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高中物理解题方法:一、整体法

高中物理解题方法:一、整体法
高中物理解题方法:一、整体法

一、整体法

方法简介

整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。

赛题精讲

例1:如图1—1所示,人和车的质量分别为m 和M ,

人用水平力F 拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向,

不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且

水平地面是光滑的,则车的加速度为 .

解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才 能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可.

将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力.在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F ,所以有:

2F=(M+m)a ,解得:m

M F a +=2 例2 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1—2所示,今对小球a 持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b 持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是 ( )

解析 表示平衡状态的图是哪一个,关键是要求出两条轻质细绳对小球a 和小球b 的拉力的方向,只要拉力方向求出后,。图就确定了。

先以小球a 、b 及连线组成的系统为研究对象,系统共受五个力的作用,即两个重力(m a +m b )g ,作用在两个小球上的恒力F a 、F b 和上端细

线对系统的拉力T 1.因为系统处于平衡状态,所受合

力必为零,由于F a 、F b 大小相等,方向相反,可以

抵消,而(m a +m b )g 的方向竖直向下,所以悬线对系

统的拉力T 1的方向必然竖直向上.再以b 球为研究对

象,b 球在重力m b g 、恒力F b 和连线拉力T 2三个力的

作用下处于平衡状态,已知恒力向右偏上30°,重

力竖直向下,所以平衡时连线拉力T 2的方向必与恒

力F b 和重力m b g 的合力方向相反,如图所示,故应选A.

例3 有一个直角架AOB ,OA 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,OA 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两个环的质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不

何伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图1—4所示.现将P 环向左移动一段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比,OA 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是( )

A .N 不变,T 变大

B .N 不变,T 变小

C .N 变大,T 变小

D .N 变大,T 变大

解析:先把P 、Q 看成一个整体,受力如图1—4—甲所示,

则绳对两环的拉力为内力,不必考虑,又因OB 杆光滑,则杆在

竖直方向上对Q 无力的作用,所以整体在竖直方向上只受重力和

OA 杆对它的支持力,所以N 不变,始终等于P 、Q 的重力之和。

再以Q 为研究对象,因OB 杆光滑,所以细绳拉力的竖直分量等

于Q 环的重力,当P 环向左移动一段距离后,发现细绳和竖直方向

夹角a 变小,所以在细绳拉力的竖直分量不变的情况下,拉力T 应变小.由以上分析可知应选B.

例4 如图1—5所示,质量为M 的劈块,其左右劈面的倾角分别

为θ1=30°、θ2=45°,质量分别为m 1=3kg 和m 2=2.0kg 的两物块,

同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑,劈块始终与水平面保持

相对静止,各相互接触面之间的动摩擦因数均为μ=0.20,求两物块

滑过程中(m 1和m 2均未达到底端)劈块受到地面的摩擦力。(g=10m/s 2)

解析 选M 、m 1和m 2构成的整体为研究对象,把在相同时间内,M 保持静止、m 1和m 2分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整体过程来研究。根据各种性质的力产生的条件,在水平方向,整体除受到地面的静摩擦力外,不可能再受到其他力;如果受到静摩擦力,那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。

根据系统牛顿第二定律,取水平向左的方向为正方向,则有 ( )

F 合x=Ma ′+m 1a 1x -m 2a 2x

其中a ′、a 1x 和a 2x 分别为M 、m 1和m 2在水平方向的加速度的大小,而a ′=0,

a 1x =g(sin30°-μcos30°)·cos30°

a 2x = g(sin45°-μcos45°)·cos45°

F 合=m 1g(sin30°-μcos30°)·cos30°-m 2g(sin45°-μcos45°)·cos45° ∴2

2)223.022(100.223)232.021

(103?-??-??-??=-2.3N 负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反.所以劈块受到地面的摩擦力的大小为2.3N ,方向水平向右.

例5 如图1—6所示,质量为M 的平板小车放在倾角为θ的光滑斜面上(斜面固定),

一质量为m 的人在车上沿平板向下运动时,车恰好静止,

求人的加速度.

解析 以人、车整体为研究对象,根据系统牛顿运

动定律求解。如图1—6—甲,由系统牛顿第二定律得:

(M+m)gsin θ=ma

图1—8乙

解得人的加速度为a=θsin )(g m

m M + 例6 如图1—7所示,质量M=10kg 的木块ABC 静置 于粗糙的水平地

面上,滑动摩擦因数μ=0.02,在木块的倾角θ为30°的斜面上,有一质量

m=1.0kg 的物块静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s=1.4m 时,其速度

v=1.4m/s ,在这个过程中木块没有动,求地面对木块的摩擦力的大小和方向.

(重力加速度取g=10/s 2)

解析 物块m 由静止开始沿木块的斜面下滑,受重力、弹力、摩擦

力,在这三个恒力的作用下做匀加速直线运动,由运动学公式可以求出下滑的加速度,物块m 是处于不平衡状态,说明木块M 一定受到地面给它的摩察力,其大小、方向可根据力的平衡条件求解。此题也可以将物块m 、木块M 视为一个整体,根据系统的牛顿第二定律求解。

由运动学公式得物块m 沿斜面下滑的加速度:

./7.02222202s m s

v s v v a t t ==-= 以m 和M 为研究对象,受力如图1—7

—甲所示。由系统的牛顿第二定律可解得

地面对木块M 的摩擦力为f=macos θ

=0.61N ,方向水平向左.

例7 有一轻质木板AB 长为L ,A 端

用铰链固定在竖直墙上,另一端用水平轻

绳CB 拉住。板上依次放着A 、B 、C 三个

圆柱体,半径均为r ,重均为G ,木板与

墙的夹角为θ,如图1—8所示,不计一切摩擦,求BC 绳上的张力。

解析 以木板为研究对象,木板处于力矩平衡状态,若分别以圆柱体A 、

B 、

C 为研究对象,求A 、B 、C 对木板的压力,非常麻烦,且容易出错。若将

A 、

B 、

C 整体作为研究对象,则会使问题简单化。

以A 、B 、C 整体为研究对象,整体受到重力3G 、木板的支持力F 和墙对

整体的支持力F N ,其中重力的方向竖直向下,如图1—8—甲所示。合重力经

过圆柱B 的轴心,墙的支持力F N 垂直于墙面,并经过圆柱C 的轴心,木板给

的支持力F 垂直于木板。由于整体处于平衡状态,此三力不平行必共点,即木板给的支持力F 必然过合重力墙的支持力F N 的交点.

根据共点力平衡的条件:∑F=0,可得:F=3G/sin θ.

