高考物理-计算题专题突破
01追及与相遇问题：高考物理大题突破(试题含解析)
专题01追及与相遇问题2.5m/s的加速度开始行驶，【例题】（2022·湖南郴州·一模）甲车在十字路口遇红灯，当绿灯亮时甲车以2恰在此时，乙车以10m/s的速度匀速驶来与甲车同向行驶。
从侧后边超过甲车，求：（1）甲车从路口开始加速起。
在追上乙车之前两车相距的最大距离；（2）甲车经过多长时间能追上乙车；（3）甲车追上乙车时甲车速度大小。
1．分析思路可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”．(1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析、判断问题的切入点；(2)两个等量关系：时间等量关系和位移等量关系，通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口．2．能否追上的判断方法(临界条件法)物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距x0，当v B＝v A时，若x B>x A＋x0，则能追上；若x B＝x A＋x0，则恰好追上；若x B<x A＋x0，则不能追上．3．特别提醒若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动．4．常用分析方法(1)物理分析法：抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题目中的隐含条件，建立物体运动关系的情境图．(2)二次函数法：设相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于位移x与时间t的二次函数关系，由此判断两物体追及或相遇情况．①若Δ>0，即有两个解，说明可以相遇两次；②若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；③若Δ<0，说明追不上或不能相遇．(3)极值法设经过时间t，分别列出两物体的位移—时间关系式，得位移之差Δx与时间的二次函数，再利用数学极值法求解距离的最大(或最小)值．(4)图像法：将两个物体运动的速度—时间关系图线在同一图像中画出，然后利用图像分析、求解相关问题．【变式训练】（2023·上海徐汇·高三上海市第二中学校考期中）如图表示甲乙两个物体的速度时间图和位移时间图，其中甲物体做匀变速直线运动。
高考物理计算题专项突破专题21之17 热学中的液柱问题(原卷版)
专题17 热学中的液柱问题①热力学温度与摄氏温度的关系：K t T 15.273+=；②玻意耳定律：1C pV =；（1C 是常量）或2211V p V p =③盖—吕萨克定律：T C V 2=（2C 是常量）；或2211T V T V =或2121T T p p =； ④查理定律：T C p 3=（3C 是常量）；或2211T p T p =或2121T T p p =； ⑤理想气体状态方程：222111T V p T V p =或C TpV =； ⑥热力学第一定律：W Q U +=∆；在解决热力学中的液柱问题时，首先要确定研究对象：力学研究对象一般为：液柱、玻璃管等；热学研究对象：一定质量的理想气体。
其次要分别对力学研究对象和热学研究对象进行分析：①对力学研究对象，要先进行受力分析，再依据力学规律列出方程，求出气体压强； ②针对热力学研究对象，确定初、末状态及状态变化过程。
第三要根据题目和分析结果以及根据液柱长度与玻璃管长度、气柱长度的关系等列出相关辅助方程。
或依据气体实验定律或理想气体状态方程列式求解。
1.液片法解决压强问题：选取假想的液体薄片（自身重力不计）为研究对象，分析液片两侧的受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等的方程，求得气体的压强。
2.力平衡法解决压强问题：选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象进行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得气体的压强。
如图甲所示，活塞处于平衡状态，则pS mg S p =+0；如图乙所示，液柱处于平衡状态，则S p mg pS 0=+。
3.等压面法解决压强问题：连通器内静止的同一种液体（中间不间断）在同一水平面上各处压强相等。
如图丙所示，U 形管竖直放置，图中虚线高度处有A B p gh p =+2ρ。
典例1：（2022·广东·高考真题）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。
如图所示，潜水员在水面上将80mL 水装入容积为380mL 的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为230mL 。
高考物理复习专题突破：力学综合：子弹打木块模型
高考物理复习专题突破：力学综合：子弹打木块模型一、单选题1. ( 2分) （2020高二上·广州期中）质量为m的子弹，以水平速度v0射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块，并留在其中．在子弹进入木块过程中，下列说法正确的是（）A. 子弹动能减少量等于木块动能增加量B. 子弹动量减少量等于木块动量增加量C. 子弹动能减少量等于子弹和木块内能增加量D. 子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量2. ( 2分) （2020高二下·东莞月考）将质量为m0的木块固定在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，子弹射穿木块时的速度为．