2019高考物理大二轮复习 题型三 计算题.ppt

-*- 一 二 二、动力学和能量转化与守恒的综合应用 例2如图所示,一根轻绳绕过光滑的轻质定滑轮,两端分别连接物块A和B,B的下面通过轻绳连接物块C,A锁定在地面上。已知B和C的质量均为m,A的质量为 m,B和C之间的轻绳长度为l,初始时C离地的高度也为l。现解除对A的锁定,物块开始运动。设物块可视为质点,落地后不反弹。重力加速度大小为g。求: (1)A刚上升时的加速度大小a; (2)A上升过程的最大速度大小vm; (3)A离地的最大高度H。 -*- 一 二 -*- 一 二 技巧点拨 (1)分析物体在每段运动过程中的受力特点和运动特点,从而分析出物体在运动中遵循的规律。在应用动能定理解题时首先要弄清物体的受力情况和做功情况。 (2)应用动能定理列式时要注意运动过程的选取,可以全过程列式,也可以分过程列式。 -*- 一 二 拓展训练(2016·全国卷Ⅱ)轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数 μ=0.5。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后放开,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g。 ? (1)若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离。 (2)若P能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P的质量的取值范围。 -*- 一 二 解析 (1)依题意,当弹簧竖直放置,长度被压缩至l时,质量为5m的物体的动能为零,其重力势能转化为弹簧的弹性势能。由机械能守恒定律,弹簧长度为l时的弹性势能为 Ep=5mgl① 设P的质量为m,到达B点时的速度大小为vB,由能量守恒定律得 -*- 一 二 -*- 一 二 -*- 一 二 三、动量守恒定律在动力学中的综合应用 例3如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求: (1)B与C碰撞前A、B的速度; (2)弹簧具有的弹性势能。 -*- 一 二 解析 (1)A、B被弹开的过程中,A、B系统动量守恒,设弹开后A、B速度分别为vA、vB,有 3mv0=2mvA+mvB 全过程动量守恒,3mv0=5mvA -*- 一 二 规律方法灵活运用动量守恒定律解决问题 1.分析题意,明确研究系统。 2.分析系统的受力情况,判断系统动量是否守恒。 3.规定正方向,确定系统的始末状态动量的大小及方向。 注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度一般取地面为参考系。 4.根据动量守恒定律列方程求解。 5.对求解的结果加以分析、验证和说明。 -*- 一 二 二、电磁学计算题 热点例析 一、带电粒子在电磁场中的运动 例1在如图所示的xOy坐标系的第一象限的三角形区域AOB内有垂直于纸面向外的匀强磁场,将一质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O以初速度v0垂直于AB射入磁场。已知A的坐标为 ,B的坐标为(3a,0)。 (1)欲使粒子能够再次经过x轴上的OB段,求磁场的磁感应强度B的最小值及在磁感应强度最小的情况下粒子在磁场中运动的轨迹方程。 (2)在第(1)问中的磁感应强度B的情况下,在第四象限另有一矩形磁场,使粒子经过x轴后立即进入该磁场,然后粒子恰好从B点离开此矩形磁场返回到第一象限,求该磁场的最小面积(取 =1.732)。 -*- 一 二 答案 见解析 解析 (1)粒子进入磁场后的轨迹圆与磁场边界相切时,磁感应强度最小,如图甲所示。 甲 -*- 一 二 (2)如图乙所示,粒子进入第四象限矩形磁场区域时的速度方向与x轴正方向成60°角斜向下 根据几何关系,有 乙 -*- 一 二 技巧点拨 (1)判定洛伦兹力的方向用左手定则,特别注意是负电荷的情况。 (2)根据题意,认真审题,确定圆心和半径,画出轨迹示意图。 (3)确定半径的方法:作出辅助线,构成直角三角形,利用勾股定理或函数关系进行求解。 -*- 一 二 -*- 一 二 -*- 一 二 -*- 一 二 -*- 一 二 -*- 一 二 技巧点拨 解决带电粒子在复合场中运动问题的突破口是合理选取研究过程,应用运动学公式求解。 -*- 一 二 拓展训练1如图所示,足够大的荧光屏ON垂直于xOy坐标面,与x轴夹角为30°,当y轴与ON间有沿+y方向、电场