由几何关系可求出F 的力臂 L=2rsin 2θ+r/sin θ+r ·cot θ

以木板为研究对象,受力如图1—8—乙所示,选A 点

为转轴,根据力矩平衡条件∑M=0,有:

F ·L=T ·Lcos θ 即θθ

θθθcos sin )cot sin /1sin 2(32??=++L T Gr 解得绳CB 的能力:)cos sin cos 1tan 2(32θ

θθθ?++=L Gr T 例8 质量为1.0kg 的小球从高20m 处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.0m ,小球与软垫接触的时间为 1.0s ,在接触时间内小球受合力的冲量大小为(空气阻力

不计,取g=10m/s 2

)( )

A .10N ·s

B .20N ·s

C .30N ·s

D .40N ·s

解析 小球从静止释放后,经下落、接触软垫、反弹上升三个过程后到达

最高点。动量没有变化,初、末动量均为零,如图1—9所示。这时不要分开过程

求解,而是要把小球运动的三个过程作为一个整体来求解。

设小球与软垫接触时间内小球受到合力的冲量大小为I ,下落高度为H 1,下

落时间为t 1,接触反弹上升的高度为H 2,上升的时间为t 2,则以竖直向上为正方向,根据动量定理得:s

N gH gH I g H t g H t mgt I t mg ?=+====-+-3022(220

)(212

21

121故而

例9 总质量为M 的列车以匀速率v 0在平直轨道上行驶,各车厢受的阻力都是车重的k 倍,而与车速无关.某时刻列车后部质量为m 的车厢脱钩,而机车的牵引力不变,则脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度是多少?

解析 此题求脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度,就机车来说,在车厢脱钩后,开始做匀加速直线运动,而脱钩后的车厢做匀减速运动,由此可见,求机车的速度可用匀变速直线运动公式和牛顿第二定律求解.

现在若把整个列车当作一个整体,整个列车在脱钩前后所受合外力都为零,所以整个列车动量守恒,因而可用动量守恒定律求解.

根据动量守恒定律,得:

Mv 0=(M -m)V V=Mv 0/(M -m)

即脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度为Mv 0/(M -m).

【说明】显然此题用整体法以列车整体为研究对象,应用动量守恒定律求解比用运动学公式和牛顿第二定律求简单、快速.

例10 总质量为M 的列车沿水平直轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱钩,司机发觉时,机车已走了距离L ,于是立即关闭油门,撤去牵引力,设运动中阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,求,当列车两部分 都静止时,它们的距离是多少?

解析 本题若分别以机车和末节车厢为研究对象用运动学、牛顿第二定律求解,比较复杂,若以整体为研究对象,研究整个过程,则比较简单。

假设末节车厢刚脱钩时,机车就撤去牵引力,则机车与末节车厢同时减速,因为阻力与质量成正比,减速过程中它们的加速度相同,所以同时停止,它们之间无位移差。事实是机车多走了距离L 才关闭油门,相应的牵引力对机车多做了FL 的功,这就要求机车相对于末节车厢多走一段距离△S ,依靠摩擦力做功,将因牵引力多做功而增加的动能消耗掉,使机车与末节车厢最后达到相同的静止状态。所以有:

FL=f ·△S

其中F=μMg, f=μ(M -m)g

代入上式得两部分都静止时,它们之间的距离:△S=ML/(M -m)

例11 如图1—10所示,细绳绕过两个定滑

轮A 和B ,在两端各挂 个重为P 的物体,现在A 、

B 的中点

C 处挂一个重为Q 的小球,Q<2P ,求小球

可能下降的最大距离h.已知AB 的长为2L ,不讲

滑轮和绳之间的摩擦力及绳的质量.

解析 选小球Q 和两重物P 构成的整体为研

究对象,该整体的速率从零开始逐渐增为最大,紧接着从最大又逐渐减小为零(此时小球下降的距离最大为h ),如图1—10—甲。在整过程中,只有重力做功,机械能守恒。因重为Q 的小球可能下降的最大距离为h ,所以重为P 的两物体分别上升的最大距离均为.22L L h -+

考虑到整体初、末位置的速率均为零,故根据机械能守恒定律知,重为Q 的小球重力势能的减少量等于重为P 的两个物体重力势能的增加量,即

)(222L L h P Qh --= 从而解得22224)

8(2P Q Q Q P PL h ---=

例12 如图1—11所示,三个带电小球质量相等,均静止在光滑的水

平面上,若只释放A 球,它有加速度a A =1m/s 2,方向向右;若只释放B 球,它

有加速度a B =3m/s 2,方向向左;若只释放C 球,求C 的加速度a C .

解析 只释放一个球与同时释放三个球时,每球所受的库仑力相同.而若同时释放三个球,则三球组成的系统所受合外力为0,由此根据系统牛顿运动定律求解.

把A 、B 、C 三个小球看成一个整体,根据系统牛顿运动定律知,系统沿水平方向所受合外力等于系统内各物体沿水平方向产生加速度所需力的代数和,由此可得:

ma A +ma B +ma C =0

规定向右为正方向,可解得C 球的加速度:

a C =-(a A +a B )=-(1-3)=2m/s

方向水平向右:

例13 如图1—12所示,内有a 、b 两个光滑活塞的圆柱形金属容器,其底面固

定在水平地板上,活塞将容器分为A 、B 两部分,两部分中均盛有温度相同的同种理想气体,平衡时,A 、B 气体柱的高度分别为h A =10cm, h B =20cm , 两活塞的重力均忽

略不计,活塞的横截面积S=1.0×10-3m 2. 现用竖直向上的力F 拉活塞a, 使其缓慢地

向上移动△h=3.0cm ,时,活塞a 、b 均恰好处于静止状态,环境温度保护不变,求:

(1)活塞a 、b 均处于静止平衡时拉力F 多大?

(2)活塞a 向上移动 3.0cm 的过程中,活塞b 移动了多少?(外界大气压强为)

p 0=1.0×105Pa)

解析 针对题设特点,A 、B 为同温度、同种理想气体,可选A 、B 两部分气体构成的整体为研究对象,并把两部分气体在一同时间内分别做等温变化的过程视为同一整体过程来研究。

(1)根据波意耳定律,p 1V 1=p 2V 2得:p 0(10+20)S=p ′(10+20+3.0)S ′

从而解得整体末态的压强为p ′=11

10p 0 再以活塞a 为研究对象,其受力分析如图1—12甲所示,因活塞a 处于平衡状态,故有F+p ′S=p 0S

从而解得拉力

F=(p 0-p ′)S=(p 0-1110p 0)S=111p 0S=11

1×1.0×105×1.0×10-3=9.1N (2)因初态A 、B 两气体的压强相同,温度相同,

分子密度相同,末态两气体的压强相同,温度相同,分

子密度相同,故部分气体体积变化跟整体气体体积变

化之比,必然跟原来它们的体积成正比,即

B

A B B h h h h h +=?? 所以活塞b 移动的距离cm h h h h h B A B B 0.20.320

1020=?+=??+=? 例14 一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口

的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如图1—13所示,最初活塞搁置

在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H 0,压强等于大气压强p 0。现

对气体缓慢加热,当气体温度升高了△T=60K 时,活塞(及铁砂)开始离开

卡环而上升。继续加热直到气柱高度为H 1=1.5H 0.此后,在维持温度不变的

条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H 2=1.8H 0,求此

时气体的温度。(不计活塞与气缸之间的摩擦)

解析 气缸内气体的状态变化可分为三个过程:等容变化→等压变

化→等温变化;因为气体的初态压强等于大气压p 0,最后铁砂全部取走后气体的压强也等于大气压p 0,所以从整状态变化来看可相当于一个等压变化,故将这三个过程当作一个研究过程。 根据盖·吕萨克定律:2

210T S H T S H = ① 再隔离气体的状态变化过程,从活塞开始离开卡环到把温度升到H 1时,气体做等压变化,有:2

110T S H T T S H =?+ ② 解①、②两式代入为数据可得:T 2=540K

例15 一根对称的“∧”形玻璃管置于竖直平面内,管所有空间有

竖直向上的匀强电场,带正电的小球在管内从A 点由静止开始运动,且与管

壁的动摩擦因数为μ,小球在B 端与管作用时无能量损失,管与水平面间夹

角为θ,AB 长L ,如图1—14所示,求从A 开始,小球运动的总路程是多少?

