往往是在思索求解之后仍难以作出决断的时候，凭借一定的依据而选出的多数考生的猜答并非盲目的，而是凭着自己的知识、经验和决断能力，排除了某些项之后，才作出解答的知识和经验不足、能力差的考生，猜错的机会较多；反之，知识和经验较多、能力较强的考生，猜错率较低2选择题的功能1选择题能在较大的知识范围内，实现对基础知识、基本技能和基本思想方法的考查每道选择题所考查的知识点一般有25个，以34个居多，因此，10道选择题构成的题组其考查点便可达到近30个之多，而一道计算或论述题，无论如何也难以实现对三、四十个知识点的考查2选择题能比较准确地测试考生对概念、规律、性质、公式的理解和掌握程度选择题严谨性强、信息量大的特点，使其具有较好的诊断功能它可从不同角度有针对性地设置干扰选项，考查考生能否区别有关概念和规律的似是而非的说法以及能否认识相关知识的区别和联系，从而培养考生排除干扰进行正确判断的能力3在一定程度上，选择题能有效地考查学生的逻辑推理能力、空间想象能力以及灵活运用数学工具解决物理问题的能力但要求一般不会太高4选择题还具有客观性强、检测的信息度高的优点二、选择题的主要类型1识记水平类这是选择题中低水平的能力考查题型，主要用于考查考生的再认能力、判断是非能力和比较能力主要题型有1组合型2填空型以上两种题型的解题方法大致类似，可先将含有明显错误的选项予以排除，那么，剩下的选项就必定是正确的选项3判断型此题型要求学生对基础知识作出“是”或“不是”的判断，主要用于考查考生对理论是非的判断能力考生只要熟悉教材中的基本概念、基本原理、基本观点等基础知识就能得出正确的选项4比较型此题型的题干是两个物理对象，选项是对题干中的两个物理对象进行比较后的判断考生只要记住所学的基础知识并能区别相似的物理现象和物理概念，就能进行正确地比较，并从比较中识别各个研究对象的特征，得出正确的选项2理解水平类这是选择题中中等水平的能力考查题型，主要用于考查考生的理解能力、逻辑思维能力和分析推理能力等主要题型有1内涵型此题型的题干内容多是基本概念、基本规律或物理现象，选项则是对题干的理解它要求考生理解基础知识，把握基础知识之间的内在联系2发散型此题型要求选项对题干的内容做多侧面、多角度的理解或说明，主要用于考查考生的理解能力、分析能力和推理能力3因果型此题型要求考生回答物理知识之间的因果关系，题于是“果”、选项是“因”，或者题干是“因”、选项是“果”它主要考查考生的理解能力、分析能力和推理能力3运用水平类这是选择题中高水平的能力考查题型，主要用于考查考生对知识的运用能力主要题型有1图线型此题型的题干内容为物理图象和对该图象的语言描述，要求考生利用相关知识对图象中的图线进行分析、判断和推理其中，弄清横、纵坐标的物理意义、物理量之间的定性和定量关系以及图象中的点、线、斜率、截距、面积和交点等的物理意义是解题的关键2信息型此题型的题干内容选自于现实生活或工农业生产中的有关材料，或者是与高科技、现代物理前沿理论相关的内容，要求考生分析、思考并正确回答信息中所包含的物理知识，或运用物理知识对信息进行分析、归纳和推理解答该题型的关键是，先建立与材料中的中心词或关键语句对应的物理模型，然后再运用与之对应的物理规律来求解3计算型此题型其实就是小型的计算题，它将正确的和错误的计算结果混在一起作为选项其中，错误结果的产生一般都是对物理规律的错误运用、对运动过程的错误分析或由于运算中的疏漏所造成的此类题型利用正确的物理规律通过规范的解题过程和正确的数字运算即可找出答案第二部分实战指导高考物理选择题为不定项选择题不定项选择题既可以考查识记的内容，又可以考查理解、运用知识的层次，它可以从不同侧面、不同角度进行选项设置，综合性比较强，因而是考生们在答题中感到难度较大同时也是失分较多的一个题型不定项选择题的最大特点在于其答案个数的不确定性，既可以是单选，只有一个正确选项；也可以是多选，有两个或两个以上的选项正确只有将符合题意的答案全部选出才能得全分，少选和漏选得少量分，多选则不得分所以要求同学们注重对物理概念、物理规律的理解，能够从整体上把握知识解答不定项选择题一般要从以下三个方面入手1审题干在审题干时要注意以下三点首先，明确选择的方向，即题干要求是正向选择还是逆向选择正向选择一般用“什么是”、“包括什么”、“产生以上现象的原因”、“这表明”等表示；逆向选择一般用“错误的是”、“不正确“、“不是“等表示其次，明确题干的要求，即找出关键词句题眼。