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        首页 高考物理(浙江专用)考前静悟篇:第3讲 抓关键挖条件建模型,快速解答计算题(66张PPT)

        高考物理(浙江专用)考前静悟篇:第3讲 抓关键挖条件建模型,快速解答计算题(66张PPT).ppt

        高考物理(浙江专用)考前静悟篇:第3讲 抓关键挖条件建模型,快…

        高江辉
        2019-04-04 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

        简介:本文档为《高考物理(浙江专用)考前静悟篇:第3讲 抓关键挖条件建模型,快速解答计算题(66张PPT)ppt》,可适用于人文社科领域

        第讲 抓关键挖条件建模型快速解答计算题计算题通常被称为ldquo大题rdquo其原因是:此类试题一般文字叙述量较大涉及多个物理过程所给物理情境较复杂涉及的物理模型较多且不明显甚至很隐蔽要运用较多的物理规律进行论证或计算才能求得结论题目的赋分值也较大.高考对物理计算题的解答有明确的要求:ldquo解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位.rdquo通过阅卷发现考生在计算题方面的得分并不高其失分原因主要有下面两种情况:.不能正确审题而失分审读题意是解题的第一步能否正确审题关系整个解题的成败.?#34892;?#32771;生不会审题抓不住题中的关键字、词不能?#34892;?#25366;掘题中隐含条件没?#34892;?#25104;清晰的物理情景没有审清题中临界条件感到题目无从下手或无法列出关键的物理方程导致高考失分?#29616;?#29978;至得零分..不能规范答题而失分从历年高考阅卷反馈情况来看一些考生考后感觉良好但成绩并不理想一个很重要的原因便是解题不规范导致大量失分造成?#27169;?#20363;如语言不准确字母不规范步骤不规范单位的使用不规范等..抓住题中关键词语在审题时漏掉一些已知条件或关键词语可能会造成对物理过程或物理情景无法理解或导致解题思?#21453;?#35823;或因为缺少条件而不能得到终解.审题过程要抓住题中关键词语如表示极限情况的ldquo刚好rdquo、ldquo恰能rdquo、ldquo至多rdquo、ldquo至少rdquo等对物理现象或物理过程理想化处理的ldquo不计空气阻力rdquo、ldquo不考虑碰撞中的机?#30340;?#25439;失rdquo等容易误解的表示物理量的变化情况的ldquo变化量rdquo与ldquo变化率rdquo、ldquo增加了多少rdquo与ldquo增加到多少rdquo等气体问题中的ldquo绝热rdquo、ldquo理想气体rdquo、ldquo气体处于标准状态rdquo等.?#26434;?#39064;目中的关键词语在本题中的意义要理解到位如描述研究对象所处状态的ldquo轻放rdquo、ldquo由静止释放rdquo、ldquo?#26434;?#33853;体rdquo都说明物体的初速度为零描述物理过程的ldquo缓慢rdquo在力学问题中表示物体处于动态平衡状态、物体的速度可视为零或不考虑物体动能的变化而在热学中ldquo缓慢rdquo则表示需要考虑物体之间的热传递描述研究对象所处环境的ldquo光滑rdquo表示物体受到的摩擦力忽略不计等等..挖掘隐含条件一般从物理概念、模型、现象、状态、过程、图象、关键词语、常识等挖掘隐含条件.()概念的内涵中隐含解决问题的条件如交流电的?#34892;?#20540;意味着在相同时间内在相同的电阻上与直流电产生相同的热量.()物理状态、现象中隐含着条件如受力平衡状态意为合力为零宇航员在运行的宇宙飞船中意为宇航员处于完全失重状态等.()常识中隐含条件如在一些近似估算题中试题的一些条件由于是人们的常识而没有给出需根据所求问题自行给出.如成年人的质量为~kg自行车的速度为ms?#34385;?#30340;自转周期为天等.()注意解析式、图象、图示中的隐含条件如应用图象描述物理现象和物理过程的题目中应明确图象的物理意义从图象的横纵坐标、斜率、截距或ldquo面积rdquo中寻找已知数据.