(设小球受的电场力大于重力)

解析 小球小球从A 端开始运动后共受四个力作用,电场力为qE 、重力mg 、管壁 支持力N 、摩擦力f ,由于在起始点A 小球处于不平衡状态,因此在斜管上任何位置都是不平衡的,小球将做在“∧”管内做往复运动,最后停在B 处。若以整个运动过程为研究对象,将使问题简化。

以小球为研究对象,受力如图1—14甲所示,由于电场力和重力做功与路径无关, 而摩擦力做功与路径有关,设小球运动的总路程为s ,由动能定理得:

qELsin θ-mgLsin θ-fs=0 ①

又因为f=μN ②

N=(qE -mg)cos θ 所以由以上三式联立可解得小球运动的总路程:μθ

tan L s = ③

例16 两根相距d=0.20m 的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并

处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2T ,导轨上面横放着

两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω,回路中

其余部分的电阻可不计。已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导

轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v=5.0m/s ,如图1—15所示。不计

导轨上的摩擦。

(1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小;

(2)求两金属细杆在间距增加0.40m 的滑动过程中共产生的热量。

解析 本题是电磁感应问题,以两条细杆组成的回路整体为研究对象,从力的角度看,细杆匀速移动,拉力跟安培力大小相等。从能量的角度看,外力做功全部转化为电能,电又全部转化为内能。根据导线切割磁感线产生感应电动势公式得:ε总=2BLv 从而回路电流r

Blv I 22= 由于匀速运动,细杆拉力F=F 安=N r

v l B BIl 222102.3-?== 根据能量守恒有:J Fs Fvt Pt Q 21028.12-?====

即共产生的热量为1.28-10-2J.

例17 两金属杆ab 和cd 长均为l ,电阻均为R ,质量分别为M 和m, M>m. 用两

根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.两金属杆都处在水平位置,如图1—16所示.整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B 。若金属杆ab 正好匀速向下运动,求运动的速度.

解析 本题属电磁感应的平衡问题,确定绳上的拉力,可选两杆整体为研究对,确定感应电流可选整个回路为研究对象,确定安培力可选一根杆为研究对象。设匀强磁场垂直回路平面向外,绳对杆的拉力为T ,以两杆为研究对象,受力如1—16甲所示。因两杆匀速移动,由整体平衡条件得:

4T=(M+m)g

对整个回路由欧姆定律和法拉第电磁感应 定律得:R

BlV I 22= ② 对ab 杆,由于杆做匀速运动,受力平衡:

02=-+Mg T BIl ③ 联立①②③三式解得:222)(l

B gR m M v -=

针对训练

1.质量为m 的小猫,静止于很长的质量为M 的吊杆上,如图1—17所示。在吊杆上端悬线

断开的同时,小猫往上爬,若猫的高度不变,求吊杆的加速度。(设吊杆下端离地面足够高)

2.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中,若把在空中下落的过程称为过程

I ,进入泥潭直到停止的过程称为过程II ,则

( )

A .过程I 中钢珠动量的改变量等于它重力的冲量

B .过程II 中阻力的冲量的大小等于全过程中重力冲量的大小

C .过程II 中钢珠克服阻力所做的功等于过程I 与过程II 中钢珠所减少的重力势能之

D .过程II 中损失的机械能等于过程I 中钢珠所增加的动能

3.质量为m 的运动员站在质量为m/2的均匀长板AB 的中点,板位于水平面上,可绕通过B

点的水平轴转动,板的A 端系有轻绳,轻绳的另一端绕过两个定滑轮后,握在运动员手中。当运动员用力拉绳时,滑轮两侧的绳子都保持在竖直方向,如图1—18所示。要使板的A 端离开地面,运动员作用于绳子的最小拉力是 。

4.如图1—19,一质量为M 的长木板静止在光滑水平桌面上。一质量为m 的小

滑块以水平速度0v 从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板。滑块刚

离开木板时的速度为3/0v 。若把该木板固定在水平桌面上,其他条件相同,求滑 决离开木板时的速度为v 。

5.如图1—20所示为一个横截面为半圆,半径为R 的光滑圆柱,一根不可伸长的细绳两端

分别系着小球A 、B ,且B A m m 2=,由图示位置从静止开始释放A 球,当小球B 达到半圆的顶点时,求线的张力对小球A 所做的功。

6.如图1—21所示,AB 和CD 为两个斜面,其上部足够长,下部分别与一光滑圆弧面相切,

EH 为整个轨道的对称轴,圆弧所对圆心角为120°,半径为2m ,某物体在离弧底H 高h=4m 处以V 0=6m/s 沿斜面运动,物体与斜面的摩擦系数04.0=μ,求物体在AB 与CD 两斜面上(圆弧除外)运动的总路程。(取g=10m/s 2

7.如图1—22所示,水平转盘绕竖直轴OO ′转动,两木块质量分别为M 与m ,到轴线的距

离分别是L 1和L 2,它们与转盘间的最大静摩擦力为其重力的μ倍,当两木块用水平细绳连接在一起随圆盘一起转动并不发生滑动时,转盘最大角速度可能是多少?

8.如图2—23所示,一质量为M ,长为l 的长方形木板B ,放在光滑的水平地面上,在其右

端放一质量为m 的小木块,且m

9.如图1—24所示,A 、B 是体积相同的气缸,B 内有一导热的、可在气缸

内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C 、D 为不导热的阀门。起初,阀门关闭,

A 内装有压强P 1=2.0×105Pa ,温度T 1=300K 的氮气。

B 内装有压强P 2=1.0×105Pa ,

温度T 2=600K 的氧气。阀门打开后,活塞C 向右移动,最后达到平衡。以V 1和V 2

分别表示平衡后氮气和氧气的体积,则V 1 : V 2= 。(假定氧气和氮气均为 理想气体,并与外界无热交换,连接气体的管道体积可忽略)

