高三物理考前复习
第一讲 整体法解题
物理解题方法专题
整体法解题
一.整体法:在研究物理问题时,把所研究的对象作为一个整体来处理的方法
二.整体法解题的特点:由于整体处理时,可以不用去考虑内部的某些细节,因此可以收到化难为易,化繁为简,事半功倍的效果.
三.整体法的分类:(1)把几个物体作为一个整体;(2)把几个物理过程作为一个整体; (3)把几个未知物理量作为一个整体.
四.整体法解题的关键:界定合适的整体范围;掌握整体与局部,整体与外界的关系
例1.直径为D的圆柱形桶内放入两直径为d(2d>D)的光滑圆球,如所示,其中只与球的重力有关而与桶的直径D无关的力是: ( )
A. 球对桶底的压力;
B. 下面球对桶侧面的压力;
C. 上面球对桶侧面的压力;
D. 上球对下球的压力
A
(1)把几个物体作为一个整体
例3.如图所示,质量为M的木块中间有一竖直槽,槽内有一质量为m的物块,现用一竖直向上的力F拉物块,使物块沿槽匀速上升,物块所受摩擦力的大小总共是f,木块始终静止,此过程中,木块对水平地面的压力的大小为:( )
A. Mg-F; B. Mg-f;
C. (M+m)-F; D. (M+m)g-f
BC
例2 如图所示,A为静止在水平地面上的圆柱体,B为一匀质板,它的一端搭在A上,另一端用细绳悬起,板和竖直方向的夹角〈90º。则 ( )
A. 板B对A没有摩擦力的作用
B. 板B对A有摩擦力的作用
C. 地面对A没有摩擦力的作用
D. 地面对A有摩擦力的作用
B D
例4.用轻质细绳把两个质量未知的小球悬挂起来,如图所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是图中的:( )
A
例5 .用等长绝缘细绳悬挂并用绝缘细绳连接两个带相同正电荷,质量相同的小球A与B,在水平方向是匀强电场E中处于平衡状态。此时,绳OA平行于绳O’B。现将O’B剪断,两球再次平衡时,可能出现的图形是 ( )
B
例6 . 如图所示,人和升降机的质量分别为m、M(m>M),求人至少要用多大拉力F拉绳子方可使升降机离开地面?
答:F=(M+m)g/2
例7 . 两根质量均为m的等长为L的质量均匀分布的均匀杆OA,OB分别可绕O,A转动。欲使两杆水平平衡,应在竖直方向加多大的外力F?力的作用点C在哪里?
答:F=3mg/2
AC=L/3
例8.如图所示,直角形轻质硬棒ABC,水平部分放置在地面上,BC长为L.在棒的A端用长为L1轻线挂一个重为G,半径为R 的球,则在C端至少应作用F=___________N的力才能使棒处于平衡状态.
G R/ L
例9.如图所示,斜面体P放在水平面上,物体Q放在斜面上,Q受到一个水平作用力F,P和Q都保持静止,这时Q受到的静摩擦力大小为f1,P受到水平面的静摩擦力的大小为f2,现在力F变大,但不破坏Q、P的静止状态, 则:( )
A. f1一定变大; B. f1不一定变大;
C. f2一定变大; D. f2不一定变大。
BC
例10. 如图所示,质量为m的物体放在质量为M倾角为的斜面上,恰能匀速滑下,斜面静止在地面上。今用一沿斜面方向向上的力拉物体,使它匀速上滑,斜面仍静止,求:(1)拉力F的大小.(2)地面对斜劈的静摩擦力f大小(3)地面对斜劈的支持力N大小 。
答: (1) F= 2mg sin
(2) f= 2mgsin cos
(3) N=(M+m)g-2mgsin2
例11. 如图所示,图中所有的接触面均光滑,当m1沿斜面下滑时,要求斜面体保持静止,则对斜面体施加多大的水平力F,方向如何?图中的字母均属于已知量。
答:外加水平力F的方向向右,
大小F=m1ax=m1g(m1sinα-m2)cosα/(m1+m2)
例12.如图所示,质量为M1,半径为R的均匀圆球与质量为M2的重物分别用细线AD,ACE悬挂于同一点A,并处于平衡状态。已知悬点A到球心O的距离为L,不计摩擦,求悬挂圆球的线AD与竖直方向的夹角
答: =arcsin M2 R/(M1 L+ M2 L)
例13.如图所示,两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1和m2,带电量分别为q1和q2,用绝缘细线悬挂后,因静电力排斥而使两悬线张开,分别与铅垂线方向成夹角1和 2,且两球同处一水平线上,若 1=2,则下列说法正确的是:
