高考物理總複習解題方法專題之物理常用解題方法與技巧

2022-04-30 23:39:09 字數 4949 閱讀 2783

高考總複習專題物理解題方法與技巧

要學好物理,離不開解題.中學物理解題中,涉及到多種解題方法,如:隔離法、整體法、等效法、假設法、圖象法、對稱法、模擬法、極限法、割補法、微元法……等等.在高考複習中,要重視解題過程的思維方法訓練,使知識和能力實現新的飛躍.

一、整體法和隔離法

物理習題中,所涉及的研究物件往往不是乙個單獨的物體、或單一的孤立過程.

如果把所涉及到的多個物體、多個過程作為乙個整體來考慮,這種以整體為研究物件的解題方法稱為整體法;而把整體的某一部分(如其中的乙個物體或者是乙個過程)單獨從整體中抽取出來進行分析研究的方法,則稱為隔離法.

處理好二者的關係,可以找出解題的捷徑.

【思考題1】

在粗糙水平面上有乙個三角形木塊a,在它的兩個粗糙斜面上分別放有質量為m1和m2的兩個木塊b和c ,如圖所示.已知m1>m2,三木塊均處於靜止,則粗糙地面對於三角形木塊

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確定

d.沒有摩擦力的作用

【分析與解答】

由於三物體均靜止,故可將三物體視為乙個物體,它靜止於水平面上,必無摩擦力作用,故選d.

【點評】

本題若以三角形木塊a為研究物件,分析b和c對它的彈力和摩擦力,再求其合力來求解,則把問題複雜化了.

【同類變式題1】

如圖所示,在粗糙水平地面上放乙個三角形木塊a ,若物塊b在a的斜面上勻速下滑,則  (  )

a.a保持靜止,而且沒有相對於水平面運動的趨勢

b.a保持靜止,但有相對於水平面向左運動的趨勢

c.a保持靜止,但有相對於水平面向右運動的趨勢

d.因未給出所需的資料,故無法對a是否運動或有無運動趨勢作出判斷

【答案】a

【同類變式題2】

如圖所示,質量為m的斜劈形物體放在水平地面上,質量為m的粗糙物塊以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度為零後又加速返回,而物體m始終保持靜止,則在物塊m上、下滑動的整個過程中

a.地面對物體m的摩擦力先向左後向右

b.地面對物體m的摩擦力方向沒有改變

c.地面對物體m的支援力總小於(m+m)g

d.物塊m上、下滑動時的加速度大小相同

【答案】bc

【思考題2】

質量為4kg的鉛球,從離沙坑1.8m的高處自由落下.鉛球落進沙坑後陷入0.2m深而停止運動,求沙坑對鉛球的平均阻力(g取10m/s2).

【分析與解答】鉛球在前一段作自由落體運動,後一段作勻減速運動.對前一段可用機械能守恆求解,後一段可用動能定理求解.

如果用整體法處理,把開始下落到最終停止看成乙個過程,運用動能定理列式,將很快得到結果:

由    w =δek     即 mg(h+s)-fs = 0-0

可得:  f =(h+s)mg / s =(1.8+0.2)×4×10/0.2 = 400n

【點評】此題我們用動能定理列式時,把兩段過程處理成乙個過程,求解就便捷得多了.

【思考題3】

乙個質量為m、帶有電荷為-q的小物體可在水平軌道ox上運動,o端有一與軌道垂直的固定牆,軌道處於勻強電場中,場強大小為e,方向沿ox正方向,如圖所示.今小物體以初速度v0從x0點沿ox軌道運動,運動中受到大小不變的摩擦阻力f作用,且f < eq.設小物體與牆碰撞時不損失機械能且其電量保持不變,求它在停止運動前所通過的總路程s.

