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高中物理人教专题7.1智解计算题的三大策略(解析版).docx


高中 高一 下学期 物理 人教版

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高中物理人教专题7.1智解计算题的三大策略(解析版).docx
文档介绍:
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
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