例 (分)如图所示AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑?#19981;?#24418;轨道OA处于水平位置.AB?#21069;?#24452;为R=m的圆周轨道CDO?#21069;?#24452;为r=m的半圆轨道最高点O处固定一个竖直弹性挡板.D为CDO轨道的中点.BC?#38382;?#27700;平粗糙轨道与?#19981;?#24418;轨道平滑连接.已知BC段水平轨道长L=m与小球之间的动摩擦因数mu?#36739;?#35753;一个质量为m=kg的小球P从A点的正?#25103;?#36317;水?#36739;逴A高H处?#26434;?#33853;下.(取g=ms)图()当H=m时问此球第一次到达D点对轨道的压力大小是多少?()当H=m时试通过计算判断此球是否会脱离CDO轨道.如果会脱离轨道求脱离前球在水平轨道经过的路程.如果不会脱离轨道求静止前球在水平轨道经过的路程.()为使小球仅与弹性挡板碰撞二次且小球不会脱离CDO轨道求H的取值范围.审题突破 ①抓住题中的关键词语:光滑?#19981;?#24418;轨道、竖直弹性挡板、水平粗糙轨道、碰撞二次.②抓住小球不脱离圆轨道的条件:在最高点O处mglemeqf(v,r)解析 ()设小球第一次到达D的速度为vDP到D点的过程对小球列动能定理:mg(H+r)-mumgL=mveqoal(,D)(分)在D点对小球?#20449;?#39039;第二定律:FN=mveqoal(,D)r(分)联立解得:FN=N(分)()第一次来到O点速度为vP到O点的过程对小球列动能定理:mgH-mumgL=mveqoal(,)解得:veqoal(,)=ms(分)要能通过O点须mglemvr临界速度veqoal(,O)=ms(分)故第一次来到O点之前没?#22411;?#31163;轨道设第三次来到D点的动能为Ek对之前的过程列动能定理:mg(H+r)-mumgL=Ek代入解得:Ek=(分)故小球一直没?#22411;?#31163;CDO轨道(分)设此球静止前在水平轨道经过的路程为s对全过程列动能定理:mg(H+R)-mumgs=(分)解得:s=m(分)()为使小球与弹性挡板碰撞二次须满足:mgH-mumgLmveqoal(,O)(分)代入解得:Hm为使小球仅仅与弹性挡板碰撞二次且小球不会脱离CDO轨道须满足:mg(H+r)-mumgLle(分)代入解得:Hlem故mHlem(分)答案 见解析.建立运动模型()分析和分解物理过程确定不同过程的初、末状态将状态量与过程量?#26434;?#36215;来()画出关联整个物理过程的思维导图?#26434;?#29289;体的运动和相互作用过程直接画出运动过程草图()在图上标出物理过程和?#26434;?#30340;物理量建立情景链接和条件关联完成情景模型.例 (分)如?#25216;?#25152;示一个n=匝面积为S=m的圆形金属线圈其总电阻r=Omega与R=Omega的电阻连接成闭合电路.线圈内存在?#36739;?#22402;直于纸面向里磁感应强度按B=t+(T)规律变化的磁场.电阻R两端并联一对平行金属板M、NN板?#20063;?#20026;坐标系的第一象限(坐标原点O在N板的下端)虚线OA与x轴成deg角.yOA区域有垂直于纸面向外的匀?#30475;?#22330;BxOA区域加如?#23478;?#25152;示周期性变化的电场E(规定沿x轴正?#36739;?#30340;电场为正).在靠近M板的P点由静止释放一个质量为m=times-kg、带电荷量q=C的粒子(重力不计)粒子经过N板的小孔Q(,m)点垂直于y轴进入第一象限.t=(从粒子进入电场时开始计时)时刻粒子经过OA上某点(未画出)沿-y?#36739;?#36827;入电场最后恰好垂直打在x轴上的C(m,)点.求:()金属线圈的感应电动势epsilon和平行金属板MN间的电压U()yOA区域内的磁感应强度B()xOA区域内电场的变化周期T和电场强度EINCLUDEPICTURETIF图审题突破 ①线圈内磁场均?#32570;?#21270;产生感应电动势线圈与电阻R构成闭合电路.