A. q1一定等于q2 B. m1一定等于m2
C.一定满足q1 / m1= q2 / m2
D.必需同时满足q1 = q2, m1= m2
答:B
例14.如图所示,质量分别为m,2m,3m的三个小球A,B,C,其中B带+Q电量。A,C不带电,绝缘细线将三球连接,并将A球悬挂于天花板上,空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度为E,三球处于静止状态。求(1)A,B间的细线的拉力。(2)将悬挂A的细线剪断后一小段时间内, A,B间的细线的拉力
答:(1)FAB=5mg+EQ
(2)F'AB=EQ/3
例15.如图所示, R1= 5欧, R2=10欧, 当电键K接a时,安培表的示数为1.5A.当电键K接b时,安培表的示数为1A.设安培表是理想的,求电源的电动势
提示:将虚线框内的电阻作为一个整体
答: =15V
例16.如图所示,一个质量不计的直角支架两端分别连接质量都为m的小球A和B,支架两直角边的长度分别为2L和L,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,开始时OA边处于水平位置,由静止释放。(1)小球A运动到最低点时,系统的重力势能减少了多少?(2) A运动到最低点时, A球的速度为多少?(3)在转动过程中OA杆向左偏离竖直方向的最大角度是多少?
答: (1) EP=mgL
(2) VA=(8gL/5)1/2
(3) =37º
(2)把几个物理过程作为一个整体;
例17.如图所示,一根对称的“”形玻璃管放置于竖直平面内,空间有一竖直向上的匀强电场E,有一个质量为m,带正电量为Q的小球在管内从A点由静止开始运动,它与管壁的摩擦系数为,管AB长为L,小球在B端与管作用时无能量损失,管与水平面的夹角为,设EQ>mg,求小球运动的总路程S
答: S = Ltg /
例18.如图所示,质量为m=310-9 kg,带电量q=- 4.510-14 C的液滴,由M处开始自由下落,从小孔N进入两平行金属板A,B之间,MN间距h=20cm。A,B间距为d=12cm。要使液滴不落到B板上,求UAB的最小值
例19.如图(甲)所示,电压表VA的读数为UA=12V;图(乙)电压表VA,VB的读数分别为UA’ =6V,UB’ =12V.若电压表的内阻不很大,电源内阻不能忽略,求电源的电动势
(3)把几个未知物理量作为一个整体
= UA UB’ /(UA - UA’ )=24V
提示:将r/RA作为一个整体
例20.如图所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,一端通过导线与阻值为R=0.5 的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.1kg,电阻r=0.3的金属杆,均匀磁场竖直向下.电压表的量程为0-1V;电流表的量程为0-3A.当用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做V=2m/s匀速 运动时.有一电表满偏,另一电表没有满偏.求(1)恒定拉力F的大小(2)若撤去拉力F到金属杆最终停下, 通过R的电量q及R的上产生的热量Q
提示:将BL作为一个整体
答:(1)F=1.6N
(2)q=0.25C; Q=0.125J
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第二讲 假设法解题
物理解题方法专题
假设法解题
一.假设法:根据所研究物理问题,从题设条件的各种可能情况中,做出某种假设,然后从这假设出发,运用物理概念和规律进行推理或计算,从而寻找问题的正确答案。
二.假设法解题的特点:运用假设法解题,可以使复杂问题简单化,抽象的物理思维具体化,深奥的物理概念浅显化。
三.假设法的分类:(1)假设一个物理状态;(2)假设一个模型; (3)假设一个物理过程; (4)假设一个条件; (5)假设一个结论.
四.假设法解题的关键:选定合适的假设对象;合理运用物理概念和规律进行推理或计算.
例1.如图所示,用轻绳AC,BC吊起一个物体,它们与竖直方向的夹角分别为=60º和=30º。若AC绳能承受的最大拉力为100N,BC绳能承受的最大拉力为150N,要使两绳都不断,物体的重力不应超过多少?