10.用销钉固定的活塞把水平放置的容器分隔成A 、B 两部分,其体积之比

V A : V B =2 : 1,如图1—25所示。起初A 中有温度为127℃,压强为1.8×105Pa

的空气,B 中有温度27℃,压强为1.2×105Pa 的 空气。拔出销钉,使活塞可以

无摩擦地移动(不漏气)。由于容器 缓慢导热,最后气体都变成室温27℃,活塞 也停住,求最后A 中气体的压强。

11.如图1—26所示,A 、B 、C 三个容器内装有同种气体,已知V A =V B =2L ,

V C =1L ,T A =T B =T C =300K ,阀门D 关闭时p A =3atm ,p B =p C =1atm 。若将D 打开,

A 中气体向

B 、

C 迁移(迁移过程中温度不变),当容器A 中气体压强降为 atm P a 2='时,关闭

D ;然后分别给B 、C 加热,使B 中气体温度维持

K T b 400=',C 中气体温度维持K T c 600=',求此时B 、C 两容器内气

体的压强(连通三容器的细管容积不计)。

12.如图1—27所示,两个截面相同的圆柱形容器,右边容器高为H ,

上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞。

两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的。

开始时,阀门关闭,左边容器中装有热力学温度为T 0的单原子理想

气体,平衡时活塞到容器底的距离为H ,右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到平衡,求此时左边容器中活塞的高度和缸内气体的温度。[提示:一摩尔单原子理想气体的内能为(3/2)RT ,其中R 为摩尔气体常量,T 为气体的热力学温度]

13.如图1—28所示,静止在光滑水平面上已经充电的平行板电容器的极板距离为d ,在 板上开个小孔,电容器固定在一绝缘底座上,总质量为M ,有一个质量为m 的带正电的小 铅丸对准小孔水平向左运动(重力不计),铅丸进入电容器后,距左极板的最小距离为 d/2,求此时电容器已移动的距离。

14.一个质量为m ,带有电量-q 的小物体,可在水平轨道OX 上运动, O 端有一与轨

高中奥林匹克物理竞赛解题方法

道垂直的固定墙壁,轨道处于匀强电场中,场强大小为E ,方向沿OX

正方向,如图1—29所示,小物体以初速0v 从0x 点沿Ox 运动时,受

到大小不变的摩擦力f 的作用,且qE f <;设小物体与墙碰撞时不

损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程s 。

15.如图1—30所示,一条长为L 的细线,上端固定,下端拴一质量为m 的带电小球。将它

置于一匀强电场中,电场强度大小为E ,方向是水平的,已知当细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡。求:

(1)小球带何种电荷?小球所带的电量;

(2)如果使细线的偏角由α增大到φ,然后将小球由静止开始释放,则φ应为多大,

才能使在细线到达竖直位置时小球的速度刚好为零?

16.把6只相同的电灯泡分别接成如图1—31所示的甲乙两种电路,两电路均加上U 等于

12V 的恒定电压,分别调节变阻器R 1和R 2,使6只灯泡均能正常工作,这时甲乙两种电路消耗的总功率分别为P 1和P 2,试找出两者之间的关系。

17.如图1—32所示,在竖直方向的x 、y 坐标系中,在x 轴上方有一个有界的水平向 右的匀强电场,场强为E ,x 轴的下方有一个向里的匀强磁场,场强为B 。现从A 自由 释放一个带电量为-q 、质量为m 的小球,小球从B 点进入电场,从C 点进入磁场,从 D 点开始做水平方向的匀速直线运动。已知A 、B 、C 点的坐标分别为(0,y 1)、(0,y 2)、 (-x ,0),求D 点的纵坐标y 3。

答案:

1.g M m )1(+ 2.ABC 3.mg 21 4.M M m t +430

5.-0.19m A gR 6.290m7.1

2)(mL ML g m M ++μ

8.mgl W m M ml

s μ=+=2 9.4:1 10.1.3×105Pa 11.2.5atm 12.05

752T T H h == 13.M md 4 14.f mv qEx 22200+ 15.(1)正电 αtan E mg c = (2)αφ2=16.P 1=2P 2

17.)21(12223x mg

qE y q B g m y ---=

高中物理电场常见问题及解题方法

高中物理解题方法指导 物理题解常用的两种方法: 分析法的特点是从待求量出发,追寻待求量公式中每一个量的表达式,(当然结合题目所给的已知量追寻),直至求出未知量。这样一种思维方式“目标明确”,是一种很好的方法应当熟练掌握。 综合法,就是“集零为整”的思维方法,它是将各个局部(简单的部分)的关系明确以后,将各局部综合在一起,以得整体的解决。 综合法的特点是从已知量入手,将各已知量联系到的量(据题目所给条件寻找)综合在一起。 实际上“分析法”和“综合法”是密不可分的,分析的目的是综合,综合应以分析为基础,二者相辅相成。 正确解答物理题应遵循一定的步骤 第一步:看懂题。所谓看懂题是指该题中所叙述的现象是否明白不可能都不明白,不懂之处是哪哪个关键之处不懂这就要集中思考“难点”,注意挖掘“隐含条件。”要养成这样一个习惯:不懂题,就不要动手解题。 若习题涉及的现象复杂,对象很多,须用的规律较多,关系复杂且隐蔽,这时就应当将习题“化整为零”,将习题化成几个过程,就每一过程进行分析。 第二步:在看懂题的基础上,就每一过程写出该过程应遵循的规律,而后对各个过程组成的方程组求解。 第三步:对习题的答案进行讨论.讨论不仅可以检验答案是否合理,还能使读者获得进一步的认识,扩大知识面。 四、电场解题的基本方法 本章的主要问题是电场性质的描述和电场对电荷的作用,解题时必须搞清描述电场性质的几个物理量和研究电场的各个规律。 1、如何分析电场中的场强、电势、电场力和电势能 (1)先分析所研究的电场是由那些场电荷形成的电场。

(2)搞清电场中各物理量的符号的含义。 (3)正确运用叠加原理(是矢量和还是标量和)。 下面简述各量符号的含义: ①电量的正负只表示电性的不同,而不表示电量的大小。 ②电场强度和电场力是矢量,应用库仑定律和场强公式时,不要代入电量的符号,通过运算求出大小,方向应另行判定。(在空间各点场强和电场力的方向不能简单用‘+’、‘-’来表示。) ③电势和电势能都是标量,正负表示大小.用qU =ε进行计算时,可以把它们的符号代入,如U 为正,q 为负,则ε也为负.如U 1>U 2>0,q 为负,则021<<εε。 ④ 电场力做功的正负与电荷电势能的增减相对应,W AB 为正(即电场力做正功)时,电荷的电势能减小,B A εε>;W AB 为负时,电荷的电势能增加B A εε<。所以,应用 B A B A AB U U q W εε-)=-(=时可以代人各量的符号,来判定电场力做功的正负。当然 也可以用)-(B A U U q 求功的大小,再由电场力与运动方向来判定功的正负。但前者可直接求比较简便。 2、如何分析电场中电荷的平衡和运动 电荷在电场中的平衡与运动是综合电场;川力学的有关知识习·能解决的综合性问题,对加深有关概念、规律的理解,提高分析,综合问题的能力有很大的作用。这类问题的分析方法与力学的分析方法相同,解题步骤如下: (1)确定研究对象(某个带电体)。 (2)分析带电体所受的外力。 (3)根据题意分析物理过程,应注意讨论各种情况,分析题中的隐含条件,这是解题的关键。 (4)根据物理过程,已知和所求的物理量,选择恰当的力学规律求解。 (5)对所得结果进行讨论。 【例题4】 如图7—3所示,如果H 3 1 (氚核)和He 2 4(氦核)垂直电场强度方向进入同