再次，明确题干规定的限制条件，即通过分析题干的限制条件，明确选项设定的具体范围、层次、角度和侧面2审选项对所有备选选项进行认真分析和判断，运用解答选择题的方法和技巧下文将有论述，将有科学性错误、表述错误或计算结果错误的选项排除3审题干和选项的关系，这是做好不定项选择题的一个重要方面常见的不定项选择题中题干和选项的关系有以下几种情形第一、选项本身正确，但与题干没有关系，这种情况下该选项不选第二、选项本身正确，且与题干有关系，但选项与题干之间是并列关系，或选项包含题干，或题干与选项的因果关系颠倒，这种情况下的选项不选第三、选项并不是教材的原文，但意思与教材中的知识点相同或近似，或是题干所含知识的深层次表达和解释，或是对某一正确选项的进一步解释和说明，这种情况下的选项可选第四、单个选项只是教材中知识的一部分，不完整，但几个选项组在一起即表达了一个完整的知识点，这种情况下的选项一般可选。在了解和掌握以上诸多分析方法的前提下，解答不定项选择题尚有以下的10种方法和技巧一、直接判断法通过阅读和观察，利用题中所给的条件，根据所学的知识和规律直接判断，得出正确的答案这种方法一般适用于基本不需要转弯”或推理简单的题目这些题目主要考查考生对物理识记内容的记忆和理解程度，一般属常识性知识题目例题1下列说法中正确的是A布朗运动是悬浮在水中的花粉分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B当分子间的距离增大时，分子间的引力在减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力C内能与机械能的互相转化是等值可逆的D不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化解析布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，而不是固体小颗粒分子的运动，所以A错；当分子之间的距离增大时，分子之间的引力和斥力都减小，但只有当分子间距离大于R。时，分子力才表现为引力，所以B错；根据热力学第二定律可知，内能和机械能的相互转化是具有方向性的，所以C错；由热量从高温物体传递到低温物体的方向性可知，D正确故本题的正确答案为D。例题22004年，在印度尼西亚的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸，造成了重大的人员伤亡海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪下列说法中正确的是A地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波B波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止C地震波和海啸都是纵波D地震波和海啸具有的能量，随着传播将愈来愈强解析根据机械波的产生条件可知，A正确；波源停止振动时，其产生的波在介质中继续向前传播，所以B错；地震波中既有纵波也有横波，由题意可知海啸运动其实是一种水波，而水波既不是纵波也不是横波，所以C错；波在介质中传播的过程也就是能量向前传播的过程，但因为在传播的过程中能量不断损失传播的振动能量越来越少，所以D不正确故本题的正确答案为A【点评】利用这种解法最容易犯的错误就是凭感觉做题，即在没有真正读懂或看清题意的情况下就凭常规思维或思维定势匆忙选出答案二、逐步淘汰法通过分析、推理和计算，将不符合题意的选项一一排除，最终留下的就是符合题意的选项如果选项是完全肯定或否定的判断，可通过举反例的方式排除；如果选项中有相互矛盾或者是相互排斥的选项，则两个选项中可能有一种说法是正确的，当然，也可能两者都错，但绝不可能两者都正确例题3一颗子弹以一定的速度打穿静止放在光滑水平桌面上的木块，某同学画出了一个示意图如图所示，图中实线表示子弹刚碰到木块时的位置，虚线表示子弹刚穿出木块时的位置，则该示意图的一个不合理之处是A子弹打穿木块的过程中，木块应该静止不动B子弹打穿木块的过程中，子弹对地的位移应小于木块长度C子弹打穿木块的过程中，木块对地的位移应小于木块长度D子弹打穿木块的过程中，子弹向右运动，木块向左运解析该题利用计算法较为复杂，用逐步淘汰法则很简单由于地面是光滑的，子弹打穿木块的过程中木块一定会向右运动，所以选项A、D均错误子弹打穿木块的过程中，子弹位移的大小等于木块位移的大小与木块的长度之和，所以选项B一定错误那么剩下的选项C是该题的唯一正确答案。