②粒子的运动分为匀加速直线运动、圆周运动、类平抛运动三个运动过程.③抓住题中关键?#31034;洌簂dquodeg角rdquo、ldquo沿-y?#36739;騬dquo、ldquo垂直打在x轴上rdquo.解析 ()线圈中产生的感应电动势:epsilon=nSeqf(DeltaB,Deltat)①(分)由①式代入数据得epsilon=V②(分)由闭合电路欧姆定律得:I=eqf(epsilon,R+r)③(分)MN两板间电压为:U=IR④(分)由②③④式得U=V(分)()粒子由P运动到Q由动能定理得:qU=eqf(,)mv⑤(分)粒子从Q点进入磁场后在磁场中运动圆周由几何关系可得粒子在磁场中运动轨道半径:Rprime=m⑥(分)粒子在磁场中做匀速圆周运动由牛顿第二定律可知:qvB=eqf(mv,Rprime)⑦(分)由⑤⑥⑦式得:B=T()粒子进入xOA区域做类平抛运动由于垂直x轴?#36739;?#25171;到C点所以粒子沿x?#36739;?#20570;若干个先匀加速、后匀减速的运动y?#36739;?#20570;匀速直线运动.设粒子在电场中运动的总时间为t电场变化n个周期粒子沿y轴?#36739;?#30340;位移为:y=m-m=my=vt⑧(分)由⑤解得v=ms⑨(分)由⑨解得t=s依题意有t=nT得:T=eqf(,n)s(n=,,helliphellip)⑩(分)粒子沿x轴?#36739;?#30340;位移为:x=m-m=m?(分)x=eqf(,)a(eqf(T,))n?(分)a=eqf(qE,m)?(分)由⑩???式解得E=nVm(n=,,helliphellip)(分)答案 见解析.恰当选取规律解决力学问题或力电综合问题的两条基本思路:()动力学观点利用牛顿第二定律结?#26174;?#21160;学公式解决实际问题()功能观点利用动能定理或机?#30340;?#23432;恒定律或功能关系解决实际问题.当所研究的问题涉及一段或几段运动过程的位移和初、末速度时应优先选用功和能的观点.当所研究的问题涉及一段或几段运动过程的加速度时应选用动力学观点解答.由于牛顿第二定律研究力的瞬间作用效果所以在研究某些状态(例如竖直面圆周运动的最高点或最低点)的瞬时性问题时也应选用动力学观点解答.例 (分)如?#25216;?#25152;示为离子扩束装置的示意图该装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成.其中偏转电场的两极板?#19978;?#36317;为d=m、板长为L=m的两块水平平行放置的导体板组成.一群带负电的相同离子(质量为m=times-kg电荷量为q=times-C其重力不计)由静止开始经加速电场加速后连续不?#31995;?#27839;平行于导体板的?#36739;?#20174;两板正中央射入偏转电场.当偏转电场的两极板不加电压时离子通过两板之间的时间为times-s当偏转电场的两极板间加如?#23478;?#25152;示的电压时所有离子均能从两板间通过然后进入水平宽度L=m、竖直长度足够大、?#36739;?#22402;直纸面向里的匀?#30475;?#22330;中磁场右边界为竖直放置的荧光屏(不考虑离子间相互作用).求:()加速电场的电压U()离?#30001;?#20986;偏转电场的最大侧移量ym()当磁感应强度大小取何值时离子打到荧光屏的位置最低并求出最低位置离?#34892;?#28857;O的距离.图审题突破 ①加速电场中离?#24188;?#21021;速度为零的加速运动利用动能定理列式求解.②在电场中水平?#36739;?#20570;匀速直线运动竖直?#36739;?#26377;电场时做匀加速运动.运用运动的合成与分解知识分析.③在磁场中只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动运用圆周运动的知识分析.解析 ()离子被加速后射入偏转电场速度为vv=eqf(L,t)=eqf(,times-)ms=timesms(分)加速电压UqU=eqf(,)mveqoal(,)(分)U=eqf(mvoal(,),q)=timesV(分)()t=ntimes-s(n=,,hellip)时刻射入偏转电场的离?#30001;?#20986;偏转电场有最大侧移量.?