高中物理答题技巧归纳大全

高中物理答题技巧归纳大全 一,考场中心态的保持 心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人、学习的主人。情绪稳定,效率提高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此而心在彼,貌似用功,实则骗人。 二,高中物理选择题的答题技巧 选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理和定量计算。解答选择题时,要注意以下几个问题: 每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选。 注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。 相信第一判断:凡已做出判断的题目,要做改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学这一点尤为重要。 做选择题的常用方法: 筛选(排除)法:根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,最后逼近正确答案。

特值(特例)法:让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。 极限分析法:将某些物理量取极限,从而得出结论的方法。 直接推断法:运用所学的物理概念和规律,抓住各因素之间的联系,进行分析、推理、判断,甚至要用到数学工具进行计算,得出结果,确定选项。 观察、凭感觉选择:面对选择题,当你感到确实无从下手时,可以通过观察选项的异同、长短、语言的肯定程度、表达式的差别、相应或相近的物理规律和物理体验等,大胆的做出猜测,当顺利的完成试卷后,可回头再分析该题,也许此时又有思路了。 物理实验题的做题技巧 实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。作为填空题,数值、单位、方向或正负号都应填全面;作为作图题:对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。 常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常

(完整word版)高中物理整体法和隔离法

整体法和隔离法 一、整体法 整体法就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部物体之间的相互作用力。 当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤是: (1)明确研究的系统或运动的全过程; (2)画出系统或整体的受力图或运动全过程的示意图; (3)选用适当的物理规律列方程求解。 二、隔离法 隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑该物体对其它物体的作用力。 为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。运用隔离法解题的基本步骤是; (1)明确研究对象或过程、状态; (2)将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来; (3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图; (4)选用适当的物理规律列方程求解。 三、应用整体法和隔离法解题的方法 1、合理选择研究对象。这是解答平衡问题成败的关键。 研究对象的选取关系到能否得到解答或能否顺利得到解答,当选取所求力的物体,不能做出解答时,应选取与它相互作用的物体为对象,即转移对象,或把它与周围的物体当做一整体来考虑,即部分的看一看,整体的看一看。 但整体法和隔离法是相对的,二者在一定条件下可相互转化,在解决问题时决不能把这两种方法对立起来,而应该灵活把两种方法结合起来使用。为使解答简便,选取对象时,一般先整体考虑,尤其在分析外力对系统的作用(不涉及物体间相互作用的内力)时。但是,在分析系统内各物体(各部分)间相互作用力时(即系统内力),必须用隔离法。 2、如需隔离,原则上选择受力情况少,且又能求解未知量的物体分析,这一思想在以后牛顿定律中会大量体现,要注意熟练掌握。 3、有时解答一题目时需多次选取研究对象,整体法和隔离法交叉运用,从而优化解题思路和解 题过程,使解题简捷明了。 所以,注意灵活、交替地使用整体法和隔离法, 不仅可以使分析和解答问题的思路与步骤变得极 为简捷,而且对于培养宏观的统摄力和微观的洞察 力也具有重要意义。 【例1】如图1-7-7所示,F1=F2=1N,分别 作用于A、B两个重叠物体上,且A、B均保持静止,则A与B之间、B与地面之间的摩擦力分别为() A.1N,零B.2N,零 C.1N,1N D.2N,1N 【例2】用轻质细线把两个质量未知小球悬挂 起来,如图1-7-3所示,今对小球a持续施加一个 向左偏下30o的恒力,并对小球b持续施加一个向 右偏上30o的同样大的恒力,最后达到平衡,则表 示平衡状态的图可能是() 【例3】四个相同的、质量均为m的木块用两 块同样的木板A、B夹住,使系统静止(如图1-7-4 所示),木块间接触面均在竖直平面内,求它们之 间的摩擦力。 补:若木块的数目为奇数呢? 【例4】如图1-7-1所示,将质量为m1和m2 的物体分别置于质量为M的物体两侧,三物体均处 于静止状态。已知m1>m2,α<?,下述说法正确的 是() A.m1对M的正压力大于m2对M的正压力 B.m1对M的摩擦力大于m2对M的摩擦力 C.水平地面对M的支持力一定等于(M+m1+m2)g 图1-7-7 D A C B 图1-7-3 图 1-7-4 A m α? 图1-7-1 m M

谈高中物理解题方法和技能-模板

谈高中物理解题方法和技能 【摘要】在物理教学中,提高学生的各种能力是十分必要的。新课程要求的三维目标的实现,落实到具体内容上,必然与学生的思维习惯、智力水平、解题方法相关联,再从目前高考的角度,考查学生思维能力、思维方法、创新能力成为重点。所以为提高学生智力水平、创新能力,总结一些解题方法,体会一些解题技巧,是十分必要的。 【关键词】高中物理解题方法技能 不少学生进入高中后,他们都反映物理难学。平时上课都听得懂,公式也记得很清楚, 但是一遇到稍难的题目就不会做,非常苦恼。 经过多年的高中物理教学实践, 我觉得要学好高中物理,首先要能将题目抽象成物理模型, 其次要有扎实的数学功底,最后必须有巧妙的解题方法。 一、常用的解题方法 1.观察法 观察法是学习物理最基本的方法, 是科学归纳的必要条件。学生对学习活动的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录, 能够为物理概念的形成、物理知识的理解、物理规律的探究提供信息和依据。 常用观察方法有: (1)观察重点, 排除无关因素的干扰。(2)前后对比观察, 抓住因果关系。(3)正、反对比观察, 深化认识。在指导学生观察时,多采用一些正反对比的方法,可以加深学生理解知识,拓宽思路。 2.解析法 解析法是综合法的逆过程, 它是从未知到已知的推理思维方法,是从局部到整体的一种思维过程。其优点在于把复杂的物理过程分解为简单的要素分别进行分析, 便于从中找出最主要的,起决定性的物理要素和规律。具体是从待求量的分析入手, 从相关的物理概念或公式中去追求到已知量的一种方法。要求这个量, 必须知道哪些量,逐步寻求直至全部找出相的物理过程和已知的关系, 尔后再由已知量求出未知量。 3.综合法 综合法是通过题设条件, 按顺序对已知条件的物理各过程和各因素起来进行综合分析推出未知的思维方法。即从已知到未知的思维方法,是从整体到局部的一种思维过程。此法要求从读题开始,注意题中能划分多少个不同过程或不

高中物理解题方法---整体法和隔离法

高中物理解题方法---整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环 质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连, 并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两环再 A O B P Q

高中物理整体法隔离法解决物理试题答题技巧及练习题

高中物理整体法隔离法解决物理试题答题技巧及练习题 一、整体法隔离法解决物理试题 1.a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连。当用大小为F的恒力沿水平方向拉着 a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1;当用恒力F竖直向上拉着 a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2;当用恒力F倾斜向上向上拉着 a,使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x3,如图所示。则() A.x1= x2= x3 B.x1 >x3= x2 C.若m1>m2,则 x1>x3= x2 D.若m1

高中物理解题方法

高中物理解题方法专题指导 方法专题一:图像法解题 一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的. 高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题. 二、典型应用 1.把握图像斜率的物理意义 在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同. 2.抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件. 例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中, 根据得出的一组数据作出U-I图像,如图所示, 由图像得出电池的电动势E=______ V,内电阻 r=_______ Ω. 3.挖掘交点的潜在含意 一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”. 例2、A、B两汽车站相距60 km,从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车,行驶速度为60 km/h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时,B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站,问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出,要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多,那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车?