例题4质量不等的A、B两小球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动，A球的动量为5KGMS，B球的动量为7KGMS当A球追上B球时发生碰撞，碰撞后B球动量的增量为2KGMS，则下列关于A、B两球的质量关系，可能正确的是解析本题属于碰撞问题结合两小球运动的实【点评】对于题干或选项中有“可能”、“不可能”、“一定”等字样的选择题，如何运用所学知识迅速找出反例排除不正确的选项是解题的关键。三、特值代入法它是让题目中所涉及的某一物理量取特殊值，通过相对简单的分析和计算进行判断的一种方法它适用于将特殊值代人后能将错误选项均排除出去的选择题，即单项选择题当然，也可以作为二种将正确的选项范围缩小的方式应用于不定项选择题的解答中例题5如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为M。的平盘，盘中有一物体，质量为M，当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了L现向下拉盘使弹簧再伸长L后停止，然后松手放开设弹簧总处在弹性限度以内，则刚松手时盘对物体的支持力等于应用特值代入法如下，根据题干和选项的特点，每一个选项中都有L，所以对L取特殊值零，即盘静止时对物体的支持力应等于MG而当L等于零时，只有A选项的数值等于MG，所以只有选项A正确例题6在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为V1，摩托艇在静水中的航速为V2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为D如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩艇登陆的地点离O点的距离为解析摩托艇登陆的地点必与水流的速度V1有关故先将B排除，当水流的速度V10时，登陆地点到O点的距离是零将V10分别代入A、C、D选项，只有D是符合题意的所以正确答案是D【点评】由以上的分析和解答我们可以观察到，当题目所设置的选项均是由物理字母表示的数值时，在一些情况下，用特值代入法解题十分简便这种方法也可以配合排除法等方法在解答不定项选择题时使用四、作图分析法“图”在物理学中有着十分重要的地位，它是将抽象物理问题直观化、形象化的最佳工具中学物理中常用的图有示意图、过程图、函数图、矢量图、电路图和光路图等等若题干或选项中已经给出了函数图，则需从图象纵、横坐标的物理意义以及图线中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”和“面积”等诸多方面寻找解题的突破口用图象法解题不但快速、准确，能避免繁杂的运算，还能解决一些用一般计算方法无法解决的问题例题7一物体做加速直线运动，依次通过A、B、C三点，ABBC，物体在AB段的加速度为A1，在BC段的加速度为A2，且物体在B点的则AA1A2BALA2CA1，摩擦力方向向左B小滑块在B点时，摩擦力方向向右C小滑块在C点时，M与地面间无摩擦D小滑块在D点时，摩擦力方向向寿解析以和小滑块的整体为研究对象当小滑块运动到A点时，系统中的部分物体滑块只有竖直向下的加速度没有水平加速度，而又一直静止不动，故地面对整体没有摩擦力，所以A选项错误当小滑块运动到B点时，系统中的部分物体滑块既有水平向右的向心加速度又有竖直方向上的加速度G，滑块处于完全失重，而又一直静止不动，故地面对整体的摩擦力方向向右，地面对整体的支持力大小等于，所以B选项正确当小滑块运动到C点时，系统中的部分物体滑块只有竖直向上的加速度超重没有水平加速度，而M又一直静止不动，故地面对整体没有摩擦力，同时N也大于，所以C选项正确同理可得D选项错误例题15如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆糙的水平直杆MN上现用水平力F拉着绳子上的一一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终在原位置保持不动则在这一过程中，环对杆的摩擦力F对杆的压力N的变化情况是A不变，N不变B增大，N不变CF增大，N减小D不变，N减小解析以点为研究对象，点受三力作用而处于平衡状态，易得在这一过程中拉力F在不断变大再将圆环、轻绳和小球的整体作为研究对象，由受力分析易得，增大而N不变，B正确。