高考物理一輪復(fù)習(xí)物理問題分析指要三

1、2008高考物理一輪復(fù)習(xí) 物理問題分析指要(三)二、難點(diǎn)剖析六、過程制約的因素與物理問題的分析作為一個(gè)特征鮮明的力學(xué)過程，碰撞過程將受到如下三個(gè)因素的制約：1-動(dòng)量制約一一碰撞過程中碰撞雙方構(gòu)成的系統(tǒng)的總動(dòng)量應(yīng)該守恒：2-動(dòng)能制約一一碰撞約束時(shí)碰撞雙方構(gòu)成的系統(tǒng)的總動(dòng)能不會(huì)增加；3-運(yùn)動(dòng)制約一一碰撞前后碰撞雙方的運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系必須合理。而在具體的碰撞過程的分析中，往往需要依次利用制約碰撞過程的上述三個(gè)因素來決定最終的碰撞結(jié)果。例題1:兩個(gè)小球 A、B在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)量大小分別為5kgm/s和7kgm/s,發(fā)生碰撞后小球 B的動(dòng)量大小變?yōu)?10kgm/s,由此可知：兩小球的

2、質(zhì)量之比可能為 ( )工1 mBmA1B .=mB2mA1C. 一 一mB5mA 1D .=-mB 10分析：由于兩小球碰撞前后的動(dòng)量方向均未確定，所以不防對(duì)兩小球碰撞前后的動(dòng)量方向間關(guān)系作出各種假設(shè)，繼而運(yùn)用碰撞的三個(gè)制約因素進(jìn)行檢驗(yàn)。解答：將兩小球碰撞前后的動(dòng)量方向間關(guān)系作出如下各種假設(shè)，然后運(yùn)用碰撞的三個(gè)制約因素進(jìn)行檢驗(yàn)。1、設(shè)A、B兩小球相向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生碰撞，并取小球 B碰前的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閰⒖颊较?，即PAo=5kgm/sPBo=7kgm/s根據(jù)“運(yùn)動(dòng)制約”，小球B在碰后動(dòng)量欲增大，其動(dòng)量方向必與原動(dòng)量方向相反，即Pb= 10kgm/s根據(jù)“動(dòng)量制約”，小球A在碰后動(dòng)量必為PA=12kgm

3、/s而這樣的碰撞結(jié)果顯然違背了 “動(dòng)能制約”，因?yàn)轱@然有2222(-5)2 + 72 122 + (-10)22mA 2mB 2mA 2mB2、設(shè)A、B兩小球同向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生碰撞，且 A球在前，B球在后，取兩小球碰前的運(yùn)動(dòng) 方向?yàn)閰⒖颊剑碢AB=5kgm/sPBo=7kgm/s根據(jù)“運(yùn)動(dòng)制約”，小球B在碰后動(dòng)量欲增大，其動(dòng)量方向必與原動(dòng)量方向相反，即Pb= 10kgm/s根據(jù)“動(dòng)量制約”，小球A在碰后動(dòng)量必為PA=22kgm/s而這樣的碰撞結(jié)果顯然也違背“動(dòng)能制約”因?yàn)轱@然也有22_22(-5)2 1 72122 1 (-10)22mA 2mB 2mA2mB3、設(shè)A、B兩小球同向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生碰

4、撞，且B球在前，A球在后，仍取兩個(gè)小球碰前的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閰⒖颊?，即PAB=5kgm/sPBo=7kgm/s根據(jù)“運(yùn)動(dòng)制約”，小球B在碰后動(dòng)量欲增大，其動(dòng)量方向必與原動(dòng)量方向相同，即PB=10kgm/s根據(jù)“動(dòng)量制約，小球A在碰后動(dòng)量必有PA=2kgm/s而這樣的碰撞結(jié)果完全可以不違背“動(dòng)能制約”，只要有222252 + 72 v 22 + 1022mA 2m B2mA 2mB仍然根據(jù)“運(yùn)動(dòng)制約”，為了保證碰前小球 A能追上小球B而發(fā)生碰撞，同時(shí)為了保證碰 后小球A不至于超越到小球 B的前面，應(yīng)分別有 TOC o 1-5 h z 57 mAmB20mAmB在此基礎(chǔ)上可以得到A、 B兩小球質(zhì)量之比