#32654;?#23376;在垂直于极板?#36739;?#20998;运动:在前eqf(,)T(T=times-s)时间内做匀加速运动:a=eqf(Uq,dm)=timesms(分)vy=atimeseqf(,)T=timesms(分)在后eqf(,)T时间内做匀速运动射出偏转电场最大侧移量ym=eqf(,)vytimeseqf(,)T+vytimeseqf(,)T=m(分)()t=(n+)times-s(n=,,hellip)时刻射入偏转电场的离?#30001;?#20986;偏转电场有最小侧移量.?#32654;?#23376;在垂直于极板?#36739;?#20998;运动情况为?#36745;?#21518;eqf(,)T时间内匀加速运动出偏转电场时:vy=atimeseqf(,)T=timesms(分)侧移量y=eqf(,)vytimeseqf(,)T=m(分)速度:v=eqr(voal(,)+voal(,y))=timesms(分)偏转角:tantheta=eqf(vy,v)=eqf(,)(分)theta=deg(分)离子进入磁场做圆周运动在圆周轨迹与荧光?#26009;?#20999;时离子打到荧光屏的位置最低.如?#21152;?#20960;何关系有:r(+sintheta)=L(分)得:r=m(分)由qBv=eqf(mv,r)(分)得:B=eqf(mv,qr)=T(分)离子打到荧光屏的位置最低点离O点距离y=rcostheta-y=m(分)答案 ()timesV()m()T m.规范答题步骤解题要按一定的格式进?#22411;?#25991;并茂书写整洁布局合理层次分明来龙去脉交代清楚结论明确.()画图分析根据题意作出描述物理情景或过程的示意图(包括受力图、运动过程图、状态图、电路图、光路图等)并且要做到图文?#26434;Γ?#26377;时要求画函数图象时就必须建好坐标系(包括画上原点、箭头标好物理量的符号、单位及坐标轴上的标度等).()写出必要的文字说明语言要简洁、明确、规范使解题思路表达清楚明了解答有根有据流畅完美.主要有下列六个方面:①说明研究对象.可采用ldquo对物体Ardquo、ldquo对A、B组成的系统rdquo等简洁的?#38382;劍謚赋?#29289;理过程和状态.如从ldquoArarrBrdquo、ldquo在t时刻rdquo等简单明了的说法.③选定正?#36739;頡?#21442;照系、参考面、零?#39057;?面)设定所求物理量或中间变量的字母符号.④明确隐含条件、临界条件分析所得的关键判断.⑤指明所用物理公式(定理、定律、方程)的名称、条件和依据并用ldquo由helliphellip定律得helliphelliprdquo、ldquo据helliphellip有helliphelliprdquo以及关联词ldquo将helliphellip代入helliphelliprdquo、ldquo联立helliphelliprdquo、ldquo由helliphellip得出helliphelliprdquo等句式表达.⑥结果带有负号时应说明其表示的意义.()列出方程式方程式是主要的得分依据写出的方程式必须符合所依据物理规律的基本?#38382;劍?#27880;意以下两点:①要写方程的原始?#35762;?#33021;以变?#38382;?#20195;替原始式同时方程式应该全部用字母符号来表示.②列方程时物理量的符号要用题中所给的符号若使用题中没有的物理量符号时也要使用课本上统一的符号.例 (分)如图所示在直角坐标系的第Ⅰ象限中OP挡板与y轴之间存在着?#36739;?#31446;直向上的大小未知的匀强电场OP挡板与x轴正?#36739;?#30340;夹角为deg在第Ⅲ象限存在着垂直纸面向里的匀?#30475;?#22330;B有一个电子从y轴负?#36739;?#30340;M点以?#21152;難轴正?#36739;?#25104;deg的初速度v进入第Ⅲ象限已知OM=L电子的电荷量为e质量为m不考?#20405;?#21147;和空气阻力.求:()为使电子在第Ⅲ象限做匀速直线运动可在第Ⅲ象限另加入一匀强电场E求匀强电场E的大小和?#36739;?)电子从第Ⅲ象限做匀速直线运动进入第Ⅱ象限若第Ⅱ象限也存在一个垂直纸面向里的大小未知的匀?