A
C
B
答:重力不应超过173牛
答:AB
例3.如图所示,一辆向右运动的车厢顶上悬挂两个单摆M,N.它们只能在图示平面内摆动.某一瞬间出现图示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢的运动情况可能是
A. 车厢做匀速直线运动,M摆在摆动,N摆静止.
B. 车厢做匀速直线运动,M摆在摆动,N摆也在摆动.
C. 车厢做匀速直线运动,M摆静止,N摆在摆动.
D. 车厢做匀加速直线运动,M摆静止,N摆在摆动
答:A B D
例4.如图所示,一端封闭的玻璃管,开口向下竖直插入水银槽中,管内封闭一部分气体,此时管内水银面高出管外水银面26cm.若将玻璃管缓慢地竖直上提10cm而未离开水银槽,则管内外水银面的高度差将是:
A. H=36cm B. 36cm>H>26cm
C. H>36cm D. 无法判断
答: B
思路提示:
气体中的定性判断题常用的方法:(1)假设法(2)极限法
例5.如图所示电路中,灯泡L1和L2都正常发光,突然L1比原来亮一些,L2比原来暗一些,只有一处故障,则可能是:
A.R1断路 B. R2断路
C. R3断路 D. R3短路
答: B
例7.如图所示,一位同学画了一组平行不等间距的电场线.试问.是否存在这样的电场?怎么你的结论.
证明:假设电场存在.
假设有一个正电荷q沿虚线abcda移动一周,设ab处场强为E1, cd处场强为E2.
则电场力做功W= E1qL- E2qL
因为E1E2.所以W 0
由电场力做功特点可知电荷移动一周,电场力做功必为0. (即E1=E2)
可见这样的电场不存在
例6.如图所示,一端封闭,粗细均匀的等臂U形细管,开口端向下竖直放置,当温度为27ºC时,管内空气柱AB段长50cm, BC段长10cm,水银柱CD段长5cm, DE段长15cm.现要使水平管内没有水银,管内空气的温度可能是多少K?(大气压强为P0=75cmHg)
答: T238K
例8.如图所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,一端通过导线与阻值为R=0.5 的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.1kg,电阻r=0.3的金属杆,均匀磁场竖直向下.电压表的量程为0-1V;电流表的量程为0-3A.当用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做V=2m/s匀速 运动时.有一电表满偏,另一电表没有满偏.求(1)满偏的电表是什么表,说明理由(2)恒定拉力F的大小
答:(1)电压表满偏
(2) F=1.6N
例7.如图所示,A,B两个固定汽缸,缸内气体被活塞封闭着,A缸活塞的面积为SA,B缸活塞的面积为SB,且SA> SB,两活塞之间用一根轻杆连接,大气压强为P0 . 当两边气体升高相同的温度,则活塞将向什么方向移动?
答:向右移动
例8如图所示,A,B两物体叠放在滑动摩擦系数=0.1的水平地面上.质量mA=2kg, mB=1kg .A,B之间的最大静摩擦力fm=1.2N.物体A受水平推力F的作用,求以下两种情况,A,B之间的摩擦力的大小. (1)F=4.5N.(2)F=9N
答:(1)f1=0.5N
(2) f2=1N
例9.如图所示,有一开口容器,容积为V0=0.46m3.容器内空气的温度从t1=0ºC升高到t2=27ºC时,求从容器中溢出的空气质量为多少?(已知0ºC时空气的密度0=1.3kg/m3)
答:m/m= V/V= T/T
m=(T-T0)m/T = (T-T0)0V0/T
=0.054kg
例10.一辆质量为5000kg的汽车,额定功率为60KW,受到阻力为车重0.1倍,在水平公路上以加速度a=0.5m/s2从静止开始匀加速行驶,求汽车出发t=12s时,发动机的实际功率P。
答: P=45W
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第三讲 守恒法解题
物理解题方法专题
守恒法解题
一.守恒法:在研究物理变化过程中,存在某些物理量守恒的关系,利用所研究对象的某些物理量守恒的关系来分析问题和处理问题的方法
二.守恒法解题的特点:采用守恒法解题可以摆脱具体过程中复杂细节的困扰,仅对过程的初末状态列出方程求解.从而提高解题的效率.