5、的取值范圍為1 V 0 v 7-0 0 5 mB17即：此例應(yīng)選Co七、矢量方向的關(guān)系與物理問題的分析分析與解答物理問題的依據(jù)是基本的物理概念和物理規(guī)律，而量化物理概念的物理量有相當(dāng)一部分是既有大小又有方向的矢量，表現(xiàn)物理量之間關(guān)系的物理規(guī)律也有相當(dāng)一部分是表現(xiàn)了矢量間的關(guān)系。正因?yàn)槿绱耍瑴?zhǔn)確地把握住矢量間的方向關(guān)系是分析物理問題的關(guān)鍵所在。例題2:某質(zhì)點(diǎn)被限制在直線軌道上運(yùn)動(dòng)，速率變?yōu)閂2,則該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量增量可能為A、I(v 1+V2)B、-I(v 1+V2) HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 22分析：此例中所涉及到的“初始速率 V，初始速

6、率為V1,受到的合外力的沖量大小為1 ,C、1 I(V2-V1)D、1 I(V1-V2) HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 22、“合外力的沖量大小1,速率變?yōu)閂2,” “動(dòng)能增量”等物理量都是沒有方向的，但與相關(guān)的“初速度”、“末速度”、“合外力的沖量”等卻都是有方向的矢量，而且相應(yīng)的物理規(guī)律 （動(dòng)量定理）也是矢量關(guān)系式，所以在問題的分析過程中， 處理好矢量的方向關(guān)系就成了極其重要的環(huán)節(jié)。不妨針對(duì)“物體的初速度方向”和“物理所受合外力沖量方向”間的各種關(guān)系進(jìn)行分析。解答：針對(duì)“物體的初速度方向”和“物體對(duì)所受外力沖量方向”間的兩種關(guān)系。同時(shí)考

7、慮到“初始速度率 V1”和“末速度V2”間的大小關(guān)系，依次做出如下分析。1、如果物體所受合外力沖量方向和物體的初速度方向相同，則末速度V2必大于初速率V1,且未速度的方向必與初始速度的方向相同。以初始速度的方向?yàn)閰⒖颊较颍谑怯蓜?dòng)量定理可得I=mv2 mvi2、如果物體所受合外力沖量方向和物體的初速度方向相反，則末速率V2與初始速率Vi間的大小關(guān)系與末速度與初臺(tái)速度間的方向關(guān)系應(yīng)有如下幾種情況：（1）末速度的方向與初始速度的方向相同，此時(shí)末速率V2必小于初始速率 Vi,也可能大于初始速率Vi,以初始速度的方向?yàn)閰⒖颊较?，于是由?dòng)量定理可得I=mV2 mV1（2）末速度的方向與初始速度的方向

8、相反，此時(shí)末速度V2可能小于初始速率 Vi,也可能大于初速率Vi,以初始速度的方向?yàn)閰⒖颊较颍谑怯蓜?dòng)量定理可得I= mV2 mVi3、因?yàn)閯?dòng)能及動(dòng)能的增量是沒有方向的，所以無論上述矢量的方向間是怎樣的關(guān)系，這一過程中物體的動(dòng)能增量必為匚12 i 2 Ex= mV 2 mV i4、由上述分析分別可解得一 1 Ex= I（Vi+V2）2一 1.、Ex=- _ I（Vi+V2）一 1,Ex= I（V2 Vi）2于是可判斷：此例應(yīng)選 A、B、Co力學(xué)練習(xí)（三）一、選擇題.人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行過程中，由于受高空稀薄空氣阻力的影響，將很緩慢地向地球靠近，在這個(gè)過程中，衛(wèi)星的（）A ,機(jī)械能減小B.動(dòng)能減

