高中物理 综合计算题的解题思路
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物理综合计算题的解题思路
“得理综者得高考,得物理者得理综,得计算题者得物理”某个方面说明物理计算题的重要性。从高校反馈的信息来看:最能体现理科考生能力的科目是数学和物理。从理综试卷的编排来看:物理选择题和非选择题编排在一起,保证考生思维的连续性。且只有物理有三个计算题,以此来展示考生的思维过程体现其能力。经过高三一年的复习客观部分不会有太大的区分度。关键是在综合性的计算题。考生感觉比较困难,从题目本身来看是过程复杂、条件隐蔽。从考生来讲缺乏信心。下面是处理综合性大题的解题思路总结,供大家参考。
1审题主要是读懂题意,挖掘题目的隐含条件。如:恰好、刚好、光滑、匀速、极大(小)、极短(很长)时间、图象中信息(点、坐标轴、线、斜率、截距、面积所代表的物理意义)。
2画示意图画出物体的受力示意图(按场力、弹力、摩擦力、外力的顺序)和运动过程示意图。特别是相对运动问题一定要画出各物体间的位移关系。受力示意图是最基本的也是最容易忽视的。一受力分析错了,一切便没有了
3情景再现在前两个环节的基础上把整个运动情景完整的重现一次,有助于做到居高临下统揽全局,把复杂的过程分解为几个简单的子过程,逐个解决,以便做到信心倍增,思路清晰,过程条理,不致于卷面散乱。
4模型的建立分析题目与学过的哪部分内容有联系。是碰撞模型、反冲模型、平抛模型、圆周运动模型还是单摆模型等,特别是对情景新的题目更应从较长的文字叙述中抽象出物理模型。
5选择合适的物理规律首先清楚五大物理规律的内容、使用条件、研究对象(见下表)注意在平时的联系中有意识的培养一题目多解的习惯,会使自己思维开拓思路灵活。迅速地选择物理规律,提高解题的
6列式求解在解的过程中注意只写最关键的方程,切忌把试卷当作草纸。力求计算准确一次成功。不要把寄希望于检查。平时的练习中尽量不要使用计算器。建议大家用下列模式:
对××(研究对象是个体或系统),在××(状态或过程),依据××(物理规律),有:
××(方程),代入数值得:
××(结果)
7结果反馈对于解的过程中出现的双解、无解、正负号反馈到题目中作出正确的判断和解释。
例1如图1所示,PR是一块长L的绝缘平板,整个空间有一平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B,一个质量为m、带电量为q的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板右端挡板的瞬间撤去
电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C点,PC=L
4
,物体与平板间的
动摩擦因数为μ求:(1)物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2;(2)磁感应强度B的大小;(3)电场强度E的大小和方向。
解析:
Ⅰ从P到A过程,受力如甲图,所动能定理有:
(qE-μmg)
L
2
=
2
1
mv
2
………①
Ⅱ从A到R过程中据共点力平衡有:
μ(mg+qv1B)=qE………②
Ⅲ从R到A过程据共点力平衡有:
mg=qv2B…………………③
Ⅳ从A到C过程,据动能定理有:
-μmg
L
4
=0-
2
2
mv
2
…………④
联立①②③④得:
v1;v2;
3μmg
q
,方向水平向右。
例2(2006年全国理综卷Ⅰ24题)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。
解析:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。运动过程示意图如图2所示。全程以对煤块一直做匀加速运动,末速度为v0,而传送带先做匀加速运动,后做匀速运动。由此可得:
对煤块运动的时间t煤为总位移为s煤,加速度为a,据牛顿第二定律则有:
a=μg ………………①
t煤=0
v
μg
…………②
s煤=
2
v
2a
=
2
v
2μg
……③
对传送带加速、匀速过程时间和位移分别为t 1,t 2;s 1,s 2
则有:
t 1=0
v
a
……………………④
s 1=
2
v
2a
……………………⑤
t 2= t煤- t 1=0
v
μg
-0
v
a
………⑥
s 2=v0 t 2= v0(0
v
μg
-0
v
a
)……⑦
由示意图联立③⑤⑦可知滑痕的长Δs为:
Δs= s 1+ s 2-s煤=
2
00
v(a-μg)
2μga
F N
F N
甲乙丙丁
R
图1
图2
练习:1在图3所示的区域中,x轴上有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为B,今有一质子以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,质子在磁场中运动一段时间后从C点进入x轴下方的匀强电场区域中,在C点速度方向与x轴正方向夹角为45°,该匀强电场的强度大小为E方向与y轴夹角为45°且斜向左上方,已知质子的质量m为,电荷量为q,不计质子的重力(磁场区域和电场区域足够大),求:C点的坐标;(2)质子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;(3)质子第四次穿越轴时速度的大小及速度与电场方向的夹角(角度用反三角函数表示)。
(答案:(1)
(0
2qB ,0);(2)0
2mv
7πm
+
4qB qE
;(3
1
,tan
2
θ=)
2(2003年新课程,24)一传送带装置示意图如图4所示,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速度为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱子的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。
(答案:P=
22
3
N L gh Nm(+)
T T
)
图4