三.守恒法的分类:(1)能量守恒;(2)机械能守恒;(3)功能关系守恒;(4)质量数,电荷数守恒;
例1.如图所示,一质量均匀的不可伸长的绳索,重为G, A,B两端固定在天花板上,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点.在此过程中绳索AB的重心位置将:
A. 逐渐升高 B. 逐渐降低
C. 先升高后降低 D. 始终不变
提 示:
能量守恒
答: A
例2.如图所示,一根质量为m,长为L的铁链,有L/n的长度 悬挂在光滑的水平桌边(n>1).从静止开始运动,求当铁链全部离开桌边时的速度V?(桌子足够高)
例3.如图所示,A,B分别为竖直放置的光滑圆轨道的最高点和最低点,小球通过A点时的速度大小为VA=2(5)1/2m/s,则小球通过最高点B的速度不可能的是
A. 4m/s B. (5)1/2m/s
C. 2m/s D. 1.8m/s
A
B
VA
答: D
例4.如图所示,两个完全相同的,带电量也相同的小球A,B分别固定在两处,二球间作用力为F,用一个不带电的大小完全相同的小球C先和A接触,再与B接触,然后移去C,则A、B间的作用力变为:
A. F/2 B. F/4 C. F/8 D. 3F/8 E. 4F/9 F. 0
答:C D
用一个不带电的大小完全相同的小球C和A 、B反复接触,然后移去C,则A、B间的作用力变为:
答: E F
例5.如图所示,一质量为m,电量为q粒子在电势差为U1的加速电场中又静止开始运动,然后射入电势差为U2的相距为d的两块平行金属板间的电场中,粒子射出平行板区的速度大小为V,求粒子在偏转电场只的侧向位移Y(不计重力)
答: Y=(mV2/2- U1q) d /U2q
解:U1q+U2qY/d=mV2/2
例6.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻等势线间的电势差相等.一个正电荷只受电场力作用.在等势线U3上时,具有动能EK3=20J.它运动到等势线U1上时,速度为零.令U2=0,则(1)它运动到等势线U2上时,动能为多少?(2)当它的电势能为EP=4J时,它的动能为多少?
答:(1) EK2=10J
(2) EK=6J
提示:电荷只受电场力作用下运动时。动能和电势能的总和保持不变
例7.如图所示,光滑水平杆上穿有两个质量均为m的小球A,B。质量也为m的第三个小球C用两根长为L的细线与A,B相连,把细杆上的两个小球拉至相距L后释放,求A,B即将相碰瞬间时的速度。
例8.如图所示,用电动机提升一质量m=50kg的物体,电源的电动势=110V,不计电源内阻及各处的摩擦,当重物以速度V=0.9m/s匀速上升时,电路中的电流强度I=5A.求电动机线圈的电阻r为多少?
答:r=4
例9:如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高为H 处自由下落,不计空气阻力.假设桌面处的重力势能为零点,则小球落地前瞬间的机械能为:
A. mgh B. mgH
C. mg(H+h) D. mg(H-h)
答: B
例10.一架自动扶梯,倾角为30°,电动机的电压为380V,电动机的最大输出功率为4.9KW,扶梯以速度V=0.4m/s匀速向上行驶,空载时的电流为5A.如果每位乘客的平均质量为m=60kg.则这架自动扶梯最多同时能站多少位乘客?
答: 25位
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第四讲 对称法解题
物理解题方法专题
对称法解题
一.对称法:在研究物理问题时,利用所研究的对象的对称特性来分析问题和处理问题的方法
二.对称法解题的特点:采用对称法可以避免繁琐的物理分析和数学推导。而直接利用事物之间的对称关系得出结论;不仅使解决问题的步骤变得简捷,而且对事物的结构有更深刻的理解。
三.对称法的分类:(1)物理过程的对称;(2)运动轨迹的对称;(3)镜象对称;(4)分割法;(5)填补法
例2.在同一地点用相等的初速度V0=5m/s,先后竖直向上抛出两个小球,第二个小球比第一个小球晚抛t=2s.不计空气阻力,求第一个小球抛出后经多少时间t,两个小球在空中相遇?
提示:利用竖直上抛运动的对称性,相遇时两小球的速度等值反向
答:t=6s
解:V0 - gt= - [ V0 - g(t-2) ]
例3.如图所示,长度为L的长方形木块堆放在水平面上,且每一块都相对下面一块伸出L/m.(m2).求最多堆放n块而不翻倒?
答:n=m
解:S=L+(n-2)L/m
不翻倒的条件
S/2= L-L/m
例4.如图所示,两相距L=4米竖直的墙的两点固定两钉子A,B.在两钉子间悬挂一根总长为5米的轻绳.在轻绳上用一光滑的轻挂钩C吊起一质量m=1.2千克的物体D.求绳子AC,BC上的拉力.