现将同样的木块放在光滑的水平桌面上，相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块，设子弹在木块中所受阻力不变，则以下说法正确的是（）A. 若m0=3m，则能够射穿木块B. 若m0=3m，子弹不能射穿木块，将留在木块中，一起以共同的速度做匀速运动C. 若m0=3m，子弹刚好能射穿木块，此时子弹相对于木块的速度为零D. 若子弹以3v0速度射向木块，并从木块中穿出，木块获得的速度为v1；若子弹以4v0速度射向木块，木块获得的速度为v2；则必有v1＜v23. ( 2分) （2019高一上·鹤岗期中）如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为( )A. B. C. D. v14. ( 2分) （2019高三上·哈尔滨期中）质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手。
首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2 ，如图所示。
设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同。
当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )A. 木块静止,d1=d2B. 木块静止,d1<d2C. 木块向右运动,d1<d2D. 木块向左运动,d1=d2二、多选题5. ( 3分) （2020高二下·四川月考）如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一颗子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中（）A. 木块的机械能增量f LB. 子弹的机械能减少量为f（L+d）C. 机械能保持不变D. 机械能增加了mgh6. ( 3分) （2019·唐山模拟）一子弹以初速度v0击中静止在在光滑的水平面上的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块加速运动的位移为s。
高考物理计算题专项突破专题21之21 光的折射与全反射问题(解析版)
专题21 光的折射与全反射问题①折射定律：1221sin sin n =θθ； ②折射率：v c n =； ③全反射：nC 1sin =；在解光的折射与全反射问题时，首先要画出光路图：①确定介质的几何图形；①正确画出光路图。
其次要确定光线的入射角、反射角以及折射角，再由几何关系求出光线的出射角以及偏转角。
最后，进一步挖掘临界隐含条件，运用反射定律、折射定律以及临界角公式列方程；根据公式ncv =计算光在介质中的传播速度。
1.求解光的折射、全反射类的问题时的注意事项：(1)发生全反射的条件是光必须从光密介质入射到光疏介质，且入射角要大于或等于临界角； (2)光的反射和全反射现象，都遵循反射定律，光路都是可逆的；(3)当光照射到两种介质的界面上时，一般情况下反射和折射是同时发生的，只有在符合全反射条件下，才不发生折射现象。
2.常见的计算光的传播时间问题的方法(1)全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即nc v =； (2)全反射现象中，光的传播路程应结合光路图中的几何关系进行确定； (3)利用vLt =求解光的传播时间。
3.常考的折射模型及应用（1）平行玻璃砖：结构：玻璃砖上下表面平行对光线的作用：通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移。
应用：测定玻璃的折射率（2）三棱镜：结构：横截面为三角形对光线的作用：通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折。
应用：改变光的传播方向（3）圆柱体（球）：结构：横截面为圆对光线的作用：圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折。
应用：改变光的传播方向（4）不规则图形：结构：上下两表面不平行对光线的作用：通过上表面折射后，在下表面可能发生全反射，也可能不发生全反射。
应用：改变光的传播方向典例1：（2022·江苏·高考真题）如图所示，两条距离为D的平行光线，以入射角θ从空气射入平静水面，反射光线与折射光线垂直，求：（1）水的折射率n；（2）两条折射光线之间的距离d。
高三物理突破高考计算题市学科会用
高三物理突破高考计算题市学科会用引言高考是每一个高三学生都经历的重要考试，物理作为其中一科，对于很多学生来说，计算题是最具挑战性的一部分。
因此，在突破高考物理计算题上，市学科会具有重要的作用。
本文将介绍几种方法和策略，帮助高三学生在物理计算题上获得更好的突破。
方法一：建立坚实的基础知识在应对高考物理计算题时，首先要建立起坚实的基础知识。
只有具备了扎实的物理基础，学生才能对问题有所理解，能够准确地运用知识解决问题。
建立基础知识可以通过反复学习课本内容、做习题和模拟试卷来实现。
方法二：掌握基本的计算方法物理计算题多涉及到各种计算方法，如矢量叠加、力的分解、能量守恒等。
学生需要熟练掌握这些基本的计算方法，并能够准确运用于解决各种问题。
为了做到这一点，学生可以多做相关的例题和习题，通过实践来巩固和提高自己的计算能力。
方法三：培养逻辑思维能力解决物理计算题需要一定的逻辑思维能力，学生需要能够清晰地分析问题，找出关键点，运用正确的计算方法解决问题。
培养逻辑思维能力可以通过多做一些有挑战性的物理计算题，并进行分析和讨论。
此外，参加物理竞赛和科技创新活动也可以锻炼学生的逻辑思维能力。
方法四：合理安排复习时间面对高考物理计算题的挑战，合理安排复习时间是至关重要的。
学生需要根据自己的实际情况，合理安排每天的复习时间，并制定复习计划。
在复习期间，要注意集中精力，避免分心，提高学习效果。
方法五：多做模拟试卷和真题最后，多做模拟试卷和真题是提高解题能力的有效方法。