9、小D.周期減小C.加速減小根據(jù)地球半徑 R、地表面生力加速度 g和萬有引力恒量 G,可以計(jì)算以下地球的哪些 物理量。（）A.平均密度B.第一宇宙速度C.自轉(zhuǎn)線速度D.同步衛(wèi)星高度一質(zhì)點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)，通過最初連續(xù)三段距離所經(jīng)時(shí)間分別為1s、2s、3s,則這三段距離之比是（）A. 1 : 2 : 3B, 1 : 3 : 5C. 12 : 22 : 32D. 12 : 22 : 32一宇宙飛船圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在某時(shí)刻它與靜止在軌道上的一個(gè)物體碰撞并粘在一起運(yùn)動(dòng)，軌道變?yōu)橐粋€(gè)新的圓周，設(shè)宇宙飛船在原軌道上運(yùn)動(dòng)的線速度為U1、角速度為3 1、動(dòng)能為Ek1、周期為T1；在新的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度為

10、 U2、角速度為3 2、動(dòng)能為Ek2 TOC o 1-5 h z 周期為丁2,則有（）A . 01。2B. co 1 W 2C. Ek1 Ek2D. T1VT25.如圖32-1所示，兩根輕質(zhì)彈簧共同系住一小球，處于靜止?fàn)顟B(tài)，在剪斷 k1下端的 瞬間，小球加速度的大小為2m s 2,若剪斷k2上端的瞬間，小球的加速度可能為（）A . 8m - s 2,方向豎直向下圖3218m - s 2,方向豎直向上12m - s 2,方向豎直向下一212m s ,萬向豎直向上.質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生變化的物理量有（A.周期B.線速度C.角速度D.相對(duì)圓心的位移P,若水的阻力與速率大小）.輪船在水中以一定速

11、率勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出機(jī)率為 成正比，當(dāng)船速加倍，船仍做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為（A. 1 PB. 2P TOC o 1-5 h z C. 2PD. 4P. 一列聲波由水中傳入空氣，發(fā)生變化的物理量是（）A.周期B.頻率C.波長(zhǎng)D.波速.如圖322所示，在M上再放一個(gè)物體，M仍保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A .繩中拉力一定不變M所受的合力不變C.斜觀對(duì)M的摩擦力減小D .斜面對(duì)M的摩擦力增大圖 322圖 32-310.如圖323所示，用兩極長(zhǎng)度均為 l的細(xì)線懸掛一個(gè)小球 A,繩子與水平面夾角為a ,使A球垂直于紙面做擺角小于 5的擺動(dòng)，當(dāng)它經(jīng)過平衡位置的瞬間，有另一小球B,從B . 2

12、 兀 2lsin aD . 8 Tt 2lsin aA球的正上方H高度自由落下，并擊中 A球，則最初B球距A球的高度H可能是（）A . it 2lsin a 23% 2lsina二、填充題.如圖324所示為沿光滑斜面自由下滑的小球的閃光照片的一部分。已知閃光頻率為每秒 10次，圖中AB=8.5cm , BC=15cm, CD=20.5cm ,據(jù)此估算斜面 的傾角約為.某同學(xué)在家中做測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，由于沒有合適的小球，只能用一個(gè)形狀不規(guī)則的小石塊替代。第一次量得有懸線長(zhǎng)為測(cè)得振動(dòng)周期為 ；第二次量得 懸線長(zhǎng)為L(zhǎng)2 ,測(cè)得周期為T2 ,由此可推出重力加速度的值g=圖 324.新疆達(dá)板城風(fēng)口的

