高中物理难题巧解归纳总结

1、巧妙地总结了高中的物理课题用反思巧妙地解开运动学问题均匀减速运动的一些问题，如果用通常的解法解决的话，通常步骤多，或者好像不能解决。切换到反向思考的话，不仅能很好地解决，而且步骤也简单。 这里所谓反思，就是将运动的“末端状态”作为“初始状态”，将物体的运动按照反时序考虑。例1 :平均减速直线运动的物体在最后3个连续的相等运动时间内通过的位移比是。分析：初速度为零的均匀加速直线运动开始的三个连续相等的时间内通过的位移比：1:3:5，如果反时间序列考虑这个问题中的运动，可以使用上面的法则，答案如下。五比三比一。例2 :一个物体以4m/s2的加速进行减速直线运动直到停止，求出物体停止前通过第2s内的

2、程度。分析：用常法考虑的话好像缺乏条件，解不开。 切换到反思，物体视为从静止到加速度4m/s2的均匀加速运动，它第2秒通过的程度等于主题要求的物体静止的第2秒通过的程度。 原则s=at22/2- at12/2=422/2- 412/2=6m米。例3 :小物体从平滑斜面的下端a点开始以一定的初始速度滑动，最远的是b点，e是ab的中点，已知物体从a到e的时间为t0，它经过e到e所需要的时间为 t 0，t0b，t0c.2，t0d，t 0从反思到物体的b到e和e到a的时间比：1:(-1 )； 即，t:t0=由于通过获得1:(-1 )，t=(1)t0，可从运动的对称性获得从e到b和从b到e的时间相位，所

3、以从e经由b返回到e所花费的时间为2t，即，2 (1)t0，答案为c。例4 :以某个初速度在粗糙的平面上进行均匀的减速直线运动，最后静止。 如果物体通过最初的5s内的路程和通过最后的5s内的路程之比为11:5，则求出该物体移动了多少。从题意来看，运动时间大于5s，但是不能确定是大于10s还是等于10s。 下图为运动时间超过10s的图像。总运动时间为t，反思，物体为反方向的均匀加速直线运动如下所示s2=at22/2=25安培/2(1)s1=at2/2- a(t- t1)2/2 (2)另外，s1:s2=11:5 (3)联立(1)、(2)、(3)解： t=8s巧妙地解开平投运动解决运动问题的一般方法

4、是利用运动的合成和分解，但是不能勉强搬运原理，机械地套用公式，必须灵活运用。1 .利用分运动的特点例1 .在研究平投运动的实验中，用印有小方格的纸记录平投小球的运动轨迹，小方格的边长，小球在平投运动中的几个位置如图1中的a、b、c、d点所示，小球进行平投运动的初始速度是多少？图1分析：平抛运动的水平运动是等速运动，要求初速，即水平速度，可以利用求得，其中水平位移可以从图中读取，问题的关键在于确定对应的时间间隔。从图中的a、b、c、d的位置关系可知，相邻的两点间的水平位移相等，垂直位移的比为1:2:3。 因而，可以确定邻近的两个点的时间间隔相等，并且a点不是慢点。平坦运动垂直方向的分运动是自由落

5、下运动，均匀加速直线运动在连续的相等时间的位移差是一定的a、b、c、d相邻的两点的时间间隔相等在垂直方向上代入数据得到也就是说所以小球投出的速度，也就是水平速度2 .利用分运动之间的关系例2 .如图2所示，在倾斜角的斜面上以速度水平投射小球，使斜面足够长，忽略空气阻力，求出小球再次落到斜面上的时间和发生的位移的大小？图2分析：在平投运动的通常分析方法中，应该从小球落下的高度求出时间，但落下的高度是未知的，这种想法不通。 此时，利用分运动的关系，由于平投运动的特征，两个分运动的位移和合运动的位移构成一个直角三角形有的所以位移大小3 .旋转坐标例3 .如图3所示，小球以初始速度在水平方向上从斜面的

6、前端投出，斜面的倾斜角求出小球什么时候离斜面最远。 最远的距离是多少(请使斜面足够长)图3分析：从沿水平方向和垂直方向的正交坐标系，很难判断小球何时离斜面最远。 利用运动的合成和分解思想，可以制作如图4所示的倾斜正交坐标系，将小球的初始速度分解为沿着斜面的分速度和垂直于斜面的分速度，将小球的加速度分解为沿着斜面的分加速度和垂直于斜面的分加速度。 从运动的独立性原理可知，小球在平行于斜面的方向上均匀地加速直线运动，在垂直的斜面方向上类垂直地运动。图4当小球离斜面最远时，垂直于斜面的方向上的分速度必须为零(即，小球时的速度方向平行于斜面)。原则也就是说距小球斜面最远的距离4 .等效转换例4 .如图