#30475;?#22330;B恰好让电子垂直打在y轴正?#36739;?#19978;的N点(图中未标出).求B的大小和N点的纵坐标()电?#24188;?#32456;垂直打在OP挡板上的Q点(图中未标出)求电子从M点运动到Q点的总时间t解析 ()如图所示对电子进行受力分析可知eE=evB①(分)E=vB②(分)电场强度E的?#36739;?#19982;y轴正?#36739;?#25104;deg角(或与x轴正?#36739;?#25104;deg角)(分)()由几何关系可知:电子在第二象限做匀速圆周运动的半径R=eqf(Ltandeg,cosdeg)=eqf(,)L③(分)由牛顿第二定律:evB=eqf(mv,R)④(分)由③④可得:B=eqf(mv,eL)(分)由几何关系可得N点的纵坐标:y=R+Rsindeg=L⑤(分)()电子在第三象限运动的时间为t=eqf(L,vcosdeg)=eqf(r()L,v)⑥(分)电子在第二象限运动的时间为t=eqf(T,)=eqf(pim,eB)=eqf(piL,v)⑦(分)设电子在第Ⅰ象限运动的时间为t则由平抛运动的知识可知在Q点时vy=vx=v⑧(分)L-eqf(vy,)t=vxt⑨(分)由⑧⑨可得t=eqf(L,v)⑩(分)综合⑥⑦⑩可得电子从N点运动到Q点的总时间为:t=(eqf(r()++pi,))eqf(L,v)(分)答案 ()vB 与y轴正?#36739;?#25104;deg?#24688;?)eqf(mv,eL) L()eqblc(rc)(avsalco(f(r()++pi,)))eqf(L,v)题型 力学多过程问题力学综合题多以多过程?#38382;?#21576;现题目一般涉及多个物体、多个过程可能涉及到运动学、动力学、动能定理、机?#30340;?#23432;恒定律、功能关?#26723;?#35268;律的应用.解答力学综合题时应注意以下几个方面:()?#26434;?#22810;个物体的问题要灵活选取研究对象善于寻找它?#20405;?#38388;的相互联系.()?#26434;?#22810;过程问题要仔细观察过程特征妥善运用物理规律.()?#26434;?#21547;有隐含条件的问题要注重审题深究细琢努力挖掘隐含条件.()?#26434;?#23384;在多种情况的问题要认真分析制约条件周密?#25945;?#22810;种情况.()?#26434;?#25968;学技?#23578;?#36739;强的问题要耐心寻找规律熟练运用数学方法.()?#26434;?#22810;种解法的问题要开拓思路避?#26412;?#31616;合理选取最优解法.例 (分)利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处.如图所示已知传送轨道平面与水平?#36739;?#25104;deg角倾?#19988;?#26159;deg的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接弹簧图下端固定在斜面底端工件与皮带间的动摩擦因数mu=传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=ms两?#31181;?#24515;相距L=mB、C分别是传送带与两轮的切点轮缘与传送带之间不打滑.现将质量m=kg的工件放在弹簧上用力将弹簧压缩至A点后由静止释放工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v=msAB间的距离s=m.工件可视为?#23454;鉭取ms(sindeg=cosdeg=)求:()弹簧的最大弹性势能()工件沿传送带上滑的时间()若传送装置顺时针匀速转动的速度v可在vms的范围内调节试?#39057;?#24037;件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式.