13、風(fēng)速 u約為20m sT,設(shè)空氣密度為p =1.3kg - m 2O若把通過 截面積為S=20m2的風(fēng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能，則該風(fēng)力發(fā)電裝置的發(fā)電功率約為W.14,將質(zhì)量為m的小球以U0的初速度從傾角為0的斜坡頂部向外水平拋出，并落到斜 坡上。則它擊中斜卻步的時(shí)刻重力的功率是 .如圖32 5所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為 R的光滑圓弧軌道 AB ,其弧長(zhǎng)s= , O20是圓弧的最低點(diǎn)，AO為放在軌道上的一條光滑斜面，斜面在 O處與軌道圓滑地相接，將一小球由B點(diǎn)釋放，小球剛好能滾上斜面的最高點(diǎn)A處，則小球由B到A再西州 E 的時(shí)間為 .x= 一圖 32-5圖 32-6.如圖326所示，AB為兩端固定

14、的一根光滑的水平放置的直桿，其上套著一個(gè)質(zhì) 量M=300g的圓環(huán)，環(huán)上用長(zhǎng)為 L=1m的細(xì)線掛著另一質(zhì)量 m=200g的小球，小球從偏離豎直 方向30處由靜止釋放，則環(huán) M振動(dòng)的巾哥度為 。（不計(jì)空氣阻力）.在一斜面的頂端有一物體以初動(dòng)能50J向下滑動(dòng)，滑動(dòng)斜面上某一位置時(shí)動(dòng)能減少了 10J,機(jī)械能減少了 30J,最后剛好可以停在斜面底端，若要使該物體從斜面的底端剛好能 滑到斜面頂端，則物體的初勸能至少應(yīng)為 J.如圖327所示，小車中水平安裝的簡(jiǎn)易木桌長(zhǎng)為L(zhǎng),右端A固定在車壁上，左端B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕南不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的單擺小球，當(dāng)小車以加速度大小為a在水平路面上向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

15、時(shí)，懸線所受拉力的大小T=;此時(shí)拉力T對(duì)A點(diǎn)的力距M=.圖 327圖 328.如圖328所示，質(zhì)量均為 m的A、B兩物體，用勁度系數(shù)為 k的輕質(zhì)彈簧相連， A被手用外力F提在空中靜止，B離地面高度為h,放手后，A、B下落，且B與地面碰撞后 不反彈，則外力 F=。在A的速度達(dá)到最大的過程中，A的重力勢(shì)能的改變量為三、計(jì)算題.在光滑水平直線軌道上有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)小球發(fā)生碰撞，作用過程中兩球速度的增量分別me為 U 1、 U 2；如果兩球質(zhì)量分別為m1和m2,試用牛頓定律證明：-1 =- -2 2m1M=300g 的.圖32-9中AB為兩端固定的一根光滑的水平直桿，其上套著一個(gè)質(zhì)量圓環(huán)，環(huán)上系有細(xì)長(zhǎng)線，線

16、征端掛一個(gè)質(zhì)量m=200g的小球，現(xiàn)在十人短促的時(shí)間內(nèi)給小球一JW個(gè)打擊力，使它以水平向右的速度 u =2.5m/s起動(dòng)，試問小球能擺起的最在 高度是多少？ （ g取10m/s2）圖 32-9.如圖3210所示，在懸掛一質(zhì)點(diǎn)小球，離 A點(diǎn)距離為L(zhǎng)/2的水平線EF間某處有釘子D。現(xiàn)將細(xì)線拉至水平，使小球從靜止釋放，若細(xì)線能承受的最大拉力為小球重力的9倍，為使小球能繞外相子 D在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)， 求釘子離A點(diǎn)正下方的距 離x的取值范圍。圖 3210.如圖3211,質(zhì)量為M的光滑長(zhǎng)木板放在水平桌面上，右端經(jīng)細(xì)線栓住，木板的 左端固定著一條輕彈簧，現(xiàn)有質(zhì)量為m的小鐵塊以某個(gè)初速度起動(dòng)，沿著木板上表面向彈簧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鐵塊的速度減為初速的一半時(shí)彈簧有了勢(shì)能E,此時(shí)細(xì)線正好拉斷，問（1） M與m之比多大時(shí)可使木板獲得最大動(dòng)能？ （2）此動(dòng)能值多大？圖 3211參考答案7. D 8. CD1 . AD