7、5所示，光滑斜面的长度，宽度，倾斜角为。 从斜面左上角的顶点p水平入射一个区块，从右下角的顶点q离开斜面的话，入射的初始速度是多少？图5分析：物体在斜面上只受到重力和支撑力，外力的方向是沿斜面向下，垂直于物体的初始速度方向，所以物体的运动可以看作是沿斜面的“平抛运动”，即沿初始速度方向的等速运动和沿斜面向下的均匀加速运动的合并运动。水平位移沿斜面方向的位移所以练习：1 .如图6所示，以水平初始速度投射物体，飞行一段时间后，恰好与倾斜角的斜面垂直相撞，求出物体完成这次飞行的时间。 回答：图62 .如图7所示，弹性球从圆柱形的筒壁口的a点水平投入，与筒壁碰撞后立即落入筒底的正中间o，如果不对碰撞中

8、的能量损失进行计数，则pn:mn=_(a:5:9 )图7用电路法巧妙地求出引线的感应电动势在法拉第电磁感应定律中求感应电动势时，常常碰到“曲导线”，看起来像超纲，碰到了棘手的问题。 此时，如果利用电路法构筑闭合电路，则能够巧妙地转换求出的问题，解决问题。一、构筑电路，使电路的电动势为零，求出感应电动势乙p型问题图1例1如图1所示，半径r的半圆形金属导线PQ处于磁感应强度b的均匀强磁场中，磁场方向与线圈平面方向垂直，导线在自身所在的平面内沿垂直直径PQ的方向以速度v在磁场中等速运动，求出导线PQ产生的感应电动势的大小。分析直接求出的曲导线PQ中产生的感应电动势很复杂。 如果连接的话PQ形成半圆形

9、的闭合回路，可以根据法拉第电磁感应定律得到这个电路产生的感应电动势为零。 即半圆形的金属导线PQ和直线导线PQ产生的感应电动势相等。 在导线PQ上产生的感应电动势E=2rvB。例2如图2所示，金属导线ABC呈直角弯曲，处于磁感应强度b的均匀强磁场中，磁场方向与线圈平面方向垂直，AB=2L、BC=L，导线ABC在自身所在平面内围绕a点在磁场中以角速度等速旋转，求出导线ABC产生的感应电动势的大小。图2ca乙分析了金属引线ABC旋转产生的感应电动势的比较困难。 连接AC形成三角形闭合回路，法拉第电磁响应定律可以得到该电路产生的感应电动势为0。 即金属引线ABC和直线AC产生的感应电动势相等。 AC

10、=、导线ABC产生的感应电动势的大小E=Bl=B二、建立电路，利用对称性求感应电动势例3如图3-1所示，半径r的圆形区域内充满磁场，感磁强度以=k的变化率均匀地变化，其方向与圆形平面内垂直。 长度r、固定不动的直线代码ab垂直磁场方向放置在磁场中，直线代码两端a、b正好在圆周上，求代码ab中的感应电动势的大小？分析本题，乍一看象超纲，感到无法着手。 但是，根据对称性的不同，如图3-2所示，在圆形区域内追加5根与ab相同的直线导线，构成内接正六边形导线的电路。 法拉第电磁感应定律可以得到电路乙图3-2a乙图3-1a中感应电动势、正六边形面积S=、由对称性得到的直线代码ab中感应电动势由解得到三、

11、建立电路，利用等效性求感应电动势c乙o图4-1例4如图4-1所示，半径r的金属圆环在磁感应强度b的均匀强磁场中绕轴以角速度等速旋转，当从图示的位置旋转弧时，求出在旋转中，BC弧(对置圆心角度600 )切断磁感应线而产生的平均感应电动势。乙c图4-2n型米分析了金属引线BC旋转引起的感应电动势比较大困难。 如果构成图4-2那样的BCNM闭合电路，则基于法拉第电磁响应定律可以在旋转中得到BC圆弧(对置圆的中心角度)600 )切断磁感应线产生平均感应电动势，等效金属线圈BCNM绕轴等速旋转而产生平均感应电动电位、该电路面积S=、旋转弧可以从度的时间t=/、法拉第电磁感应定律得到路BCNM平均感应电动势=用“v-t图像”巧妙解决运动学问题用“速度-时间”解决运动学问题，不仅形象直观，而且非常简洁准确。 有的问题可以直接从图像中得到答案，有的问题可以用图像简单的修正算法解决，有的问题可以修正分析法的错误。 此方法的示例如下所示一、运动时间长短的确定乙甲丙电视机甲v型t型乙丙图1例1、甲、乙、丙三辆汽车通过相同速度的标识，此时甲车经常进行等速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们通过下一个标识时的速度又相同。 原则a、甲车先通过下一个标识b，乙车先通过下一个标识c、丙车先通过下列标识d，条件不足，无法判断分析：甲、乙、丙三辆汽车所经过的路程相同，其速度图与t轴所包围