解析 ()弹簧的最大弹性势能为Ep=mgssindeg+eqf(,)mveqoal(,)(分)得Ep=J(分)()工件沿传送轨道减速向上滑动过程mgsindeg+mumgcosdeg=ma(分)与传送带达到共同速度需时间t=eqf(v-v,a)=s(分)工件滑行位移大小x=eqf(voal(,)-v,a)=mL(分)因为mutandeg所以工件将沿传送带继续减速上滑mgsindeg-mumgcosdeg=ma(分)假设工件速度减为时工件未从传送带上滑落则t=eqf(v,a)=s(分)工件滑行位移大小x=eqf(v,a)=m=L-x(分)故假设成立工件沿传送带上滑的时间为t=t+t=s(分)()当传送带速度在msvms的范围内调节时工件先以加速度a减速向上滑行xprime=eqf(voal(,)-v,a)(分)当速度减到v后又以加速度a减速向上滑行L-xprime=eqf(v-voal(,C),a)(分)工件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式vC=eqr(f(v,)-)(分)当传送带速度在vgems的范围内调节时工件将沿传送带以加速度a减速滑行到C点veqoal(,C)-veqoal(,)=-aL(分)工作滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式vC=eqr()ms(分)答案 ()J()s()msvms时vC=eqr(f(v,)-) vgems时vC=eqr()ms题型 带电粒子在组合场或复合场中的运动问题带电粒子在匀强电场、磁场或复合场中的运动是高考常考的题型.粒子的运动常有两种情况:()先后进入不同的电场、磁场.()粒子进入复合场区.?#26434;?#27492;类题目正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提灵活选用力学规律是解决问题的关键.图例 (分)如图所示在平面直角坐标系xOy中有一个垂直于纸面向里的圆形匀?#30475;?#22330;其边界过原点O、y轴上的点a(L)和x轴上的b点.一质量为m、带电荷量为e的电子从a点以初速度v平行于x轴正?#36739;?#23556;入磁场并从x轴上的b点射出磁场此时速?#30830;较?#19982;x轴正?#36739;?#30340;夹角为deg不计电子的重力.()求电子在磁场中运动的半径R及时间t()若在电子到达b点时撤掉磁场的同时在第四象限加一大小E=eqf(mvoal(,),eL)、?#36739;?#19982;x轴正?#36739;?#25104;deg角的匀强电场如图所示求电子离开电场通过y轴时的坐标.解析 ()如图所示设电子的轨迹半径为R由几何知识有:Rsindeg=R-L(分)得R=L(分)电子在磁场中运动的时间t=eqf(T,)(分)而T=eqf(piR,v)(分)得t=eqf(piL,v)(分)()电子进入电场做类平抛运动从y轴上的c点射出如图所示有:R+Oprimecsindeg=eqf(,)atprime(分)其中a=eqf(eE,m)(分)Oprimed=Oprimeccosdeg=vtprime(分)解得Oprimec=eqf(,)L(分)而Oc=OOprime+Oprimec=L+eqf(,)L=eqf(,)L(分)?#39318;?#26631;为(-eqf(L,)).(分)答案 见解析题型 电磁感应问题高考对电磁感应部分考查的知识点有:感应电流的产生条件及?#36739;?#30340;判断、感应电动势的计算、电路、电功、电热的计算、动力学与电路相结合的综合问题分析等分析此类问题要注意以下几点:()分析通电导体在磁场中的受力情况和切割磁感线情况利用法拉第电磁感应定律求感应电动势的大小进而确定电流大小.()注意通电导体所?#39336;才?#21147;的变化进而确定加速度的变化和速度的变化.()注意通电导体达到的稳定运动状态:静止、匀速直线运动或匀加速直线运动.()分析能量的转化情况?#21355;?#25235;住能量守恒这一基本规律.例 (分)如图所示间距为L的两根平行金属导轨弯成ldquoLrdquo?#38382;?#30452;导轨面与水平导轨面均足够长整个装置处于竖直向上大小为B的匀?#30475;?#22330;中.质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于图导轨放置两导体棒与导轨间动摩擦因数均为mu当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v沿水平导轨向右匀速运动时释放导体棒ab它在竖直导轨?