模拟试卷可以帮助学生熟悉高考的题型和考点，真题则能够让学生更好地了解考试的难度和要求。
通过做题，学生可以找到自己的不足之处，并加以改进。
通过建立坚实的基础知识、掌握基本的计算方法、培养逻辑思维能力、合理安排复习时间并多做模拟试卷和真题这些方法和策略，高三学生可以在物理计算题上取得更好的突破，提高考试成绩。
只有充分准备，才能够在高考中驾轻就熟地应对各种物理计算题，取得优异的成绩。
高考物理二轮总复习课后习题 专题分层突破练 专题分层突破练10 恒定电流和交变电流 (2)
专题分层突破练10 恒定电流和交变电流A组基础巩固练1.(浙江6月选考)我国1 100 kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流,用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。
下列说法正确的是( )A.送电端先升压再整流B.用户端先降压再变交流C.1 100 kV是指交变电流的最大值D.输电功率由送电端电压决定2.(多选)(湖南岳阳二模)某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障,为了检测断路的位置,实验小组设计了如图所示的电路,a、b、c、d、e 是滑动变阻器上间距相同的五个位置(a、e为滑动变阻器的两个端点)。
实验小组将滑动变阻器的滑片分别置于a、b、c、d、x(x是d、e间某一位置)、e进行测量,把相应的电流表示数记录在下表中。
已知定值电阻阻值为R,电源内阻和电流表内阻可忽略。
下列说法正确的是( )A.滑动变阻器cd间发生了断路B.滑片在x位置的电流表示数的可能值为0.85 AC.滑片在x位置的电流表示数的可能值为0.40 AD.若滑动变阻器未断路时,其电阻丝的总电阻为4R3.(山东烟台模拟)如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的接触点O点固定,P为电路与圆环良好接触的滑片,电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑片P缓慢地从m点开始经n点移到q点的过程中,下列说法正确的是( )A.电压表和电流表的示数都一直变大B.灯L1先变暗后变亮,电流表的示数一直变小C.灯L2先变暗后变亮,电压表的示数先变大后变小D.电容器C所带的电荷量先减少后增多4.(多选)(山东临沂模拟)如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1,电路中R1=100 Ω、R2=15 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为15 Ω,图中电表均为理想交流电表,a、b间的电压如图乙所示,下列说法正确的是( )A.该交变电流的频率为50 HzB.滑动变阻器的滑片向下滑动时,电压表的示数变大C.滑动变阻器的滑片向下滑动时,电流表的示数变大D.滑动变阻器接入电阻最大时,电流表的示数为1 A5.(山东聊城二模)国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。
专题09 碰撞问题(解析版)-高考物理计算题专项突破
专题09 碰撞问题1.弹性碰撞：'p p =且E E ='；（同时满足动量守恒和机械能守恒）2.非弹性碰撞：'p p =且E E <'；（满足动量守恒，机械能不守恒）3.完全非弹性碰撞：')(212211v m m v m v m +=+；（碰撞后的两物体速度相同，机械能损失最大）在解有关物体碰撞类问题时，第一步要明确研究对象，一般情况下研究对象为两个或多个物体组成的系统。
第二对系统进行受力分析，弄清系统的内力和外力，判断动量是否守恒。
然后通过分析碰撞的过程，确定初、末状态的动量、能量。
根据动量守恒定律或能量守恒定律列出方程进行求解，并对结果进行讨论。
1.碰撞的种类及特点分类标准种类特点弹性碰撞动量守恒，机械能守恒非完全弹性碰撞动量守恒，机械能有损失能量是否守恒完全非弹性碰撞动量守恒，机械能损失最大对心碰撞（正碰）碰撞前后速度共线碰撞前后动量是否共线2.解决碰撞问题的三个依据（1）动量守恒，即1212P P P P''+=+（2）动能不增加，即 1212k k k k E E E E ''+≥+ 或2222121212122222P P P P m m m m ''+≥+（3）速度要符合情景：如果碰前两物体同向运动，则后面的物体速度必大于前面物体的速度，即v v >后前，否则无法实现碰撞。
碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体速度大于或等于原来在后的物体的速度，即v v ''≥后前，否则碰撞没有结束。
如果碰前两物体是相向运动，则碰后，两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零。
3.碰撞的分类(1)弹性碰撞：系统动量守恒、机械能守恒.m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′12m 1v 12＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2若v 2＝0，则有v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1(2)非弹性碰撞：系统动量守恒，机械能减少，损失的机械能转化为内能，ΔE ＝E k 初总－E k 末总＝Q .(3)完全非弹性碰撞：系统动量守恒，碰撞后合为一体或具有相同的速度，机械能损失最大.设两者碰后的共同速度为v 共，则有m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v 共机械能损失为ΔE ＝12m 1v 12＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 共2.4.碰撞问题遵循的三个原则：(1)系统动量守恒，即p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′.(2)系统动能不增加，即E k1＋E k2≥E k1′＋E k2′或p 122m 1＋p 222m 2≥p 1′22m 1＋p 2′22m 2.(3)速度要合理：①碰前两物体同向，则v 后>v 前，碰后，原来在前面的物体速度一定增大，且v 前′≥v 后′.②两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变.典例1：（2022·广东·高考真题）某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。