高中物理-常考题型与解题方法全汇总

高中物理-常考题型与解题方法全汇总 题型1 直线运动问题 题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查。单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题。 思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系. 题型2 物体的动态平衡问题 题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题。物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题. 思维模板:常用的思维方法有两种. (1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化。 题型3 运动的合成与分解问题 题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类,一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解。 思维模板: (1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。 (2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。 题型4 抛体运动问题 题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都

高中物理整体法和隔离法

高中物理整体法和隔离法. 整体法和隔离法想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体一、整体法的作用力,不考虑该物体整体法就是把几个物体对其它物体的作用力。视为一个整体,受力分析

为了弄清系统(连接体)时,只分析这一整体之外内某个物体的受力和运动的物体对 整体的作用力,情况,一般可采用隔离法。不考虑整体内部物体之间运用隔离法解题 的基本步的相互作用力。 骤是;当只涉及系统而不涉及(1系统内部某些物体的力和)明确研究对象或过程、状态;运动时,一般可采用整体(2法。运用整体法解题的基)将某个研究对象或某段运动过程、或某个本步骤是:状态从全过程

中隔离出)明确研究的系统(1来;或运动的全过程; (3)画出系统或整体)画出某状态下的2(受力图或运动过程示意的受力图或运动 全过程的图;示意图; (3(4)选用适当的物理)选用适当的物理规律列方程求解。规律列方程求解。 三、应用整体法和隔离法二、隔离法 解题的方法隔离法就是把要分析的 、合理选择研究对物体从相关的物体系中假1 2 间相互作用力时(即系统象。这是解答平衡问题成内力),必须用隔离法。败的关键。、如需隔离,原则上选研究对象的选取关系到2择受力情况少,且又能求能否得到解答或能否顺利

解未知量的物体分析,这得到解答,当选取所求力的物体,不能做出解答时,一思想在以后牛顿定律中会大量体现,要注意熟练应选取与它相互作用的物体为对象,即转移对象,掌握。、有时解答一题目时需或把它与周围的物体当做3多次选取研究对象,整体一整体来考虑,即部分的法和隔离法交叉运用,从看一看,整体的看一看。 而优化解题思路和解题过但整体法和隔离法是相程,使解题简捷明了。对的,二者

高中物理图像法解题方法专题指导

高中物理图像法解题方法专题指导 一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形像、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的. 高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题. 二、典型应用 1.把握图像斜率的物理意义 在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度,在s-t图像中斜率表示物体运动的速度,在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻,不同的物理图像斜率的物理意义不同. 2.抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方,常常是题目中的隐含条件. 例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中,根据得出 的一组数据作出U-I图像,如图所示,由图像得出电池的 电动势E=______ V,内电阻r=_______ Ω. 3.挖掘交点的潜在含意 一般物理图像的交点都有潜在的物理含意,解题中 往往又是一个重要的条件,需要我们多加关注.如:两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”. 例2、A、B两汽车站相距60 km,从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车,行驶速度为60 km/h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时,B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站,问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出,要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多,那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出,那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车? 例3、如图是额定电压为100伏的灯泡由实验得到的伏安 特曲线,则此灯泡的额定功率为多大?若将规格是“100 v、 100 W”的定值电阻与此灯泡串联接在100v的电压上,设 定值电阻的阻值不随温度而变化,则此灯泡消耗的实际功率为 多大? 4.明确面积的物理意义

高中物理解题方法整体法和隔离法

高中物理解题方法---整体法和隔离法 选择研究对象是解决物理问题的首要环节.在很多物理问题中,研究对象的选择方案是多样的,研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度。合理选择研究对象会使问题简化,反之,会使问题复杂化,甚至使问题无法解决。隔离法与整体法都是物理解题的基本方法。 隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究,这个研究对象可以是一个物体,也可以是物体的一个部分,广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 整体法是将几个物体看作一个整体,或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。隔离法和整体法看上去相互对立,但两者在本质上是统一的,因为将几个物体看作一个整体之后,还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 这两种方法广泛地应用在受力分析、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等问题中。 对于连结体问题,通常用隔离法,但有时也可采用整体法。如果能够运用整体法,我们应该优先采用整体法,这样涉及的研究对象少,未知量少,方程少,求解简便;不计物体间相互作用的内力,或物体系内的物体的运动状态相同,一般首先考虑整体法。对于大多数动力学问题,单纯采用整体法并不一定能解决,通常采用整体法与隔离法相结合的方法。 一、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法.解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a ,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止,则粗糙地面对于三角形木块( ) A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止,故可将三物体视为一个物体,它静止于水平面上,必无摩擦力作用,故选D . 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象,分析b 和c 对它的弹力和摩擦力,再求其合力来求解,则把问题复杂化了.此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑,想一想,应选什么? 【例2】有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P 环向左移一小段距离,两 环再次 A O B P Q

高中物理八大解题方法之七:逆向思维法

高中物理解题方法之逆向思维法 江苏省特级教师 戴儒京 内容提要:本文通过几道物理题的解法分析,阐述逆向思维解题方法的几种应用:一、在解题程序上逆向思维;二、在因果关系上逆向思维;三、在迁移规律上逆向思维。 所谓“逆向思维”,简单说来就是“倒过来想一想”。这种方法用于解物理题,特别是某些难题,很有好处。下面通过高考物理试卷中的几道题的解法分析,谈谈逆向思维解题法的应用的几种情况。 一、 在解题程序上逆向思维 解题程序,一般是从已知到未知,一步步求解,通常称为正向思维。但有些题目反过来思考,从未知到已知逐步推理,反而方便些。 例1.如图1所示, 图1 一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab 和cd (匝数都为n 1)、ef 和gh (匝数都为n 2)组成。用I 1和U 1表示输入电流和电压,用I 2和U 2表示输出电流和电压。在下列四种接法中,符合关系1 2212121,n n I I n n U U ==的有: (A ) b 与c 相连,以a 、d 为输入端;f 与g 相连,以e 、h 为输入端。 (B ) b 与c 相连,以a 、d 为输入端;e 与g 相连、f 与h 相连作为输入端。 (C ) a 与c 相连,b 与d 相连作为输入端;f 与g 相连,以e 、h 为输出端。 (D ) a 与c 相连,b 与d 相连作为输入端;e 与g 相连、f 与h 相连作为输出端。 析与解:一般的选择题,是从题干所给的已知条件去求解,解出结果与选项比较,哪个正确选哪个。但本题我们不能根据两个公式去求解法,而只能逐一选项讨论哪种解法能得出题干给出的公式。 对(A ),初级ab 和cd 两线圈串联,总匝数为2 n 1,次级ef 和gh 两线圈亦串联,总

高中物理解题方法大全(完整版)