【分析與解答】

由於eq > f,故小物體在任何乙個x≠0的位置,其受力均不可能平衡,則小物體最後靜止只可能是靠在牆上即位於x=0處.從能量的轉化和守恆關係看,其損失的動能和電勢能都是由於小物體在運動中克服摩擦阻力做功而轉化成了內能,這一關係為   qex0-fs =0-

解得小物體停止運動前所通過的總路程 s=.

【點評】 小物體在電場力qe和摩擦力f兩力作用下的運動是勻變速運動,若根據勻變速運動的規律,求小物體無限多次地與牆壁相碰的往返路程,按無窮遞縮等比數列求和的方法求解,同樣可以得到上述答案,但過程要複雜得多.

【思考題4】

如圖所示,質量為2m的物塊a和質量為m的物塊b與地面的摩擦均不計.在已知水平推力f的作用下,a、b做加速運動。a對b的作用力為多大?

【分析與解答】

取a、b整體為研究物件,其水平方向只受乙個力f的作用

根據牛頓第二定律知: f=(2m+m)a 得 a=f/3m

取b為研究物件,其水平方向只受a的作用力f1,

根據牛頓第二定律知: f1=ma 故a對b的作用力f1=f/3

【點評】對鏈結體問題,通常先取整體為研究物件求出整體的加速度,然後再根據題目要求的問題取某乙個物體為研究物件分析和計算,解題中根據需要將整體法和隔離法交叉運用.

在物理的學習中,學會對整體的、區域性的、對變化全過程、對變化過程的細節進行細緻的分析是一項十分重要的基本功。

二、等效法

「等效」思想是研究和解決物理學問題的一種很重要的思想。

「等效」是指從效果相同出發,對所研究的物件提出一些方案進行研究的一種方法,以簡化求解過程.

如力學中合力和分力的等效代替,運動學中的合運動和分運動的等效代替、電學中電路的等效以及物理模型的等效和物理過程的等效……等等.

【思考題5】

如圖所示,ab為一光滑球面,o為球心,c為球面的最低點,小球1自偏離c點少許的位置a由靜止開始沿球面滑向最低點c點,同時有另一小球2自球心o處由靜止開始自由下落,問誰先到達最低點c點.

【提示】從等效物理模型角度分析

【分析與解答】

小球1沿球面滑動中,僅受到球面對它的彈力(總指向球心)和重力作用,與乙個擺長為r的單擺的擺球運動情況相同,則小球1自出發到到達最低點c所用的時間為對應單擺週期的,

即 t 1=t=×2π=,

小球2做自由落體運動,其到達最低點c所需的時間為 t2=.

比較以上兩式可見t1>t2,即小球2先到達最低點c .

【思考題6】

半徑為r的絕緣光滑圓環固定在豎直平面內,環上套有乙個質量為m、帶正電的珠子,空間存在水平向右的勻強電場.如圖所示。珠子所受靜電力是其重力的倍.將珠子從環上最低位置a點靜止釋放.則珠子所能獲得的最大動能ek=?

【提示】從等效場的角度分析

【分析與解答】

珠子在運動中所受到的電場力和重力均不變,把電場和重力場疊加,重力mg和電場力fe的等效場力f =mg,方向與重力夾角.

如圖所示.圖中docb是等效場力的方向。顯然,珠子在達到圖中的位置b時,具有最大的動能.這一動能值為自a至b過程中等效場力f對珠子所做的功

ekm=fr(1-cosα)=mgr (1-)=

故小珠運動到b點時有最大動能

【思考題7】

如圖所示,金屬桿a從高為h處從靜止開始沿弧形軌道下滑.導軌平行的水平部分有豎直向下的勻強磁場b,水平部分導軌上原來放有一長l的金屬桿b.已知a杆的質ma, 且與b杆的質量之比ma:mb=3 :4水平導軌足夠長.兩棒始終沒有相碰,不計摩擦.求:

(1)a和b的最終速度分別是多大?

(2)整個過程中迴路釋放的電能是多少?