高考物理计算题专项突破专题21之18 热学中的气缸问题(解析版)
专题18 热学中的气缸问题①热力学温度与摄氏温度的关系：K t T 15.273+=；②玻意耳定律：1C pV =；（1C 是常量）或2211V p V p =③盖—吕萨克定律：T C V 2=（2C 是常量）；或2211T V T V =或2121T T p p =； ④查理定律：T C p 3=（3C 是常量）；或2211T p T p =或2121T T p p =； ⑤理想气体状态方程：222111T V p T V p =或C TpV =； ⑥热力学第一定律：W Q U +=∆；在解决热力学中的汽缸问题题时，首先要确定力学和热学的研究对象：①力学对象一般为汽缸、活塞、连杆、液柱等，确定研究对象后，要对其进行受力分析；②热学对象一般是封闭气团，要分析其初、末状态参量值及其变化过程。
第二步列出方程：①根据牛顿运动定律或平衡条件列出力学方程；②根据理想气体状态方程或气体实验室定律方程列出热学方程；③进一步挖掘题目中的隐含条件或集合关系。
最后对所列的多个方程联立求解，检验结果的合理性。
常考的关联气体汽缸模型模型一（如图）：上图模型中，A 、B 两部分气体在状态变化过程中的体积之和不变。
模型二（如图）：上图模型中，压缩气体，使隔板缓慢移动的过程中，A 、B 两侧的压强差恒定。
模型三（如图）：上图模型中，连杆活塞移动相同距离，A 、B 两部分气体体积的变化量之比等于活塞面积之比，即BA B A S S V V =∆∆。
典例1：（2022·河北·高考真题）水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示，汽缸中间有一固定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分，“H”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆与隔板之间密封良好。
设汽缸内、外压强均为大气压强0p 。
活塞面积为S ，隔板两侧气体体积均为0SL ，各接触面光滑。
连杆的截面积忽略不计。
现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后，上部气体的体积为原来的12，设整个过程温度保持不变，求：（i ）此时上、下部分气体的压强；（ii ）“H”型连杆活塞的质量（重力加速度大小为g ）。
专题10 带电粒子在电场中的运动(原卷版)-高考物理计算题专项突破
专题10 带电粒子在电场中的运动1.库仑定律：221r q q kF =；2.电场强度：q F E =，qU E =；3.静电力做功：pB pA AB E E W -=，AB AB qU W =，Ed U AB =；4.电势：q E p=ϕ；5.电势差：B A AB U ϕϕ-=，q W U AB AB =，Ed U AB =；6.电容：U Q C =，kdS C r πε4=；在解与带电粒子在电场中的运动有关的计算题时，首先要确定研究对象，一般情况下，可以把带电粒子（不计重力）或者带点小球作为研究对象；其次要判断是电加速模型、电偏转模型还是电加速+电偏转模型；然后对模型分别进行受力分析（要画出受力分析图）、运动分析（匀加速直线运动、类平抛运动）和能量分析（电场力做的功等于动能的变化量）；最后结合已知量和待求量，列出方程求解。
一、带电粒子在匀强电场中的加速带电粒子在电场中运动时，重力一般远小于静电力，因此重力可以忽略。
如图所示，匀强电场中有一带正电q 的粒子（不计重力），在电场力作用下从A 点加速运动到B 点，速度由v0增加到v.，A 、B 间距为d ，电势差为UAB.（1）用动力学观点分析：Eq a m =， U E d =，2202v v ad-=（2）用能量的观点（动能定理）分析：2201122AB qU mv mv =-能量观点既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场，对匀强电场又有AB W qU qEd ==。
二、带电粒子在匀强电场中的偏转1.带电粒子以垂直于电场线方向的初速度v0进入匀强电场时，粒子做类平抛运动。
垂直于场强方向的匀速直线运动，沿场强方向的匀加速直线运动。
2.偏转问题的处理方法，类似于平抛运动的研究方法，粒子沿初速度方向做匀速直线运动，可以确定通过电场的时间0l t v =。
粒子沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度F qE qU a m m md ===；穿过电场的位移侧移量：221at y =222001().22Uq l ql U md v mv d =⋅=；穿过电场的速度偏转角：200tan y v ql U v mv d θ==。
专题06 传送带问题(原卷版)-高考物理计算题专项突破
专题06 传送带问题一、牛顿第二定律：ma F =合；x ma F x =合；y ma F y =合。
二、牛顿第三定律：'F F -=，（F 与'F -等大、反向、共线）在解有关传送带问题时，首先应选择传送带及传送带上的物体作为研究对象；其次对传送带模型的临界状态进行分析：①摩擦力发生突变，②物体的运动状态发生突变。
