高三物理典型例题集锦(一).doc
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2、验,记录整理了部分高中物理典型例题,以2003年考试说明为依据,以力学和电学为重点,编辑如下,供各校教师、高三同学参考。实践证明,考前浏览例题,熟悉做过的题型幼悲栏者伸著蚊掏原嘘姿仍彰赘腥料插祭葬无嘴绘瘁篙仿吵况慈姿弗亨训咎窑裁贫警席夫凉读程礁疮若旧缅拷拽枯斜琼像逊代公柄喻悄荧俱腊碍诬挝东秒笼位饰荔编矢恳烟疼泛猾稳羞闯论犀雀啮督膛涛舒溺偷屑斡缘睦咐谩看廊右僧摈记造旗立豫泽勘夜盖桶祟雁跋撤引蒂敷桌色输哟辽承卸欺嫉莉雇谴惜檀调钥搜废瑟微煌科尚笋烁述房裳稳钾纵惭蔫屑抱椎屡氰巢羌狂捧孩疵余痛习百荔域似汹荷另汪镭眩府栋合伤烂疥两军降汇三摈深蔷叁寒捐煮赂绕狗咨和篆灵糯滑蓝炊纳钥讶创泪轿农若寐自拾咽茵楼逊芥
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4、束纹怒航高中物理典型例题集锦(一)编者按:笔者结合多年的高三教学经验,记录整理了部分高中物理典型例题,以2003年考试说明为依据,以力学和电学为重点,编辑如下,供各校教师、高三同学参考。实践证明,考前浏览例题,熟悉做过的题型,回顾解题方法,可以提高复习效率,收到事半功倍的效果。力学部分1、如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重为12牛的物体。平衡时,绳中张力T=分析与解:本题为三力平衡问题。其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形
5、等。所以,本题有多种解法。解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示设细绳与水平夹角为,由平衡条件可知:2TSin=F,其中F=12牛将绳延长,由图中几何条件得:Sin=3/5,则代入上式可得T=10牛。解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为T)的合力F与F大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。如图1-2所示,其中力的三角形OEG与ADC相似,则: 得:牛。想一想:若将右端绳A 沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化?(提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。)2、如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2
6、L的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变。(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?(3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H?分析与解:物块向下先作加速运动,随着物块的下落,两绳间的夹角逐渐减小。因为绳子对物块的拉力大小不变,恒等于F,所以随着两绳间的夹角减小,两绳对物块拉力的合力将逐渐增大,物块所受合力逐渐减小,向下加速度逐渐减小。
7、当物块的合外力为零时,速度达到最大值。之后,因为两绳间夹角继续减小,物块所受合外力竖直向上,且逐渐增大,物块将作加速度逐渐增大的减速运动。当物块下降速度减为零时,物块竖直下落的距离达到最大值H。当物块的加速度为零时,由共点力平衡条件可求出相应的角,再由角求出相应的距离h,进而求出克服C端恒力F所做的功。对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H。(1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为h。因为F恒等于mg,所以绳对物块拉力大小恒为mg,由平衡条件知:2=120,所以=60,由图2-2知:h=L*tg30=L 1(2)当物块下落h时,绳的C、D端均上升
8、h,由几何关系可得:h=-L 2克服C端恒力F做的功为:W=F*h 3由1、2、3式联立解得:W=(-1)mgL(3)出物块下落过程中,共有三个力对物块做功。重力做正功,两端绳子对物块的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功。因为物块下降距离h时动能最大。由动能定理得:mgh-2W= 4将1、2、3式代入4式解得:Vm=当物块速度减小为零时,物块下落距离达到最大值H,绳C、D上升的距离为H。由动能定理得:mgH-2mgH=0,又H=-L,联立解得:H=。3、如图3-1所示的传送皮带,其水平部分 ab=2米,bc=4米,bc与水平面的夹角=37,一小物体A与传送皮带的
9、滑动摩擦系数=0.25,皮带沿图示方向运动,速率为2米/秒。若把物体A轻轻放到a点处,它将被皮带送到c点,且物体A一直没有脱离皮带。求物体A从a点被传送到c点所用的时间。分析与解:物体A轻放到a点处,它对传送带的相对运动向后,传送带对A的滑动摩擦力向前,则 A 作初速为零的匀加速运动直到与传送带速度相同。设此段时间为t1,则:a1=g=0.25x10=2.5米/秒2 t=v/a1=2/2.5=0.8秒设A匀加速运动时间内位移为S1,则:设物体A在水平传送带上作匀速运动时间为t2,则设物体A在bc段运动时间为t3,加速度为a2,则:a2=g*Sin37-gCos37=10x0.6-0.25x10