【点评】在很多情况下，整体法和隔离法是互相依存、相互补充的，这两种办法配合起来交替使用，常能更有效地解决问题九、等效转换法有些物理问题用常规思维方法求解很繁琐，而且容易陷入困境，如果我们能灵活地转换研究对象、或是利用逆向思维，或是采用等效变换等思维方法，则往往可以化繁为简例题16如图甲所示，把系在轻绳上的A、B两球由图示位置同时由静止释放绳开始时拉直，则在两球向左下摆动时，下列说法中正确的是绳OA对A球做正功绳AB对B球不做功绳AB对A球做负功绳AB对B球做正功ABCD解析粗略画出A、B球的运动轨迹，就可以找出绳与球的运动方向的夹角，进而可以判断做功情况由于OA绳一直张紧且0点不动，所以A球做圆周运动，OA绳对A球不做功而B球是否与A球一起做圆周运动呢让我们用模拟等效法分析设想A、B球分别用两条轻绳悬挂而各自摆动，若摆角较小，则摆动周期为T2/，可见摆长越长，摆得越慢，因此A球比B球先到达平衡位置如图乙可见绳AB的张力对A的运动有阻碍作用，而对B球的运动有推动作用，的说法正确，所以正确的答案为B【点评】等效变换法在高中物理的解题中是很常用的方法，它分为物理模型等效变换、参照系等效变换、研究对象等效变换、物理过程等效变换、受力情况等效变换等等，请同学们在解题时注意体会十、构建模型法物理模型是一种理想化的物理形态，是物理知识的一种直观表现模型思维法是利用抽象、理想化、简化、类比等手段，突出主要因素，忽略次要因素把研究对象的物理本质特征抽象出来，从而进行分析和推理的一种思维方法例题17为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为、B、C，左右两端开口，在垂直于上下底面的方向上加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U若用Q表示污水流量单位时间内流出的污水体积，下列说法中正确的是A若污水中正离子较多，则前表面比后表面的电势高B前表面的电势一定低于后表面的电势，这与哪种离子多无关C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大DU与污水流量Q成正比，与A、B无关例题18如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板B与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜A构成一个电容器，A、B通过导线与恒定电源的两极相接若声源S做简谐振动，则A在A振动过程中，A、B板间有电磁波产生B在A振动过程中，A、B板所带电量不变C在A振动过程中，灵敏电流计中通过频率和声波频率一致的交变电流DA向右的位移最大时，A、B板所构成的电容器的电容最大【点评】在遇到以新颖的背景、陌生的材料和前沿的知识为主题的，联系工农业生产、高科技或相关物理理论的题目时，如何能根据题意从题干中抽象出我们所熟悉的物理模型是解题的关键高考物理经典题型及其解题基本思路专题辅导（二）专题二力与运动思想方法提炼一、对力的几点认识1关于力的概念力是物体对物体的相互作用这一定义体现了力的物质性和相互性力是矢量2力的效果（1）力的静力学效应力能使物体发生形变2力的动力学效应A瞬时效应使物体产生加速度FMAB时间积累效应产生冲量IFT，使物体的动量发生变化FTPC空间积累效应做功WFS，使物体的动能发生变化EKW3物体受力分析的基本方法（1）确定研究对象（隔离体、整体）（2）按照次序画受力图，先主动力、后被动力，先场力、后接触力（3）只分析性质力，不分析效果力，合力与分力不能同时分析（4）结合物体的运动状态是静止还是运动，是直线运动还是曲线运动如物体做曲线运动时，在某点所受合外力的方向一定指向轨迹弧线内侧的某个方向二、中学物理中常见的几种力三、力和运动的关系1F0时，加速度A0静止或匀速直线运动F恒量F与V在一条直线上匀变速直线运动F与V不在一条直线上曲线运动（如平抛运动）2特殊力F大小恒定，方向与V始终垂直匀速圆周运动FKX简谐振动四、基本理论与应用解题常用的理论主要有力的合成与分解、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、平抛运动的规律、圆周运动的规律等力与运动的关系研究的是宏观低速下物体的运动，如各种交通运输工具、天体的运行、带电物体在电磁场中的运动等都属于其研究范畴，是中学物理的重要内容，是高考的重点和热点，在高考试题中所占的比重非常大选择题、填空题、计算题等各种类型的试题都有，且常与电场、磁场、动量守恒、功能部分等知识相结合感悟渗透应用一、力与运动的关系力与运动关系的习题通常分为两大类一类是已知物体的受力情况，求解其运动情况；另一类是已知物体的运动情况，求解物体所受的未知力或与力有关的未知量在这两类问题中，加速度A都起着桥梁的作用而对物体进行正确的受力分析和运动状态及运动过程分析是解决这类问题的突破口和关键【例1】如图所示，质量M10KG的木楔静止于粗糙水平地面上，木楔与地面间的动摩擦因数02，在木楔的倾角为30的斜面上，有一质量M10KG的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程S14M时，其速度V14M/S在这个过程中木楔处于静止状态求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（取G10M/S2）【解析】由于木楔没有动，不能用公式FN计算木楔受到的摩擦力，题中所给出动摩擦因数的已知条件是多余的。