高一物理難題解析

1、. 安徽合肥中澳訓練高一物理講義 一, 高中物理與中學物理的不同 1, 學問面廣 高中物理增加了許多中學物理中沒有提及的概念和學問點,比如加速度,曲線運動, 萬有引力,動量,機械波,電場等,這些概念中大多數(shù)都是看不見摸不著,日常生活中接 觸不到的,因此同學懂得起來比較困難； 2, 難度加深 對于中學物理中已經(jīng)提及或?qū)W習過的概念,高中物理會在中學的基礎(chǔ)上把難度提高； 比如動能,中學物理中只提及物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān),但究竟是何種關(guān)系,中學物 理課本中并沒有講,當然也不要求同學把握,但在高中物理中,動能的公式就要算最基礎(chǔ) 的一個學問點了； 同樣仍有滑動摩擦力, 中學階段只要求同學知道滑動摩擦力

2、的大小與接 觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān),而高中物理就要求同學把握運算滑動摩擦力大小的方 法； 3, 題目的綜合性更強 中學物理的學問點較少,題目的綜合性不會太大,但高中物理學 問點特殊多,每個知 識點都可以考察的很深,綜合起來考察難度更大,這要求同學每個學問點都要記熟用熟, 解題時思路要清楚,考慮要全面,而且速度要快； 二, 高一物理為什么至關(guān)重要？ 高一物理的內(nèi)容是三大板塊力學,電學,光學中的力學部分,在高考中分值一般要占 到 50%,其重要性可想而知； 而且更重要的是, 高一物理是同學進入高中物理學習的第一 課,面對難度陡增的高中物理, 學習的信心； 三, 高一物理經(jīng)典例題解析 能不能較

3、輕松的學會高一物理將直接影響同學對高中物理 下面是幾道特殊好的高一物理題目, 現(xiàn)在拿出來分析一下, 讓大家明白高一物理題目 的處理方法； 1, 如圖,物體的質(zhì)量為 2kg ,兩根細繩 AB 和 AC 的一端連接于豎直墻上,另一端系在物 體上,在物體上另施加一個與水平線成 =60的拉力 F,如要使繩都能伸直,求拉力 F 的 大小范疇 ； 分析 ：這是高中物理中常見的臨界求職問題；假如 F 為 0,就物體會緊貼在墻上,此時 AB 繩是直的, AC 繩是放松的；假F 足夠大,就會把 AC 伸直）,也 如 AC 拉直, AB 會變放松；題目要求兩個繩都伸直,就不能太?。ㄗ钚∫ＷC 不能太大（最大也要保

4、證 AB 伸直）； ;. 第 1 頁,共 7 頁. 解題過程 ： 2,如以下圖,半徑為 r ,質(zhì)量不計的圓盤盤面與地面垂直,圓心處有一個垂直 盤面的光滑水平定軸 O,在盤的有邊緣固定一個質(zhì)量為 m 的小球 A,在 O 點正方離 O 點 r /2 處固定一個質(zhì)量也為 m 的小球 B,放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動；問： （1）當 A 轉(zhuǎn)動到最低點時,兩小球的重力勢能之和削減了多少？ （2）A 球轉(zhuǎn)到最低點時的線速度是多大？ （3）在轉(zhuǎn)動過程中半徑 OA 向左偏離豎直方向的最大角度是多大？ 分析：這是一道圓周運動問題與能量守恒問題綜合考察的題目； 3,如圖,質(zhì)量為 m 1 的物體 A 經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上

5、的質(zhì)量為 m 2 的物體 B 相連,彈簧的勁度系數(shù)為 k,A,B 都處于靜止狀態(tài)；一 條不行伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體 A,另一端連一輕掛鉤； 開頭時各段繩都處于伸直狀態(tài), A 上方的一段繩沿豎直方向；現(xiàn)在 掛鉤上升一質(zhì)量為 m 3 的物體 C 并從靜止狀態(tài)釋放,已知它恰好能 使 B 離開地面但不連續(xù)上升；如將 C 換成另一個質(zhì)量 2m 3 的物體 為 D,仍從上述初始位置由靜止狀態(tài)釋放, 就這次 B 剛離地 D 的速的大小是多少？ 時 度 已知重力加速度為 g； 分析 ：這是一道特殊好的帶彈簧類力學分析題,要求同學具備確定 的想象才能,能把三種情形下物體的運動狀態(tài)分析清楚； 1,掛鉤不