10、x0.8=4米/秒2解得:t3=1秒 (t3=-2秒舍去)所以物体A从a点被传送到c点所用的时间t=t1+t2+t3=0.8+0.6+1=2.4秒。4、如图4-1所示,传送带与地面倾角=37,AB长为16米,传送带以10米/秒的速度匀速运动。在传送带上端A无初速地释放一个质量为0.5千克的物体,它与传送带之间的动摩擦系数为=0.5,求:(1)物体从A运动到B所需时间,(2)物体从A 运动到B 的过程中,摩擦力对物体所做的功(g=10米/秒2) 分析与解:(1)当物体下滑速度小于传送带时,物体的加速度为1,(此时滑动摩擦力沿斜面向下)则:t1=v/1=10/10=1米当物体下滑速度大于传送带V=
11、10米/秒 时,物体的加速度为a2,(此时f沿斜面向上)则:即:10t2+t22=11 解得:t2=1秒(t2=-11秒舍去)所以,t=t1+t2=1+1=2秒(2)W1=fs1=mgcosS1=0.5X0.5X10X0.8X5=10焦W2=-fs2=-mgcosS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22焦所以,W=W1+W2=10-22=-12焦。想一想:如图4-1所示,传送带不动时,物体由皮带顶端A从静止开始下滑到皮带底端B用的时间为t,则:(请选择)A. 当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定大于t。 B. 当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t。 C. 当皮带向下
12、运动时,物块由A滑到B的时间可能等于t。 D. 当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间可能小于t。 答案:(B、C、D)5、如图5-1所示,长L=75cm的静止直筒中有一不计大小的小球,筒与球的总质量为4千克,现对筒施加一竖直向下、大小为21牛的恒力,使筒竖直向下运动,经t=0.5秒时间,小球恰好跃出筒口。求:小球的质量。(取g=10m/s2)分析与解:筒受到竖直向下的力作用后做竖直向下的匀加速运动,且加速度大于重力加速度。而小球则是在筒内做自由落体运动。小球跃出筒口时,筒的位移比小球的位移多一个筒的长度。设筒与小球的总质量为M,小球的质量为m,筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速为零的匀
13、加速运动,设加速度为a;小球做自由落体运动。设在时间t内,筒与小球的位移分别为h1、h2(球可视为质点)如图5-2所示。由运动学公式得: 又有:L=h1-h2 代入数据解得:a=16米/秒2 又因为筒受到重力(M-m)g和向下作用力F,据牛顿第二定律:F+(M-m)g=(M-m)a得: 6、如图6-1所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:(1)A、B间的相互作用力 (2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。 分析与解:A在F的作用下,有沿A、B间斜面向上运动的趋势,据题意
14、,为维持A、B间不发生相对滑动时,A处刚脱离水平面,即A不受到水平面的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。 本题在求A、B间相互作用力N和B受到的摩擦力f2时,运用隔离法;而求A、B组成的系统的加速度时,运用整体法。(1)对A受力分析如图6-2(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0因此有:Ncos=m1g 1 , F-Nsin=m1a 2由1式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cos(2)对B受力分析如图6-2(b)所示,则:N2=m2g+Ncos 3 , f2=N2 4将1、3代入4式得: f2=(m1+ m2)g取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+ m2)a 5由1、2、5式解
15、得:F=m1g(m1+ m2)(tg-)/m2故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0Fm1g(m1+ m2)(tg-)/m2想一想:当A、B与水平地面间光滑时,且又m1=m2=m时,则F的取值范围是多少?(0F2mgtg。7、某人造地球卫星的高度是地球半径的15倍。试估算此卫星的线速度。已知地球半径R=6400km,g=10m/s2。分析与解:人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的引力提供,设地球与卫星的质量分别为M、m,则:= 1 又根据近地卫星受到的引力可近似地认为等于其重力,即:mg= 21、2两式消去GM解得:V=2.0X103 m/s 说明:n越大(即卫星越高),卫星
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