" 高中物理解题方法指导 (完整版) 物理题解常用的两种方法: 分析法的特点是从待求量出发,追寻待求量公式中每一个量的表达式,(当然结合题目所给的已知量追寻),直至求出未知量。这样一种思维方式“目标明确”,是一种很好的方法应当熟练掌握。 综合法,就是“集零为整”的思维方法,它是将各个局部(简单的部分)的关系明确以后,将各局部综合在一起,以得整体的解决。 综合法的特点是从已知量入手,将各已知量联系到的量(据题目所给条件寻找)综合在一起。 实际上“分析法”和“综合法”是密不可分的,分析的目的是综合,综合应以分析为基础,二者相辅相成。 正确解答物理题应遵循一定的步骤 - 第一步:看懂题。所谓看懂题是指该题中所叙述的现象是否明白不可能都不明白,不懂之处是哪哪个关键之处不懂这就要集中思考“难点”,注意挖掘“隐含条件。”要养成这样一个习惯:不懂题,就不要动手解题。 若习题涉及的现象复杂,对象很多,须用的规律较多,关系复杂且隐蔽,这时就应当将习题“化整为零”,将习题化成几个过程,就每一过程进行分析。 第二步:在看懂题的基础上,就每一过程写出该过程应遵循的规律,而后对各个过程组成的方程组求解。 第三步:对习题的答案进行讨论.讨论不仅可以检验答案是否合理,还能使读者获得进一步的认识,扩大知识面。 一、静力学问题解题的思路和方法 1.确定研究对象:并将“对象”隔离出来-。必要时应转换研究对象。这种转换,一种情况是换为另一物体,一种情况是包括原“对象”只是扩大范围,将另一物体包括进来。 2.分析“对象”受到的外力,而且分析“原始力”,不要边分析,边处理力。以受力图表示。 3.根据情况处理力,或用平行四边形法则,或用三角形法则,或用正交分解法则,提高力合成、分解的目的性,减少盲目性。 ^ 4.对于平衡问题,应用平衡条件∑F=0,∑M=0,列方程求解,而后讨论。 5.对于平衡态变化时,各力变化问题,可采用解析法或图解法进行研究。 静力学习题可以分为三类: ①力的合成和分解规律的运用。 ②共点力的平衡及变化。 ③固定转动轴的物体平衡及变化。

最新高中物理解题方法+高考物理知识点总结优秀名师资料

高中物理解题方法高考物理知识点总结物理题解常用的两种方法: 分析法的特点是从待求量出发,追寻待求量公式中每一个量的表达式,(当然结合题目所给的已知量追寻),直至求出未知量。这样一种思维方式“目标明确”,是一种很好的方法应当熟练掌握。 综合法,就是“集零为整”的思维方法,它是将各个局部(简单的部分)的关系明确以后,将各局部综合在一起,以得整体的解决。 综合法的特点是从已知量入手,将各已知量联系到的量(据题目所给条件寻找)综合在一起。 实际上“分析法”和“综合法”是密不可分的,分析的目的是综合,综合应以分析为基础,二者相辅相成。 正确解答物理题应遵循一定的步骤 第一步:看懂题。所谓看懂题是指该题中所叙述的现象是否明白?不可能都不明白,不懂之处是哪,哪个关键之处不懂,这就要集中思考“难点”,注意挖掘“隐含条件。”要养成这样一个习惯:不懂题,就不要动手解题。 若习题涉及的现象复杂,对象很多,须用的规律较多,关系复杂且隐蔽,这时就应当将习题“化整为零”,将习题化成几个过程,就每一过程进行分析。 第二步:在看懂题的基础上,就每一过程写出该过程应遵循的规律,而后对各个过程组成的方程组求解。 第三步:对习题的答案进行讨论(讨论不仅可以检验答案是否合理,还能使读者获得进一步的认识,扩大知识面。 一、静力学问题解题的思路和方法

1.确定研究对象:并将“对象”隔离出来-。必要时应转换研究对象。这种转换,一种情况是换为另一物体,一种情况是包括原“对象”只是扩大范围,将另一物体包括进来。 2.分析“对象”受到的外力,而且分析“原始力”,不要边分析,边处理力。以受力图表示。 3.根据情况处理力,或用平行四边形法则,或用三角形法则,或用正交分解法则,提高力合成、分解的目的性,减少盲目性。 4.对于平衡问题,应用平衡条件?F,0,?M,0,列方程求解,而后讨论。 5.对于平衡态变化时,各力变化问题,可采用解析法或图解法进行研究。 静力学习题可以分为三类: ? 力的合成和分解规律的运用。 ? 共点力的平衡及变化。 ? 固定转动轴的物体平衡及变化。 认识物体的平衡及平衡条件 ,对于质点而言,若该质点在力的作用下保持静止或匀速直线运动,即加速度为零,则称为平衡,欲使质点平衡须有?F,0。若将各力正交分解则 有:?F,0,?F,0 。 XY ,对于刚体而言,平衡意味着,没有平动加速度即,0,也没有转动加速度即,,0(静止或匀逮转动),此时应有:?F,0,?M,0。 这里应该指出的是物体在三个力(非平行力)作用下平衡时,据?F,0可以引伸得出以下结论: be carried out in time rust and antirust paint twice. While skeleton construction curtain wall fireproof, antisepsis, mine should be simultaneously, all skeletons complete after the required time and

高中物理整体法隔离法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析

高中物理整体法隔离法解决物理试题试题类型及其解题技巧及解析 一、整体法隔离法解决物理试题 1.如图甲所示,一轻质弹簧的下端,固定在水平面上,上端叠放着两个质量均为m的物体A、B(物体B与弹簧栓接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示(重力加速度为g),则() A.施加外力的瞬间,F的大小为2m(g﹣a) B.A、B在t1时刻分离,此时弹簧的弹力大小m(g+a) C.弹簧弹力等于0时,物体B的速度达到最大值 D.B与弹簧组成的系统的机械能先增大,后保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】 A.施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有: 2mg=kx; 施加外力F的瞬间,对整体,根据牛顿第二定律,有: = +- 22 F F mg ma 弹 其中: F弹=2mg 解得: F=2ma 故A错误。 B.物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的速度与加速度,且F AB=0; 对B: F弹′-mg=ma 解得: F弹′=m(g+a) 故B正确。 C .B受重力、弹力及压力的作用;当合力为零时,速度最大,而弹簧恢复到原长时,B受到的合力为重力,已经减速一段时间,速度不是最大值;故C错误; D.B与弹簧开始时受到了A的压力做负功,故开始时机械能减小;故D错误;