然后对传送带模型中的力和运动进行分析，确定是水平传送带还是倾斜传送带，①水平传送带：先根据物体的受力和传送带的速度计算物体加速的时间t 和位移x 。
再由x 和传送带长度的大小关系判断物体的运动状态。
②倾斜传送带：若θμtan ≥，且物体能与传送带共速，则共速后物体匀速运动；若θμtan <，则物体必定有向下的加速度。
最后通过进一步计算物体在传送带上运动的时间t 、物体的位移x 、物体相对传送带的位移x ∆等得出结论。
1．水平传送带常见类型及滑块运动情况类型滑块运动情况(1)gL v μ2≥带，物体一直加速(2)gL v μ2<带，物体先加速后匀速(1)带v v >0时，若gL v v μ220-≤带，物体一直减速，若gL v v v μ2200->>带，物体先减速再匀速。
(2)带v v <0时，若gL v v μ220+≥带，物体一直加速，若gL v v v μ2200+<<带，物体先加速再匀速(1)gL v μ20≥时，物体一直做减速运动直到从传送带的另一端离开传送带。
(2)gL v μ20<时，当0v v ≥带时，物体先沿着0v 方向减速，再反方向加速，直至从放入端离开传送带；当0v v <带时，物体先沿着0v 方向减速，再反方向加速，最后匀速，直至从放入端离开传送带。
2.倾斜传送带常见类型及滑块运动情况类型滑块运动情况(1)v v <≤00时，若θμtan >，传送带比较短，物体一直以θθμsin cos g g a -=向上匀加速运动；传送带足够长，物体先以θθμsin cos g g a -=向上匀加速运动再向上匀速运动。
高考物理计算题专项突破专题21之02 追及与相遇问题(原卷版)
专题02 追及与相遇问题一、有关匀变速直线运动的基本公式：①速度公式：at v v t +=0；（此公式也可以用来求加速度或者时间） ②位移公式：2021at t v s +=；（注意：当00=v 时，221at s =） ③速度-位移公式：as v v t 2202=-；（公式可以变形为：s v v a t 2202-=，从而用于求解加速度） 二、匀变速直线运动的常用推论： ①中间时刻瞬时速度公式：ts v v v v t t =+==202； ②位移中点瞬时速度公式：22202t t v v v +=； ③两个相邻相等时间间隔内的位移差：2aT s =∆。
（该推论可以用来判断物体是否做匀变速直线运动）在解决追及问题和相遇问题时，首先要对运动过程进行分析，分别抽象出追及问题或相遇问题中的研究对象是匀速直线运动、匀加速直线运动还是匀减速直线运动，例如追及问题中的追及者是匀加速直线运动，被追及者是匀速直线运动。
其次根据题意，画出运动示意图，找出它们的临界条件和位移关系，列出方程求解即可。
一、追及问题追和被追的两物体的速度相等（同向运动）是能否追上及两者距离有极值的临界条件。
第一类：速度大者减速（如匀减速直线运动）追速度小者（如匀速运动）：（1）当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者间有最小距离。
（2）若两者位移相等，且两者速度相等时，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件。
（3）若两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个最大值。
第二类：速度小者加速（如初速度为零的匀加速直线运动）追速度大者（如匀速运动）：（1）当两者速度相等时有最大距离。
（2）若两者位移相等时，则追上。
二、相遇问题（1）同向运动的两物体追上即相遇。
（2）相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇。
三、解决追及和相遇问题的一个条件、两个关系1．分析问题时，一定要注意抓住一个条件、两个关系：一个条件是两物体速度相等时满足的临界条件，如两物体的距离是最大还是最小，是否恰好追上等。
专题05 牛顿运动定律中的斜面和板块模型(原卷版)-高考物理计算题专项突破
专题05 牛顿运动定律中的斜面和板块模型一、牛顿第二定律：ma F =合；x ma F x =合；y ma F y =合。
二、牛顿第三定律：'F F -=，（F 与'F -等大、反向、共线）在解牛顿定律中的斜面模型时，首先要选取研究对象和研究过程，建构相应的物理模型，然后以加速度为纽带对研究对象进行受力分析和运动分析，最后根据运动学公式、牛顿运动定律、能量守恒定律、动能定理等知识，列出方程求解即可。
在解决牛顿定律中的板块模型时，首先构建滑块-木板模型，采用隔离法对滑块、木板进行受力分析，运用牛顿第二定律运动学公式进行计算，判断是否存在速度相等的临界点；若无临界速度，则滑块与木板分离，只要确定相同时间内的位移关系，列出方程求解即可；若有临界速度，则滑块与木板没有分离，此时假设速度相等后加速度相等，根据整体法求整体加速度，由隔离法求滑块与木板间的摩擦力f 以及最大静摩擦力m f 。
如果m f f ≤，假设成立，整体列式，求解即可；如果m f f >，假设不成立，需要分别列式求解。
一、在斜面上物块所受摩擦力方向的判断以及大小的计算1.物块(质量为m )静止在粗糙斜面上：（1）摩擦力方向的分析：对物块受力分析，因为物块重力有沿斜面向下的分力，故物块有沿斜面向下的运动趋势，则物块所受摩擦力沿斜面向上。
（2）摩擦力大小的计算：物块处于平衡状态，沿斜面方向受力平衡，即0=合F ，则有θsin mg F f =。
2.物块(质量为m )在粗糙的斜面上匀速下滑：（1）摩擦力方向的分析：物块沿斜面向下运动，可以根据摩擦力的方向与相对运动的方向相反来判断物块受到的摩擦力的方向沿斜面向上。
（2）摩擦力大小的计算：①物块处于平衡状态，沿斜面方向受力平衡，即0=合F ，则有θsin mg F f =，N F f μ=。