首先要判断物块沿斜面向下做匀加速直线运动，由运动学公式V2TV202AS可得其加速度AV2/2S07M/S2，由于AGSIN5M/S2，可知物块受摩擦力作用，物块和木楔的受力如图所示对物块，由牛顿第二定律得MGSINF1MAF143NMGCOSN10N1N对木楔，设地面对木楔的摩擦力如图所示，由平衡条件FN1SINF1COS061NF的结果为正值，说明所设的方向与图设方向相同【解题回顾】物理习题的解答，重在对物理规律的理解和运用，忌生拉硬套公式对两个或两个以上的物体，理解物体间相互作用的规律，正确选取并转移研究对象，是解题的基本能力要求本题也可以用整体法求解对物块沿斜向下的加速度分解为水平方向ACOS和竖直方向ASIN，其水平方向上的加速度是木楔对木块作用力的水平分量产生的，根据力的相互作用规律，物块对木楔的水平方向的作用力也是MACOS，再根据木楔静止的现象，由平衡条件，得地面对木楔的摩擦力一定是MACOS061N【例2】如图所示，一高度为H02M的水平面在A点处与一倾角为30的斜面连接，一小球以V05M/S的速度在平面上向右运动。求小球从A点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，取G10M/S2）。某同学对此题的解法为小球沿斜面运动，则由此可求得落地的时间,SIN1SIN0TTHT。问你同意上述解法吗若同意，求出所需的时间；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果。【解析】不同意。小球应在A点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑。正确做法为落地点与A点的水平距离102520MGHVTS斜面底宽3HCTGLLS小球离开A点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间。2012ST二、临界状态的求解临界状态的问题经常和最大值、最小值联系在一起，它需要在给定的物理情境中求解某些物理量的上限或下限，有时它与数学上的极值问题相类似但有些问题只能从物理概念、规律的约束来求解，研究处理这类问题的关键是（1）要能分析出临界状态的由来（2）要能抓住处于临界状态时物体的受力、运动状态的特征【例3】如图所示，在相互垂直的匀强电场、磁场中，有一个倾角为且足够长的光滑绝缘斜面磁感应强35度为B，方向水平向外，电场强度的方向竖直向上有一质量为M，带电量为Q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的压力恰好为0若迅速把电场方向改为竖直向下时，小球能在斜面上连续滑行多远所用时间是多少【解析】开始电场方向向上时小球受重力和电场力两个力作用，MGQE，得电场强度EMG/Q当电场方向向下，小球在斜面上运动时小球受力如图，在离开斜面之前小球垂直于斜面方向的加速度为0MGCOSQECOSBQVN，即2MGCOSBQVN随V的变大小球对斜面的压力N在变小，当增大到某个值时压力为0，超过这个值后，小球将离开斜面做曲线运动沿斜面方向小球受到的合力FMGSINQESIN2MGSIN为恒力，所以小球在离开斜面前做匀加速直线运动AF/M2GSIN其临界条件是2MGCOSBQV，得即将离开斜面时的速度V2MGCOS/BQ由运动学公式V22AS，得到在斜面上滑行的距离为SM2GCOS2/B2Q2SIN再根据VAT得运动时间TV/AMCTAN/BQ【解题回顾】本题的关键有三点（1）正确理解各种力的特点，如匀强电场中电场力是恒力，洛伦兹力随速度而变化，弹力是被动力等（2）分析出小球离开斜面时临界状态，求出临界点的速度（3）掌握运动和力的关系，判断出小球在离开斜面前做初速度为0的匀加速直线运动下滑距离的求解也可以用动能定理求解，以加强对各种力的理解【例4】如图所示，一平直的传送带以V2M/S的速度匀速运行，传送带把A处的工件运送到B处A、B相距L10M从A处把工件无初速度地放到传送带上，经过