【提示】從等效物理過程的角度分析

【分析與解答】

(1)a下滑h過程中機械能守恆:

①a進入磁場後,迴路中產生感應電流,a、b都受安培力作用, a減速,b加速,經一段時間,a、b達到共同速度v,感應電流為零,安培力為零,共同速度v即為a、b的最終速度,過程中a、b系統所受合外力為零,由動量守恆得:

②, 由①②解得最終速度  ③

(2)由能量守恆知,迴路中產生的電能等於a、b系統機械能的損失,

所以,迴路釋放的電能      ④

三、假設法

所謂假設法,是對於待求解的問題,在與原題給條件不相違的前提下,人為地加入或減去某些條件,以使原題得以更方便地求解;或者假設乙個可能的物理狀態或物理過程,然後對此狀態進行分析和判斷,把所得的結果與實際情況進行比較以鑑別假設的正確與否來達到求解的目的.

【思考題8】

兩塊疊放的長方體滑塊a和b,置於固定的傾角為θ的斜面上,如圖所示.滑塊a和b的質量分別為m和m,a與斜面間的動摩擦因數為μ1,b與a之間的動摩擦因數為μ2,已知兩滑塊都從靜止開始以相同的加速度從斜面滑下,則滑塊b受到的摩擦力[ ]

a.等於零

b.方向沿斜面向上

c.大小等於μ1mgcosθ

d.大小等於μ2mgcosθ

【答案】b、c

四、圖象法

根據題意把抽象的物理過程用圖線表示出來,將物理量間的代數關係轉化為幾何關係,運用圖象直觀、簡明的特點,分析解決物理問題,則可達到化難為易、化繁為簡的目的。

【思考題9】

兩輛完全相同的汽車,沿水平直路一前一後勻速行駛,速度均為v0,若前車突然以恆定的加速度剎車,在它剛停住時,後車以前車剎車時的加速度開始剎車。已知前車在剎車過程中所行的距離為s,若要保證兩輛車在上述情況中不相撞,則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應為:

(a)sb)2sc)3sd)4s

【分析與解答】

依題意可作出兩車的v-t圖如圖所示,從圖中可以看出兩車在勻速行駛時保持的距離至少應為2s,即b選項正確。

【思考題10】

乙個固定在水平面上的光滑物塊,其左側面是斜面ab,右側面是曲面ac,如圖所示。已知ab和ac的長度相同。兩個小球p、q同時從a點分別沿ab和ac由靜止開始下滑,比較它們到達水平面所用的時間:

a。p小球先到

b。q小球先到

c。兩小球同時到

d。無法確定

【分析與解答】

可以利用v-t圖象(這裡的v是速率,曲線下的面積表示路程s)定性地進行比較。在同乙個v-t圖象中做出p、q的速率圖線,如圖所示。顯然開始時q的加速度較大,斜率較大;由於機械能守恆,末速率相同,即曲線末端在同一水平圖線上。

為使路程相同(曲線和橫軸所圍的面積相同),顯然q用的時間較少。

五、對稱法

有很多物理現象都具有對稱性,如:豎直上拋運動的對稱、振動過程的對稱、某些電路和光路的對稱……等等.物理解題中會用到對稱性的思考方法.

【思考題11】

如圖直線mn上方有磁感應強度為b的勻強磁場.正、負電子同時從同一點o以與mn成30°角的同樣速度v射入磁場(電子質量為m,電荷為e),它們從磁場中射出時相距多遠?射出的時間差是多少?

2019屆高考物理解題方法指導複習

高中物理解題方法指導 物理題解常用的兩種方法 分析法的特點是從待求量出發,追尋待求量公式中每乙個量的表示式,當然結合題目所給的已知量追尋 直至求出未知量。這樣一種思維方式 目標明確 是一種很好的方 法應當熟練掌握。綜合法,就是 集零為整 的思維方法,它是將各個區域性 簡單的部分 的關係明確以後,將各...

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