6、加任何物體時, A,B 均靜止,且彈簧處于被壓縮的狀態(tài),有確定的彈性勢能； 2,掛上物體 C 后, B 恰好離開地面但不能連續(xù)上升；此時, B 物體速度高度均不變； A 物體 速度不變（照舊為 0）,但高度上升,重力勢能增大；彈簧此時被拉伸,彈性勢能也發(fā)生的 變化；物體 C 高度降低,重力勢能減小,動能為 0； ;. 第 2 頁,共 7 頁. 解題過程 ：開頭時, A,B 靜止,設(shè)彈簧壓縮量為 x1,有 kx1=m1g 掛 C 并釋放后, C 向下運動, A 向上運動, 設(shè) B 剛要離地時彈簧伸長量為 x2,有 kx2=m2g B 不再上升,表示此時 A 和 C 的速度為零, C 已降到其最低

7、點； 由機械能守恒,與初始狀態(tài)相比,彈簧性勢能的增加量為 : E=m3gx1+x2 m1gx1+x2 C 換成 D 后,B 剛離地時彈簧勢能的增量與前一次相同, 當 由能量關(guān)系得 : 1 2 1 2m3 m1 v m1v m3 m1 g x1 x2 m1 g x1 x2 E 2 24, 如圖,半徑為 R 的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi)小球 A, B 質(zhì)量分 別為 m, m（ 為待定系數(shù)） A球從左邊與圓心等高處由靜止開頭 沿軌道下滑, 與靜止于軌道最低點的 B球相撞, 碰撞后 A,B球能達 到的最大高度均為 1R ,碰撞中無機械能缺失重力加速度為 g試 4求： （ 1）待定系數(shù) ； （ 2）第一

8、次碰撞剛終止時小球 力； A, B 各自的速度和 B球?qū)壍赖膲?（ 3）小球 A, B在軌道最低處其次次碰撞剛終止時各自的速度,并爭辯小球 A, B在 軌道最低處第 n 次碰撞剛終止時各自的速度 分析 ：這是一道動量守恒與動能守恒的綜合題； 解題過程 ：（ 1）由于碰撞后球沿圓弧的運動情形與質(zhì)量無關(guān),因此, A,B 兩球應同 時達到最大高度處,對 A, B 兩球組成的系統(tǒng),由機械能守恒定律得 mgR mgR mgR ,解得 3v1, v2,取方向水平向右為正,對 A ,B 兩球 44（ 2）設(shè) A,B 第一次碰撞后的速度分別為 組成的系統(tǒng),有 mgR 12 mv1 12 mv2 22m 2g

9、R mv1 mv2 ;. 第 3 頁,共 7 頁. 解得 v1 1gR ,方向水平向左； v2 1gR,方向水平向右 22設(shè)第一次碰撞剛終止時軌道對 B 球的支持力為 N,方向豎直向上為正,就 Nmg mv2 ,B 球?qū)壍赖膲毫?V1, V2 ,取方向水平向右為正,就 RNN,方向豎直向下 （ 3）設(shè) A,B 球其次次碰撞剛終止時的速度分別為 mv1 mv2 mV1 mV2 mgR 12 mV1 12 mV2 22解得 V1 2gR, V2 0（另一組解 V1 v1, V2 v2 不合題意,舍去） 由此可得： 當 n 為奇數(shù)時,小球 A,B 在第 n 次碰撞剛終止時的速度分別與其第一次碰撞剛

10、終止時 相同； 當 n 為偶數(shù)時,小球 A,B 在第 n 次碰撞剛終止時的速度分別與其其次次碰撞剛終止時 相同 5, 如圖 5 所示 質(zhì)量為 m 的子彈擊中并穿過放在光滑水平地面上的木塊,如木塊對子彈的 阻力 f 恒定, 欲使木塊獲得動能大些, 對子彈質(zhì)量 m 和子彈速v0 有何要求 .推導三者關(guān)系 并爭辯； 度 分析 ：子彈擊木塊問題與彈簧類問題一樣, 對同學的想象力,思維的全面性與細致性都有 全面的考查,另外對同學的數(shù)學才能也是個考查； 1,初始時,子彈具有較大的動能,木塊動能為 0. 2,子彈擊中并穿過木塊后,子彈速度減小,木塊速度增大,因此子彈削減的動能一部分部 分用于增加木塊的動能,