#26174;?#21152;速下滑.(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计已知重力加速度为g)求:()导体棒cd向右匀速运动时电?#20998;?#30340;电流大小()导体棒ab匀加速下滑的加速度大小()若在某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去经过一?#38382;?#38388;导体棒cd静止此过程流经导体棒cd的电荷量为q则这一?#38382;?#38388;内导体棒cd产生的焦耳热为多少?解析 ()cd棒产生电动势E=BLv(分)电?#20998;?#30005;流I=eqf(E,R)=eqf(BLv,R)(分)()ab棒匀加速下滑受力如图?#39336;才?#21147;F安=BIL=eqf(BLv,R)(分)Ff=F安(分)Ff=muFN(分)由牛顿第二定律:mg-Ff=ma(分)解得ab棒匀加速下滑的加速度大小a=g-eqf(muBLv,mR)(分)()设撤去水平拉力后cd棒减速运动至停下的位移为x该过程通过cd棒电荷量q=eqxto(I)Deltat=eqf(xto(E),R)Deltat=eqf(DeltaPhi,Deltat)middoteqf(Deltat,R)=eqf(BLx,R)(分)cd棒减速运动根据动能定理:-mumgx-W安=-eqf(,)mveqoal(,)(分)电路产生的焦耳热:Q=W安(分)得Q=eqf(,)mveqoal(,)-eqf(mumgRq,BL)(分)cd棒产生的焦耳热Qprime=eqf(,)Q=eqf(,)mveqoal(,)-eqf(mumgRq,BL)(分)答案 ()eqf(BLv,R)()g-eqf(muBLv,mR)()eqf(,)mveqoal(,)-eqf(mumgRq,BL).客机一般都配有紧急出口发生意外情况时客机着陆后打开紧急出口的舱门会自动生成一个气囊(?#23578;?#38754;部分AC?#36864;讲?#20998;CD构成)乘客可沿该气?#19968;?#34892;到地面.如图所示图某客机气囊的竖直高度AB=m斜面AC长L=m一质量m=kg的乘客从A处由静止开始滑下最后停在水?#35762;?#20998;的E处.已知乘客与气囊之间的动摩擦因数mu=忽略乘客在C处速度大小的变化不计空气阻力取g=ms求:()乘客在斜面AC下滑时加速度a的大小()乘客从A处开始到滑至E处的时间t解析 ()如图所示设斜面倾角为theta由牛顿第二定律可得mgsintheta-Ff=maFf=muFNFN=mgcosthetaa=ms()设人在AC滑行的时间为tCD滑行的时间为tC点的速度为v则L=eqf(,)ateqoal(,)v=att=s在水平面上设加速度为aprime则有mumg=maprimev=aprimett=t+tt=s答案 ()ms ()s.如图所示一半径R=m的?#25165;?#27700;平放置在其边缘E点固定一小桶(可视为?#23454;?.在?#25165;讨本禗E的正?#25103;?#24179;行放置一水平滑道BC滑道右端C点与?#25165;?#22278;心O在同一竖直线上且图竖直高度h=m.AB为一竖直面内的光滑四分之一?#19981;?#36712;道半径r=m且与水平滑道平滑相切于B点.一质量m=kg的滑块(可视为?#23454;?从A点由静止释放?#34987;?#22359;经过B点时?#25165;?#20174;图示位置以一定的角速度omega绕通过圆心的竖直轴匀速转动最终滑块由C点水平抛出恰好落入?#25165;?#36793;缘的小桶内.已知滑块与滑道BC间的动摩擦因数mu=(取g=ms)求:()滑块到达B点时对轨道的压力()水平滑道BC的长度()?#25165;?#36716;动的角速度omega应满足的条件.解析 ()滑块由A点到B点由动能定理得:mgr=eqf(,)mveqoal(,B)vB=eqr(gr)=ms滑块到达B点时由牛顿第二定律得:FN-mg=meqf(voal(,B),r)解得FN=N由牛顿第三定律得滑块到达B点时对轨道的压力大小为N?