2.如图所示,质量为m 的物体放在斜面体上,在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,物体始终与斜面体保持相对静止,则斜面体对物体的摩擦力Ff 和支持力FN 分别为(重力加速度为g )( ) A .Ff =m (gsinθ+acosθ) FN =m (gcosθ-asinθ) B .Ff =m (gsinθ+aco sθ) FN=m (gcosθ-acosθ) C .Ff =m (acosθ-gsinθ) FN=m (gcosθ+asinθ) D .Ff =m (acosθ-gsinθ) FN =m (gcosθ-acosθ) 【答案】A 【解析】对物体受力分析,受重力、支持力、摩擦力(沿斜面向上),向右匀加速,故合力大小为ma ,方向水平向右; 采用正交分解法,在平行斜面方向,有:F f -mg sin θ=ma cos θ,在垂直斜面方向,有:mg cos θ-F N =ma sin θ,联立解得:F f =m (g sin θ+a cos θ),F N =m (g cos θ-a sin θ);故A 正确,B,C,D 错误;故选A. 【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住物体与斜面的加速度相等,结合牛顿第二定律进行求解. 3.如图所示的电路中,电源内阻一定,电压表和电流表均为理想电表.现使滑动变阻器R 滑片向左滑动一小段距离,测得电压表V 1的示数变化大小为ΔU 1,电压表V 2的示数变化大小为ΔU 2,电流表A 的示数变化大小为ΔI ,对于此过程下列说法正确的是( ) A .通过电阻R 1的电流变化量大小等于11 U R B .R 0两端的电压的变化量大小等于ΔU 2-ΔU 1 C .路端电压的增加量等于ΔU 2

(完整版)高中物理解题技巧

物理快速解题技巧 技巧一、巧用合成法解题 【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图2-2-1所 示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木 块下滑的加速度. 解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块 有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解 木块加速度的目的. (1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力必沿斜面向下,如图2-2-2 所示.由几何关系可知F 合=mgsin θ 根据牛顿第二定律有mgsin θ=ma 1 所以a 1=gsin (2)当细线沿水平方向时,小球受重力mg 和细线的拉力T ,由题意可知,这两个力的合力也必沿斜面向下,如图2-2-3所示.由几何关系可知F 合=mg /sin θ 根据牛顿第二定律有mg /sin θ=ma 2 所以a 2=g /sin θ. 【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单. 技巧二、巧用超、失重解题 【典例2】 如图2-2-4所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,整个装置 用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻 绳上拉力F 的大小满足 A.F=Mg B.Mg <F <(M+m )g C .F=(M+m )g D.F >(M+m )g 解析:以系统为研究对象,系统中只有铁片在电磁铁吸引下向上做加速运动,有向上的 θ 图2-2-1 θ mg T F 合 图2-2-2 θ mg F 合 T 图2-2-3 图2-2-4

高考-高中物理-力学专题-整体法和隔离法

专题整体法和隔离法 、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(各部分)间相互作用时,用隔离法?解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质 量为ml和m2的两个木块b和c,如图所示,已知粗糙地面 对于三角形木块() A .有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右 B ?有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左 C .有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定 D .没有摩擦力的作用 【例2】有一个直角支架AOB , AO水平放置,表面粗糙,0B竖直向下,表面光 滑,A0上套有小环P, 0B上套有小环Q,两环质量均为m , 两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡,如图。现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,A0杆对P环 的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是() A. N不变,T变大 B. N不变,T变小 C . N变大,T变大 D . N变大,T变小 【例3】如图所示,设 A 重10N , B 重20N , A、B 间的动摩擦因数为0.1 , B与地面的摩擦因数为0.2 .问: (1 )至少对B向左施多大的力,才能使A、B发生相对 A -f F—-B-— 滑动?(2)若A、B间卩1=0.4 , B与地间"=0」,贝U F 多大才能产生相对滑动? 【例4】将长方形均匀木块锯成如图所示的三部分,其中B、C 两部分完全对称,现将三部分拼在一起放在粗糙水平面上,当用与木块左侧垂直的水平向右力F作用时,木块恰能向右匀速运动, 且A与B、A与C均无相对滑动,图中的0角及F为已知,求A 与B之间的压力为多少? 【例5】如图所示,在两块相同的竖直木板间,有质量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖静 止不动,则左边木板对第一块砖,第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为 A . 4mg、2mg B . 2mg、0 C . 2mg、mg 12 3 4 ml

高中物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧(超强)及练习题

高中物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧(超强)及练习题 一、整体法隔离法解决物理试题 1.在如图所示的电路中,已知电源的电动势E=5 V,内阻不计,R1=8 Ω,R2=2 Ω,R3=5 Ω,R=6 Ω,滑动变阻器的最大阻值R4=20 Ω,电容器电容C=2 μF,不计电表内阻的影响,闭合开关,在滑片从a端滑到b端的过程中,下列说法中正确的是( ) A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大 C.电源的总功率变大 D.电容器先放电后充电 【答案】D 【解析】 A、C、当P从a滑到b时,电路总电阻变大,总电流变小,电流表的示数变小,电源的总功率变小A、C错误; B、总电流变小,R1、R2支路的电流不变,通过R3的电流变小,故电压表示数变小,B正确;D、当P在a端时电容器与R2并联,电容器两端电压U C1=1V,上极板带正电;当P在b端时,电容器两端电压U C2=3V,上极板带负电,所以电容器先放电后充电,D正确.故选BD. 【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律中的含容电路;要注意当无法明确电容器的串并联关系时则应先求出两端的电势,再求出两端的电势差即可求解. 2.如图所示,一个物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明出此时斜面不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力F向下推此物体,使物体加速下滑,斜面依然保持静止,则斜面受地面的摩擦力是( ) A.大小为零B.方向水平向右 C.方向水平向左D.无法判断大小和方向 【答案】A 【解析】 【详解】 对斜面体进行受力分析如下图所示:

开始做匀速下滑知压力与摩擦力在水平方向上的分力相等,当用力向下推此物体,使物体加速下滑,虽然压力和摩擦力发生了变化,但摩擦力f 始终等于N F 。知两力在水平方向上的分力始终相等,所以斜面受地面的摩擦力仍然为零。 A .斜面受地面的摩擦力大小为零,与分析结果相符,故A 正确; B .斜面受地面的摩擦力方向水平向右,与分析结果不符,故B 错误; C .斜面受地面的摩擦力方向水平向左,与分析结果不符,故C 错误; D .综上分析,可知D 错误。 3.如图,斜面体置于水平地面上,斜面上的小物块A 通过轻质细绳跨过光滑的定滑轮与物块B 连接,连接A 的一段细绳与斜面平行,系统处于静止状态.现对B 施加一水平力F 使B 缓慢地运动,A 与斜面体均保持静止,则在此过程中( ) A .地面对斜面体的支持力一直增大 B .绳对滑轮的作用力不变 C .斜面体对物块A 的摩擦力一直增大 D .地面对斜面体的摩擦力一直增大 【答案】D 【解析】 【详解】 取物体B 为研究对象,分析其受力情况,设细绳与竖直方向夹角为,则水平力: 绳子的拉力为: A 、因为整体竖直方向并没有其他力,故斜面体所受地面的支持力没有变;故A 错误; B 、由题目的图可以知道,随着B 的位置向右移动,绳对滑轮的作用力一定会变化.故B 错误; C 、在这个过程中尽管绳子张力变大,但是因为物体A 所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向,故物体A 所受斜面体的摩擦力的情况无法确定;故C 错误; D 、在物体B 缓慢拉高的过程中, 增大,则水平力F 随之变大,对A 、B 两物体与斜面体这个整体而言,因为斜面体与物体A 仍然保持静止,则地面对斜面体的摩擦力一定变大;所以D 选项是正确的;

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