2015年高考物理五大专题精讲专题一: 物理思想与方法一、整体法、隔离法:【解题思想】1.如图所示,有两个铁环P 、Q 分别套在粗糙的水平杆和光滑的竖直杆上,铁环P 、Q 之间用细线相连且处于静止状态。
现将铁环P 向右稍微移动一小段距离(Q 也会上移),两环仍然静止不动,则关于两环的受力分析,正确说法是 [ ]A .细线上的拉力将变大B .竖直杆对铁环Q 的弹力将变大C .水平杆对铁环P 的摩擦力将变大D .水平杆对铁环P 的弹力将变大2.如图所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上,地板上方有水平方向的匀强磁场。
现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动,在加速运动阶段 [ ]A.乙物块与地之间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小3.如图所示,质量分别为m A 、m B 的两个物块用细绳相连,跨过光滑的滑轮,A 在倾角为θ的斜面上,B 悬空,设A 与斜面、斜面与水平面均光滑A 沿斜面加速下滑,求斜面受到高出地面的竖直台阶的水平方向作用力的大小。
B甲 乙 A B θR二、极值法:【解题思想】4.如图所示,甲乙两在河两岸通过纤绳拉小船,使船行驶在河流的中心线上。
甲沿与河岸成θ角的方向拉纤绳,(1)若使船受到一个恒定拉力F ,则乙如何用力最小?最小力F 2是多大?此时甲的拉力F 1多大?(2)若甲的拉力为F 1,则乙如何用力最小?最小力F 2是多大?此时船受到的拉力F 多大?5.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L(L >2πR),R 远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v 0至少多大,才能使整个列车安全通过圆环轨道?6. 如图,一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上。
整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下。
一电荷量为q (q >0)、质量为m 的小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O ′。
球心O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ<)2π。
为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P 相应的速率。
重力加速度为g 。
三、等效法:【解题思想】7. (2013陕西)如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷。
在垂直于圆盘过圆心c 点的轴线上存在a,b,d 三个点。
a 和b,b 和c,c 和d 的距离均为R,在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。
已知b 点处的场强为0,则d 点处的场强大小为(k 为静电力常量) ( )A.23R q k B.2910R q k C.2R q Q k + D. 299R qQ k + 8. 如图,真空中有一足够大的薄金属板左侧相距r 处放置一电量为Q 的正点电荷,求点电荷与金属板之间的静电力为多大?(已知静电力常量为k )9. 如图所示,在水平地面上有一质量为m 的物块,它与地面间的动摩擦因数μ,在与水平方向夹角为θ的拉力F 作用下,沿水平地面匀速运动,求θ为多大时,拉力F 最小?最小值是多少?(角度可用反三角函数表示)10.如图所示,一个“V”型玻璃管倒置于竖直平面内,并处于E=103v/m 、方向竖直向下的匀强电场中,一个带负电的小球,重为G=10-3N ,电量q=2×10-6C ,从A 点由静止开始运动,球与管壁的摩擦因数μ=0.5.已知管长AB=BC=2m ,倾角α=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?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g=10m/s 2)四、图像法:【解题思想】11.(2013广东)如图7,游乐场中,从高处A 到水面B 处有两条长度相同的光滑轨道。
甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A 处自由滑向B 处,下列说法正确的有 [ ]A .甲的加速度始终比乙的大B .甲、乙在同一高度的速度大小相等C .甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D .甲比乙先到达B 处12. 如图所示,AB 两平行金属板,A 板接地,B板的电势做如右图的周期性变化,在两板间形成交变电场。
一电子(重力不计)分别在下列各不同时刻从A 板的小孔处进入场区,进入电场时的初速度V 0=0,板间距足够大。
要使电子最终能达到B 板,电子进入电场的时刻可能是 [ ]A. t =0时,电子进入场区B. t =T/8时,电子进入场区C. t =T/4时,电子进入场区D. t =T/2时,电子进入场区五、微元法:【解题思想】13.如图所示,水平放置的导体电阻为R ,R 与两根光滑的平行金属导轨相连导轨间距为L ,其间有垂直导轨平面的、磁感应强度为B 的匀强磁场,导轨上有一质量为m 的导体棒ab 以初速度V 向右运动。
求这个过程的总位移。
BA14.来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为 800kV的直线加速器加速,形成电流强度为 l mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e=1.60×10-19C。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少?假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距 l 和 4l 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为 n1和n2,求n1:n2=?15.(2013陕西压轴题)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L,导轨上端接有一平行板电容器,电容为C,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。