答:FAC=FBC=10牛
例5.如图所示, 质量为m的木块放在竖直方向的弹簧上,弹簧下端固定,当用手将木块向下压缩,放手后木块上下作简谐振动。若木块对弹簧的最大压力是木块重力的1.5倍.则木块对弹簧的最小压力是木块重力的_______倍
思路: 利用振动的对称性
对称点的S,V,a大小相等
0.5
解:N1-mg=ma1
mg-N2=ma2
a1=a2
例6.作简谐振动的物体,从通过平衡位置O点开始计时,物体第一次到达P点的时间为t1=0.3S.又经过t2=0.2S第二次通过P点,求物体第三次到达P点还要经过的时间t3.
答:情况1
t3=1.4S
答:情况2
t3’=1/3S
例7.如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长L的绝缘细线栓住一质量为m,带电量为+q的小球,线的上端固定于O点,开始时把线拉成水平,小球由静止开始向下摆动,当细线转过=60°时的速度恰好为零.
求(1)小球所受的电场力F电.
(2)小球在B点时细线的拉力FB
例8.如图所示,A,B两物体质量分别为m1,m2.用轻弹簧连接,B物体放在水平地面上,必须加F=___________的压力.才能在撤去压力后A 弹起恰好能使 B物体离开地面。
(m1+m2)g
例9.如图所示,质量为m的小球被三根轻弹簧a,b,c固定在O点。c竖直向下,a,b,c之间的夹角为120º。小球平衡时,弹簧a,b,c的弹力大小之比为3:3:1.在单独剪断c弹簧的瞬间,小球的加速度大小及方向可能为
A. g/2,竖直向下 B. g/2,竖直向上
C. g/4,竖直向下 D. g/4,竖直向上
答: A D
例10.如图所示,用平行于倾角为的光滑斜面的推力,使质量为m的物体从静止开始沿斜面向上运动.当物体运动到斜面的中点时撤去推力.物体恰好能到达斜面的顶端.则推力F的大小为
A. 2mg(1-sin) B. 2mg sin
C. 2mg cos D. 2mg(1+sin)
答: B
例11.如图所示,半径为R的均匀带电圆环位于竖直平面内.圆环带电量为Q,一个质量为m的小球,由长为L的绝缘轻线悬挂在圆环的最高点A.当小球也带同样性质的电荷时.在垂直圆环平面的对称轴OO’上处于平衡状态,求小球的带电量q.
例12.如图所示,半径为R,厚度为h,密度为的均匀圆盘,可绕盘心O转动.若通过O挖去半径为R/2的小圆盘,求剩余部分对O的最大力距Mm.
答: Mm= h R3/8
例12.如图所示,a,b为两个固定的电荷,带等量同种电荷,O点为两者连线的中点,O1,O2是连线的中垂线.一个电子(重力不计),从O1一侧沿O1O2方向射入,则电子穿过O再向右运动的过程中,它的加速度
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小
C. 先变小再变大 D. 先变大再变小
答: C
高三物理考前复习
第五讲 特例法解题
物理解题方法专题
特例法解题
一.特例法:在研究物理问题时,回避一般性的讨论,而只选择个别有代表性的特例进行讨论,然后再将讨论的结果推回到一般性的问题上的方法。
二.特例法解题的特点:采用特例法在解选择题时可以缩短解题时间,避免不必要的详尽分析和复杂的数学运算。在解文字选择题时,使某文字取一特定值,以此定值代入备选项中,可以迅速获得问题的结论。当两个变量存在单调函数关系时,可使某个变量变化到某个现实的端值,然后对另一变量进行判断,使解题变得简便。或把物理变化过程人为夸大,把问题外推到理想的极端状态加以考虑,使问题变得更加明显,易辨。
三.特例法的分类:(1)定值特例;(2)端值特例;(3)极端特例
例1.如图所示,河岸平直的河流,水流速度为V1。船在河中A点,距河岸最近处O点的距离为d。船在静水中的速度为V2,要使在最短的时间内将船靠岸,则船靠岸的地点B距O点的距离L为
A. L= dV2/(V22-V12)1/2 B. L= 0
C. L= dV1/V2 D. L= dV2/V1
A
B
O
d
V1
取定值特例
设V1=0
则L=0
L
答: C
例2.如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为M,m的木块A,B,中间用一原长为L劲度系数为K的轻弹簧连接,木块与对面的动摩擦系数为.现用一水平力拉木块A,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离
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