②物块沿斜面向下做匀加速运动，滑动摩擦力为N F f μ=，由牛顿第二定律有ma F mg f =-θsin 。
2022届高考物理二轮复习专题突破：专题十四 牛顿运动定律与连接体问题
2022届高考物理二轮复习专题突破：专题十四牛顿运动定律与连接体问题一、单选题1．（2分）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F T.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到F T时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5F T时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为23F T2．（2分）质量分别为2Kg、1Kg、1Kg的三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上。
开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。
现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10m/s2。
该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A．4cm B．6cm C．8cm D．10cm3．（2分）如图所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上．开始时小车处在静止状态．当小车匀加速向右运动时（）A．弹簧秤读数及小车对地面压力均增大B．弹簧秤读数及小车对地面压力均变小C．弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变D．弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大4．（2分）如图所示，质量都为m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h 时B与A分离．则下列说法中正确的是（）A．B和A刚分离时，弹簧为原长B．B和A刚分离时，它们的加速度为gC．弹簧的劲度系数等于mg ℎD．在B与A分离之前，它们作匀加速运动5．（2分）如图所示，置于水平地面上质量分别为m1和m2的两物体甲、乙用劲度系数为k的轻弹簧连接，在物体甲上施加水平恒力F，稳定后甲、乙两物体一起做匀加速直线运动，对两物体间弹簧的形变量，下列说法正确的是（）A．若地面光滑，则弹簧的形变量等于F kB．若地面光滑，则弹簧的形变量等于m1F (m1+m2)kC．若物体甲、乙与地面间的动摩擦因数均为μ，则弹簧的形变量等于μm2g kD．若物体甲、乙与地面间的动摩擦因数均为μ，则弹簧的形变量等于m2F (m1+m2)k6．（2分）如图所示，A，B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。
专题20 机械波的传播问题(解析版)-高考物理计算题专项突破
专题20 机械波的传播问题①机械波的频率：Tf 1=；②机械波的波速：f Tv λλ==；在解机械波的传播问题时，首先要构造模型，分析振源的起振方向（或波的传播方向），从而确定确定波的传播方向（或某质点的起振方向）。
其次要分析波的传播规律：①结合题意或图像挖掘已知条件；②把握两个关键量：波长、周期；③综合波速、波长以及频率的关系分析问题。
最后，对结果的可能性进行分析。
1.波的时间周期性在波的传播方向上取一质点，它在nT t +时刻的振动情况与在t 时刻的振动情况(包括位移、速度、加速度等)完全相同。
这样，在t 时刻的波形与在t+nT 时刻的波形必然相同，显现出机械波的时间周期性，出现多解。
2.波的空间周期性如图所示，在机械波传播方向上有一点()x P 。
()x P 点的振动完全重复波源O 的振动，只是时间上比O 点要落后t ∆时间，且T xv x t λ==∆。
在波的传播方向上，质点所在的平衡位置的坐标与()x P 点坐标x 之差为波长整数倍的，在同一时刻't 的位移、速度、加速度等也都与质点()x P 完全相同，出现多解。
3.波传播的双向性如图所示，某波由实线波形经时间t后变为虚线波形，波向左、向右传播均可，出现多解。
4.两质点间的波形不确定形成多解例如M点在左，N点在右，t时刻，M、N两质点振动正好经过平衡位置，并且M、N之间只有一个波峰。
波形的可能情况如图所示。
典例1：（2021·海南·高考真题）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0 ~ 4s内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为0.5m/s。
（1）求这列横波的波长；（2）求波源在4s内通过的路程；（3）在图（b）中画出t= 4s时刻的波形图。
【答案】（1）λ = 2m ；（2）s = 16cm ；（3）【规范答题】（1）由题知图（a ）为波源的振动图像，则可知A = 4cm ，T = 4s由于波的传播速度为0.5m/s ，根据波长与速度关系有λ = vT = 2m（2）由（1）可知波源的振动周期为4s ，则4s 内波源通过的路程为s = 4A = 16cm（3）由题图可知在t = 0时波源的起振方向向上，由于波速为0.5m/s ，则在4s 时根据x = vt = 2m可知该波刚好传到位置为2m 的质点，且波源刚好回到平衡位置，且该波沿正方向传播，则根据“上坡、下坡”法可绘制出t = 4s 时刻的波形图如下图所示典例2：（2021·全国·高考真题）均匀介质中质点A 、B 的平衡位置位于x 轴上，坐标分别为0和xB =16cm 。
2020高考物理专题复习计算题型突破PPT课件
50 ������ 33
-������
50 ������
×1
kg=0.34
kg.
