高中物理人教专题7.1智解计算题的三大策略（解析版）.docx

第七部分 计算压轴满分策略
专题7.1智解计算题的三大策略
目录
策略(一)　“三步”审题法 1
策略(二)　大题小做 8
策略(三)　规范答题 14
智解计算题技法练 17
【概述】物理计算题历来是高考拉分题，试题综合性强，涉及物理过程多，所给的物理情境较复杂，物理模型比较模糊甚至很隐蔽，所运用的物理规律也较多，对考生的各项能力要求很高。掌握以下“三策略”，可在物理计算题上得到理想的分值。
策略(一)　“三步”审题法
【例1】如图甲所示，质量m＝1 kg的小物块A(可视为质点)放在长L＝4.5 m的木板B的右端。开始时A、B两叠加体静止于水平地面上。现用一水平向右的力F作用在木板B上，通过传感器测出A、B两物体的加速度与外力F的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体与地面之间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)A、B间的动摩擦因数μ1；
(2)乙图中F0的值；
(3)若开始时对B施加水平向右的恒力F＝29 N，同时给A水平向左的初速度v0＝4 m/s，则在t＝3 s时A与B的左端相距多远。
【三步审题】
第一步：审条件挖隐含
(1)当F>F0时B相对地面滑动，F0的值为B与地面间的最大静摩擦力大小
(2)当F0<F≤25 N时，A与B一起加速运动，A与B间的摩擦力为静摩擦力
(3)当F>25 N时，A与B有相对运动，A在B的动摩擦力作用下加速度不变
第二步：审情景建模型
(1)A与B间相互作用：板块模型
(2)A与B的运动：匀变速直线运动
第三步：审过程选规律
(1)运用牛顿运动定律找加速度与摩擦力(动摩擦因数)的关系，并分析a­F图像的物理意义
(2)用匀变速运动的规律分析A与B运动的位移
【答案】(1)0.4　(2)5 N　(3)22.5 m
【解析】(1)由题图乙知，当A、B间相对滑动时A的加速度a1＝4 m/s2
对A由牛顿第二定律有
μ1mg＝ma1
得μ1＝0.4。
(2)设A、B与水平地面间的动摩擦因数为μ2，B的质量为M。当A与B间相对滑动时对B由牛顿第二定律有
F－μ1mg－μ2(m＋M)g＝Ma2
即a2＝
由题图乙知
＝，＝－
可得M＝4 kg，μ2＝0.1
则F0＝μ2(m＋M)g＝5 N。
(3)给A水平向左的初速度v0＝4 m/s，且F＝29 N时A运动的加速度大小为a1＝4 m/s2，方向水平向右。设A运动t1时间速度减为零，则t1＝＝1 s，
位移x1＝v0t1－a1t12＝2 m
B的加速度大小
a2＝＝5 m/s2，方向向右
B的位移大小x2＝a2t12＝2.5 m，此时B的速度
v2＝a2t1＝5 m/s
由于x1＋x2＝L，即此时A运动到B的左端，当B继续运动时，A从B的左端掉下来停止，设A掉下来后B的加速度大小为a3，对B由牛顿第二定律有
F－μ2Mg＝Ma3，可得a3＝ m/s2
在t＝3 s时A与B左端的距离
x3＝v2(t－t1)＋a3(t－t1)2＝22.5 m。
【例2】(2021·6月浙江选考，20)如图所示，水平地面上有一高H＝0.4 m的水平台面，台面上竖直放置倾角θ＝37°的粗糙直轨道AB、水平光滑直轨道BC、四分之一圆周光滑细圆管道CD和半圆形光滑轨道DEF，它们平滑连接，其中管道CD的半径r＝0.1 m、圆心在O1点，轨道DEF的半径R＝0.2 m、圆心在O2点，O1、D、O2和F点均处在同一水平线上。小滑块从轨道AB上、距台面高为h的P点静止下滑，与静止在轨道BC上等质量的小球发生弹性碰撞，碰后小球经管道CD、轨道DEF从F点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点，已知小滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ＝，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。
(1)若小滑块的初始高度h＝0.9 m，求小滑块到达B点时速度v0的大小；
(2)若小球能完成整个运动过程，求h的最小值hmin；
(3)若小球恰好能过最高点E，且三棱柱G的位置上下可调，求落地点Q与F点的水平距离x的最大值xmax。
【三步审题】
第一步：审条件挖隐含
(1)关注研究对象——滑块、小球。
(2)关注运动过程
滑块匀加速下滑，与小球碰撞交换速度，小球做圆周运动，下抛，与三棱柱碰撞后平抛。
(3)关注受力
根据物体的运动过程分析物体的受力情况，以及不同运动过程中力的变化情况。
第二步：审情景建模型
对象拆解
分别对滑块和小球进行受力分析和运动分析
模型构建
匀变速直线运动、弹性碰撞、竖直面内圆周运