时间T6S传送到B处，欲用最短的时间把工件从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大【解析】A物体无初速度放上传送带以后，物体将在摩擦力作用下做匀加速运动，因为L/TV/2,这表明物体从A到B先做匀加速运动后做匀速运动设物体做匀加速运动的加速度为A，加速的时间为T1，相对地面通过的位移为S，则有VAT1，SAT21/2，SVTT1L数值代入得A1M/S2要使工件从A到B的时间最短，须使物体始终做匀加速运动，至B点时速度为运送时间最短所对应的皮带运行的最小速度由V22AL，V【解题回顾】对力与运动关系的习题，正确判断物体的运动过程至关重要工件在皮带上的运动可能是一直做匀加速运动、也可能是先匀加速运动后做匀速运动，关键是要判断这一临界点是否会出现在求皮带运行速度的最小值时，也可以用数学方法求解设皮带的速度为V，物体加速的时间为T1，匀速的时间为T2，则L（V/2）T1VT2，而T1V/AT2TT1，SML/5A/得TL/VV/2A由于L/V与V/2A的积为常数，当两者相等时其积为最大值，得V时T有最小值由此看出，求物理极值，可以用数学方法也可以采用物理方法但一般而言，用物理方法比较简明三、在生产、生活中的运用高考制度的改革，不仅是考试形式的变化，更是高考内容的全面革新，其根本的核心是不仅要让学生掌握知识本身，更要让学生知道这些知识能解决哪些实际问题，因而新的高考试题十分强调对知识的实际应用的考查【例5】两个人要将质量M1000KG的小车沿一小型铁轨推上长L5M，高H1M的斜坡顶端，如图所示已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的012倍，两人能发挥的最大推力各为800N在不允许使用别的工具的情况下，两人能否将车刚好推到坡顶如果能，应如何办（G取10M/S2）【解析】由于推车沿斜坡向上运动时，车所受“阻力”大于两个人的推力之和即F1MGH/LMG32103NF1600N所以不能从静止开始直接沿斜面将小车推到坡顶但因小车在水平面所受阻力小于两人的推力之和，即F2MG1200N1600N故可先在水平面上加速推一段距离后再上斜坡小车在水平面的加速度为A1FF2/M04M/S2在斜坡上做匀减速运动，加速度为A2FF1/M16M/S2设小车在水平面上运行的位移为S到达斜面底端的速度为V由运动学公式2A1SV22A2L解得S20M即两人先在水平面上推20M后，再推上斜坡，则刚好能把小车推到坡顶【解题回顾】本题的设问，只有经过深入思考，通过对物理情境的变换才能得以解决由此可知，对联系实际问题应根据生活经验进行具体分析不能机械地套用某种类型这样才能切实有效地提高解题能力另外，本题属半开放型试题，即没有提供具体的方法，需要同学自己想出办法，如果题中没有沿铁轨这一条件限制，还可以提出其他一些办法，如在斜面上沿斜线推等【例6】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60KG的运动员，从离水平网面32M高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面50M高处。已知运动员与网接触的时间为12S。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（G10M/S2）【解析】将运动员看作质量为M的质点，从H1高处下落，刚接触网时速度的大小（向下）112VGH弹跳后到达的高度为H2，刚离网时速度的大小（向上）2速度的改变量（向上）12V以A表示加速度，T表示接触时间，则AT接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力MG。由牛顿第二定律，FMG由以上五式解得，21GHFMT代入数值得N3150四、曲线运动当物体受到的合力的方向与速度的方向不在一条直线上时，物体就要做曲线运动中学物理能解决的曲线运动的习题主要有两种情形一种是平抛运动，一种是圆周运动平抛运动的问题重点是掌握力及运动的合成与分解圆周运动的问题重点是向心力的来源和运动的规律【例7】在光滑水平面上有一质量M10103KG，电量Q101010C的带正电小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系OXY，如图所示现突然加一沿X轴正方向、场强大小为E20106V/M的匀强电场，使小球开始运动，经过10S，所加电场突然变为沿Y轴正方向，场强大小仍为E20106V/M的匀强电场，再经过10S