11、 仍有一部分被木塊與子彈的阻力 木塊與地面之間無摩擦力,也不消耗能量； 解題過程 ： f 消耗； 由于水平地面光滑, 因此 設(shè)木塊的質(zhì)量為 M, 子彈穿出木塊后子彈的速度為 v1 ,木塊的速度為 v2 ;. 第 4 頁,共 7 頁. mv0 mv1 Mv 2 動量 2 k 2 k v 22 E 12 mv0 12 mv1 12 Mv 2 E 動能 222v1 v0 kv2 k Mm2 v0 2 v1 2 kv2 2 E m2 v 0v 0kv 2 2 2 kv 22E 2 v 2 kv v 0 2 mm2 k 2 kv2 2kv0 v2 2 Ek 0mv2 2kv 02 2 4k v 08 E

12、k 2 k k m2k k 1 v0 2 v0 2 Ek 1 1 k mk 1 2 v0 2 v0 2 E 1 1 k m2 k 1 v0 2 v0 2 E 1 1 k m1 2 E m1MM2 1 v0 2 v0 1 2 E m1mM1 2 E m1M1 M m12 v0 2 v0 1 2 E m1MM2 E 2 M v0 2 v01 2 E m 1M 由上式可看出, v0 越大, v2 越小,木塊動能越?。?m 越大, v2 越小,木塊動能越小 ;. 第 5 頁,共 7 頁. 6, 如圖 7 所示, AB 是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,高度為 h,末端 B 處的切線方向 水平；一個質(zhì)量為

13、 m 的小物體 P 從軌道頂端 A 處由靜止釋放,滑到 B 端后飛出,落到地面 上的 C 點,軌跡如圖中虛線 BC 所示,已知它落地時相對 B 的水平位移 OC=l 現(xiàn)在軌道 于 下方緊貼 B 點安裝一水平傳送帶,傳送帶的右端到 B 點的距離為 l 2當傳送帶靜止時, 讓 P 再次從 A 點由靜止釋放,它離開軌道并在傳道帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在 地面的 C 點當驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動從而帶動傳送帶以速度 v 勻速向右運動時 其它條件不變 ,P 的 落地點為 D 不計空氣阻力 天 + 星 + 教 + 育 + 網(wǎng) 1 求 P 滑至 B 點時的速度大小； 2 求 P 與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)； 3 求

14、 OD 之間的距離 s=. 分析 ：此題考察了力學中較難的傳送帶問題,另外仍有平 拋運動,功,機械能守恒,圓周運動等學問的綜合； 1, B 點未安裝傳送帶時,物體 P 從 A 滑到 B ,重力勢能 減小,動能增大,速度增大；然后做平拋運動落到 C 點； 2,安裝傳送帶,且傳送帶保持靜止時,物體 P 滑到 B 后做勻減速直線運動（有摩擦力） , 到達傳送帶最右端后做平拋運動； 3,傳送帶運動時,依據(jù)傳送帶運動速度的快慢又可以分成幾種情形爭辯； 解題過程 ：（ 1）物體 P 在軌道上滑動時機械能守恒,由 mgh 1mv 得物體 P 滑到 B 22點時的速度為 v0 2gh （ 2）當沒有傳送帶時,

15、物體離開 B 點后作平拋運動,運動時間為 t, t l l, v0 2gh 當 B 點下方的傳送帶靜止時,物體從傳送帶右端水平拋出,在空中運動的時間也為 t,水平 位移為 l,因此物體從傳送帶右端水平拋出的速度為 v v0 2gh ,依據(jù)動能定理,物 2 2 2體在傳送帶上滑動時,有 mg l 1mv0 2 1v1 ,解出物體與傳送帶之面的動摩擦因數(shù) 22 2 2為 3h 2l （ 3）（一）如 v v0 ,就 B 平拋時, S1 l l 3l 2 2（二）如 v v0 ,物塊加速 2 l 3hg v 2 v 0 2a 2,未能共速, 其中 a g2l ;. 第 6 頁,共 7 頁. 聯(lián)立得： vx 2 2 v0 3 gh 2 gh 3 gh 7gh 222S 2v t x2