33
考点探究
变式题 一个篮球的容积是2.5 L,用打气筒给篮球打气时,每次把105 Pa的空气打 进去125 cm3.如果在打气前篮球内的空气压强也是105 Pa,那么打30次以后篮球内 的空气压强是多少?(设打气过程中气体温度不变)
-
1 ������������
-m0
⑩
考点探究
变式题 [2016·全国卷Ⅰ] 在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压
强,两压强差 Δp 与气泡半径 r 之间的关系为 Δp=2������,其中 σ=0.070 N/m.现让水
������
下 10 m 处一半径为 0.50 cm 的气泡缓慢上升,已知大气压强 p0=1.0×105 Pa,水 的密度 ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小 g 取 10 m/s2. (1)求在水下 10 m 处气泡内外的压强差; (2)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其 原来半径之比的近似值.
考点探究
例1 一热气球体积为V,内部充有温度为Ta的热空气,气球外冷空气的温度为Tb.已 知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气 压,重力加速度大小为g. (1)求该热气球所受浮力的大小; (2)求该热气球内空气所受的重力; (3)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量.
5
多少千克氧气?
考点探究
[答案] 0.34 kg
[解析] 由题意知,气体质量 m=1 kg,压强 p1=1.0×106 Pa,温度 T1=(273+57)
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计算题专题突破
计算题题型练3－4
1．一列横波在x轴上传播，t1＝0和t2＝0.005 s时的波形如图中的实线和虚线所示．
(1)设周期大于(t2－t1)，求波速；
(2)设周期小于(t2－t1)，并且波速为6 000 m/s，求波的传播方向．
解析：当波传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距离小于一个波长；当波传播时间大于周期时，波沿传播方向前进的距离大于一个波长，这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离．
(1)因Δt＝t2－t1<T，所以波传播的距离可以直接由题图读出．
若波向右传播，则在0.005 s内传播了2 m，故波速为v＝
2 m
0.005 s＝400 m/s.
若波向左传播，则在0.005 s内传播了6 m，故波速为v＝
6 m
0.005 s＝1 200 m/s.
(2)因Δt＝t2－t1>T，所以波传播的距离大于一个波长，在0.005 s内传播的距离为
Δx＝vΔt＝6 000×0.005 m＝30 m.
而Δx
λ＝
30 m
8 m＝3
3
4，即Δx＝3λ＋
3
4λ.
因此可得波的传播方向沿x轴负方向．
答案：(1)波向右传播时v＝400 m/s；波向左传播时v＝1 200 m/s(2)x轴负方向
2. (厦门一中高三检测)如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n＝2，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的夹角θ＝45°射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h＝2.0 cm的光点A和B(图中未画出)．
(1)请在图中画出光路示意图(请使用刻度尺)；
(2)求玻璃砖的厚度d.
解析：(1)画出光路图如图所示．
(2)设第一次折射时折射角为θ1，
则有n＝sin(90°－θ)
sin θ1＝
sin 45°
sin θ1，
代入解得θ1＝30°
设第二次折射时折射角为θ2，
则有sin θ1
sin θ2＝
1
n，
解得θ2＝45°
可知AC与BE平行，由几何知识得：h＝2d tan θ1，
则d＝
h
2tan θ1＝ 3 cm.
答案：(1)图见解析(2) 3 cm
3.半径为R、折射率为n＝2的半球形玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，相同频率的单色光束a、b相互平行，从不同位置射入玻璃砖，光线a在O点恰好发生全反射．求：
(1)a光发生全反射的临界角C；
(2)光束a、b在玻璃砖底产生的两个光斑间的距离OB.