所加电场又突然变为另一个匀强电场使小球在此电场作用下经10S速度变为0求速度为0时小球的位置【解析】由牛顿定律可知小球在水平面上的加速度AQE/M020M/S2当场强沿X轴正方向时，经10S小球的速度大小为VXAT02010020M/S（方向沿X轴方向）小球沿X轴方向移动的距离为X1AT2/2010M在第2S内，电场方向Y轴正方向，X方向不再受力，所以第2S内小球在X方向做匀速运动，在Y方向做初速度为0的匀加速直线运动（类似平抛运动）沿Y方向的距离YAT2/2010M沿X方向的距离X2VXT0210020M第2S未在Y方向分速度为VYAT02010020M/S由上可知，此时小球运动方向与X轴成45角，要使小球速度变为0，则在第3S内所加电场方向必须与此方向相反，即指向第三象限，与X轴成225角在第3S内，设在电场作用下小球加速度的X分量和Y方向分量分别为AX、AY，则AXVX/T02M/S2，AYVY/T020M/S2；在第3S未，小球到达的位置坐标为X3X1X2VXTAXT2/2040M，Y3YVYTAYT2/2020M【解题回顾】学好物理要有一定的空间想像力，要分析、想像物体的运动状态和运动轨迹作图可以化抽象为具体，提高解题成功率本题小球的运动情景如图【例8】如图所示，有一质量为M的小球P与穿过光滑水平板上小孔O的轻绳相连，用手拉着绳子另一端，使小球在水平板上绕O点做半径为A、角速度为的匀速圆周运动求（1）此时绳上的拉力有多大（2）若将绳子从此状态迅速放松，后又拉直，使小球绕O做半径为B的匀速圆周运动从放松到拉直这段过程经历了多长时间（3）小球做半径为B的匀速圆周运动时，绳子上的拉力又是多大【解析】（1）绳子上的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，故有FM2A（2）松手后绳子上的拉力消失，小球将从松手时的位置沿圆周的切线方向，在光滑的水平面上做匀速直线运动当绳在水平板上长为B时，绳又被拉紧在这段匀速直线运动的过程中小球运动的距离为S，如图所示故TS/V（3）将刚拉紧绳时的速度分解为沿绳子的分量和垂直于绳子的分量在绳被拉紧的短暂过程中，球损失了沿绳的分速度，保留着垂直于绳的分速度做匀速圆周运动被保留的速度的大小为V1VA/BA2/B所以绳子后来的拉力为FMV21/BM2A4/B3【解题回顾】此题难在第3问，注意物体运动过程中的突变点，理解公式FMV2/R中的V是垂直于半径、沿切线方向的速度五、图像的运用【例9】如图所示，一对平行光滑轨道设置在水平面上，两轨道间距L020M，电阻R10；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B05T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下，现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间T的关系如图所示求杆的质量M和加速度A【解析】物体做匀加速运动的条件是合外力不变导体杆运动过程中受拉力和安培力两个力作用，因安培力随着速度增加电流变大而变大，所以拉力随着时间而变化设杆的质量为M，加速度为A，则由运动学公式VAT，感应电动势EBLV，感应电流IE/R，安培力FBIL，由牛顿第二定律FFMA，整理得FMAB2L2AT/R，在图线上取两点代入后可得A10M/S2M01KG练习题如图所示，离子源从某小孔发射出带电量Q161010C的正离子初速度不计，在加速电压U1000V作用下沿O1O2方向进入匀强磁场中磁场限制在以O2为A2圆心半径为R0264CM的区域内，磁感强度大小B为010T，方向垂直纸面向外，正离子沿偏离O1O2为60角的方向从磁场中射出，打在屏上的P点，计算1正离子质量M2正离子通过磁场所需要的时间T解由图可见RR0COT30由、式得1671027KG2由图所示，离子飞出磁场，偏转60角，故在磁场中飞高考物理经典题型及其解题基本思路专题辅导（三）专题三动量与能量思想方法提炼牛顿运动定律与动量观点和能量观点通常称作解决问题的三把金钥匙其实它们是从三个不同的角度来研究力与运动的关系解决力学问题时，选用不同的方法，处理问题的难易、繁简程度可能有很大差别，但在很多情况下，要三把钥匙结合起来使用，就能快速有效地解决问题一、能量1概述能量是状态量，不同的状态有不同的数值的能量，能量的变化是通过做功或热传递两种方式来实现的，力学中功是能量转化的量度，热学中功和热量是内能变化的量度高中物理在力学、热学、电磁学、光学和原子物理等各分支学科中涉及到许多形式的能，