#36739;?#31446;直向下.()滑块离开C点由h=eqf(,)gteqoal(,)t=eqr(f(h,g))=svC=eqf(R,t)=ms滑块由B点到C点的过程中由动能定理得:-mumgx=eqf(,)mveqoal(,C)-eqf(,)mveqoal(,B)解得x=m()滑块由B点到C点由运动学公式得x=eqf(vB+vC,)tt=st=t+t=s?#25165;?#36716;动的角速度omega应满足的条件:t=eqf(npi,omega)omega=npirads(n=,,,hellip)答案 见解析图.电学中?#34892;?#20202;器经常用到下述电子运动的物理原理.如图所示某水平面内有一直角坐标系xOy平面x=和x=L=cm的区间内有一沿x轴负?#36739;?#30340;有理想边界的匀强电场E=timesVmx=L和x=L的区间内有一沿y轴负?#36739;?#30340;有理想边界的匀强电场E=timesVm一电子(为了计算简单比荷取为:eqf(e,m)=timesCkg)从直角坐标系xOy平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场E计算时不计此速度且只考虑xOy平面内的运动.求:()电子从O点进入到离开x=L处的电场所需的时间()电子离开x=L处的电场时的y坐标()电子离开x=L处的电场时的速度大小和?#36739;潁?#35299;析 设电子离开x=L的位置记为P点离开x=L的位置记为Q点则:()vP=eqr(f(eE,m)L)=timesmst=eqr(f(L,eEm))=-s运动到Q点时:t=eqf(L,vP)=-s所以总时间为:t=t+t=times-s()电子运动到Q点时:yQ=eqf(,)middoteqf(eE,m)middotteqoal(,)=m()电子离开x=L处的电场时vx=vP=timesmsvy=eqf(eE,m)middott=timesms故vQ=eqr(voal(,x)+voal(,y))=eqr()timesmstantheta=eqf(vy,vx)=theta=deg答案 见解析.如图所示一质量m=kg的ldquo日rdquo字形匀?#23454;?#32447;框ldquoabdfecardquo静止在倾角alpha=deg的粗糙斜面上线框各段长ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=mef与斜面?#22918;?#37325;合线框与斜面间的动摩擦因数mu=ab、cd、ef三段的阻值相?#21462;?#22270;均为R=Omega其余部分电阻不计.斜面所在空间存在一有界矩形匀?#30475;?#22330;区域GIJH其宽度GI=HJ=L长度IJLIJ∥ef磁场垂直斜面向上磁感应强度B=T.现用一大小F=N、?#36739;?#27839;斜面向上且垂直于ab的恒力作用在ab中点使线框沿斜面向?#26174;?#21160;ab进入磁场时线框恰好做匀速运动.若不计导线粗细重力加速度g=mssindeg=cosdeg=求:()ab进入磁场前线框运动的加速度大小a()cd在磁场中运动时外力克服?#25165;?#21147;做功的功率P()线框从开始运动到ef恰好穿出磁场的过程中线框中产生的焦耳热与外力F做功的比值eqf(Q,W)解析 ()ab进入磁场前线框做匀加速运动摩擦力Ff=mumgcosalpha由牛顿第二定律有F-mgsinalpha-Ff=ma代入数据解得a=ms()由于线框穿越磁场的过程中有且仅有一条边切割磁感线等效电路也相同所以线框一直做匀速运动设速度大小为v由力的平衡条件有F=mgsinalpha+mumgcosalpha+F安代入数据解得F安=N而F安=BIL=eqf(BLv,R总)R总=R+eqf(R,)=Omega解得v=ms所以P=F安v=W()设ab进入磁场前线框发生的位移为x则x=eqf(v,a)=m而Q=F安middotL=JW=F(x+L)=Jeqf(Q,W)=eqf(,)答案 ()ms()W()eqf(,)

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