在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。
已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。
忽略所有电阻,让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
专题二:力与运动一、对力的认识:1.关于力的概念.力是物质间的相互作用.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F=mab.空间积累效应:做功W=Fs,使物体的动能发生变化△E k=W(c.时间积累效应:产生冲量I=Ft,使物体的动量发生变化Ft=△p)3.物体受力分析的基本方法:(1)确定研究对象(是隔离体还是整体).(2)按照次序画受力图,先画重力,再找弹力,然后是摩擦力,最后是电场力、磁场力等。
(3)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、常见的几种力:三、力和运动的关系:1. F=0时,加速度a =0.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F=-kx——简谐振动四、基本理论与应用:解题主要理论:匀变速直线运动规律、力的合成与分解、牛顿运动定律、平抛运动的规律、圆周运动的规律等.主要应用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。
一、力与运动的关系:两大类题:一是已知力情况求运动;二是已知运动求力.两类问题中,加速度a都起着桥梁的作用.而对物体进行受力分析、运动状态及运动过程分析是解题的突破口。
1.如图所示,一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v0=5m/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g=10m/s2)。
某同学对此题的解法为:小球沿斜面运动,则,sin21sin2tgtvh⋅+=θθ由此可求得落地的时间t。
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: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点的水平距离斜面底宽小球离开A点后不会落到斜面,因此落地时间即为平抛运动时间。
∴2.(2012辽宁)如图所示,一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计.盘内放一个质量m=12kg 并处于静止的物体P .弹簧劲度系数k=300N/m ,现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始始终向上做匀加速直线运动.在这过程中,前0.2s 内F 是变力,在0.2s 以后F 是恒力,g 取10m/s 2,则物体P 做匀加速运动,加速度a 的大小为多少? 力F 的最小值是多少?最大值是多少?解:设刚开始时弹簧压缩量为x ,则: m k mg x 4.03001012=⨯== 在前0.2s 时间内,有运动学公式得:221at x= 代入数据得:a=20m/s 2由牛顿第二定律得开始时的力为:F min =ma=12×20=240N ,最终分离后的力为:F max -mg=ma ,即:F max =m (g+a )=12×(10+20)=360N ;故答案为:240N ,360N .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,关键:(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.(3)题中经常有“恰好”、“即将”、“瞬间”等字样,暗示突然减少或增加一个力之意。
3.一根劲度系数为k 、质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m 的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度,如图所示。
现让木板由静止开始以加速度a (a <g)匀加速向下移动。
求经过多长时间木板将与物体分离。
解:设物体与平板一起向下运动的距离为x 时,物体受重力mg 、弹簧的弹力F=kx 和平板的支持力N 作用据牛顿第二定律有:mg-kx-N=ma ,得:N=mg-kx-ma当N=0时,物体与平板分离,所以此时因为,所以4.一个质量为m=5×10-5㎏,带有电量q=5×10-4C的小滑块放置在倾角为θ=300光滑的斜面上(物块的电量保持不变),斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面下滑,设斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面。
求:⑴小滑块带何种电荷?⑵小滑块离开斜面时的瞬时速度多大?⑶该斜面长度至少多长?(答案中m=0.1g)解:(1)小滑块沿斜面下滑过程中,受重力mg、斜面支持力N和洛伦兹力F,若要小滑块离开斜面,洛伦兹力F方向应垂直斜面向上,根据左手定则可知,小滑块应带负电荷(2)小滑块沿斜面下滑时,垂直斜面方向的加速度为零,有qvB+N-mg cosα=0当N=0时,小滑块开始脱离斜面,此时qvB=mg cosα,得v==×0.5m/s=2m/s(3)下滑过程中,只有重力做功,由动能定理得mgx sinα=mv2斜面的长度至少应是x=m=1.2 m5.如图所示,abcd为质量M=2kg的导轨,放在光滑绝缘的水平面上。