解析：(1)a光在O点恰好发生全反射，有n＝
1
sin C，其中n＝2，解得C＝
45°.
(2)由(1)中的结论和几何关系可知，b光射入玻璃砖时的入射角i＝45°，设折射角为r
由折射定律有n＝sin i
sin r，解得r＝30°
根据几何关系有OB＝R tan r，解得OB＝
3
3R.
答案：(1)45°(2)
3 3R
4．在一列简谐横波传播的路径上有A、B两个质点，它们振动的图象分别如图甲、图乙所示．已知这两质点平衡位置间的距离为1 m.
(1)若B质点比A质点振动滞后1.1 s，则这列波的波速为多大？
(2)若两质点平衡位置间的距离小于一个波长，求这列波的波长和波速大小．
解析：(1)若B质点比A质点振动滞后1.1 s
则波从A传播到B所用的时间为t＝1.1 s
则波传播的速度v＝x
t＝
10
11m/s.
(2)当这列波由A质点向B质点方向传播时，由于两质点平衡位置间的距离
小于一个波长，因此有1
4λ＝1 m
得波长λ＝4 m
由题图可知，该列波的周期T＝0.4 s
因此波速v＝λ
T＝10 m/s
当这列波由B质点向A质点方向传播时3
4λ＝1 m
得波长λ＝4
3m
因此波速v＝λ
T＝
10
3m/s.
答案：(1)10
11m/s(2)见解析
5.(全国卷Ⅰ)如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m．距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，
该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin 53°＝0.8)．已知水的折射率为4 3.
(1)求桅杆到P点的水平距离；
(2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍照射在桅杆顶端，求船行驶的距离．解析：(1)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2；桅杆高度为h1，P点处水深为h2；激光束在水中与竖直方向的夹角为θ.
由几何关系有x1
h1＝tan 53°①
x2
h2＝tan θ②
由折射定律有
sin 53°＝n sin θ③
设桅杆到P点的水平距离为x，则x＝x1＋x2④联立①②③④式并代入题给数据得x＝7 m．⑤
(2)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i′，由折射定律有
sin i′＝n sin 45°⑥
设船向左行驶的距离为x′，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1′，到P点的水平距离为x2′，则
x1′＋x2′＝x′＋x⑦
x1′
h1＝tan i′⑧
x2′
h2＝tan 45°⑨
联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得
x′＝(62－3)m≈5.5 m.
答案：(1)7 m(2)5.5 m
6. (成都摸底)某种透明材料制成的空心球体外径是内径的2倍，其过球心的某截面(纸面内)如图所示．一束单色光(纸面内)从外球面上A点入射，入射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面相切．
(1)求该透明材料的折射率；
(2)欲使光束从A点入射后，恰好在内球面上发生全反射，则应将入射角变为多少度？
解析：(1)如图所示，设光束经折射后到达内球面上B点．
由题意知，入射角i ＝45°，折射角r ＝∠BAO 由几何关系有sin r ＝BO
AO ＝0.5 由折射定律有n ＝sin i
sin r 代入数据解得n ＝ 2.
(2)如图所示，设在A 点的入射角为i ′时，光束经折射后到达内球面上C 点，并在C 点恰发生全反射，则光束在内球面上的入射角∠ACD 恰等于临界角C
由sin C ＝1
n
代入数据解得∠ACD ＝C ＝45°
由正弦定理有sin ∠ACO
AO＝
sin ∠CAO
CO
AO＝2R，CO＝R
解得sin ∠CAO＝sin ∠ACO
2＝
2
4
由折射定律有n＝
sin i′sin ∠CAO
解得sin i′＝0.5，即此时的入射角i′＝30°.
答案：(1)2(2)30°
7．(湖北黄石四校高三联考)如图甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝20 m，t＝0时两者开始上、下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度都为v＝1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示．
(1)求距A点1 m处的P质点，在t＝0到t＝22 s内所经过的路程；
(2)求在t＝0到t＝16 s内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数．
解析：(1)A波通过P点时质点振动经过的路程为
s1＝2×4 cm＝8 cm
B波传播至P质点需t1＝19 s
则B波在P质点还要振动t2＝3 s＝1.5T2
故B波在P质点振动的路程为s2＝6×20 cm＝120 cm
总路程s＝s1＋s2＝128 cm.
(2)16 s内两列波相对运动的长度为
Δl＝l A＋l B－d＝2v t－d＝12 m B波波长为λB＝v T B＝2 m
n＝Δl
λB＝6
即A波经过了6个波峰．答案：(1)128 cm(2)6个。