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一、巧法速解选择题
技巧1　排除法
通过对物理知识的理解、物理过程的分析或计算,把不符合题意的选项,从寻找差异性的角度,采用逐一排除的方法来确定答案。在遇到用已有知识解决不了的问题时,换个角度,排除错误的,剩下的就是正确的。
如图所示,直角边长为2d的等腰直角三角形EFG区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,左侧有边长为d的正方形金属线框ABCD以恒定速度v水平穿过磁场区域,设逆时针方向为电流正方向,则线框通过磁场过程中,感应电流i随时间t变化的图像是(　　)
▼
典例1
[A] [B] [C] [D]
B
【解析】 由楞次定律知,在线框进入磁场过程电路中的电流为顺时针方向,即进入磁场时电流方向为负方向,可排除A、D选项。在线框离开磁场过程中,由楞次定律知,电路中电流方向为逆时针方向,可排除C选项,故选项B正确。
技巧2　二级结论法
熟记并巧用一些“二级结论”可以使思维过程简化,节约解题时间。非常实用的二级结论有:
(1)等时圆规律。
(2)平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点。
(3)不同质量和电荷量的同性带电粒子由静止出发相继经过同一加速电场和偏转电场,轨迹重合。
(4)直流电路中动态分析的“串反并同”结论。
(5)平行通电导线同向相吸,异向相斥。
(6)带电平行板电容器与电源断开,改变极板间距离不影响极板间匀强电场的电场强度等。
(2025·安徽安庆二模)如图所示,竖直平面内三个圆的半径之比为3∶2∶1,它们的最低点相切于P点,有三根光滑细杆AP、BP、CP,杆的最高点分别处于三个圆的圆周上的某一点,杆的最低点都处于圆的最低点P。现各有一小环分别套在细杆上,都从杆的最高点由静止开始沿杆自由下滑至P点,空气阻力不计,则小环在细杆AP、BP、CP上运动的时间之比为(　　)
▼
典例2
A
技巧3　图像法
根据题目的条件画出图像或示意图,如多物体或多过程的运动关系示意图可直观反映物体间的位移、时间关系等,对弄清各物理量关系建立方程有帮助;物理图像能直观反映两个物理量间的定量或定性关系,可避免繁琐的计算,迅速找到正确答案。
(2025·山东东营一模)甲、乙两车同时从同一地点沿同一直线由静止开始运动,且两车处于不同的车道,如图为二者在0~2t0时间内的加速度随时间变化的图像,图中a0和t0均为已知量。对于该过程,下列说法正确的是(　　)
[A] 甲车平均速度等于乙车平均速度
[B] 两车在2t0时刻仍然并排行驶
[C] 在2t0时刻,甲车的速度大小为4a0t0
[D] 在2t0时刻,甲、乙两车速度相等
▼
典例3
D
【解析】 在0~2t0时间内,a-t图像与坐标轴围成的面积为速度增量,则两车的速度增量均为2a0t0,故两车在2t0时刻速度相等,C错误,D正确;
技巧4　逆向思维法
正向思维法在解题中运用较多,而有时利用正向思维法解题比较繁琐,这时我们可以考虑利用逆向思维法解题。应用逆向思维法解题的基本思路:
(1)分析确定研究问题的类型是否能用逆向思维法解决。
(2)确定逆向思维法的类型(由果索因、转换研究对象、过程倒推等)。
(3)通过转换运动过程、研究对象等确定求解思路。
(2025·河北邯郸模拟)如图所示,网球运动员训练时,在同一高度的前后两个不同位置A、B将相同的网球斜向上击出后,网球恰好垂直击中竖直墙上的同一固定点C,已知网球从B运动到C的时间为t,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,下列说法正确的是(　　)
[A] 网球从A点到C点的时间比从B点到C点的时间长
[B] 从A点击出的网球比从B点击出的网球的初速度小
[C] 两次击球,运动员对球做功相同
▼
典例4
D
技巧5　类比分析法
将两个(或两类)研究对象进行对比,分析它们的相同或相似之处、相互的联系或所遵循的规律,然后根据它们在某些方面有相同或相似的属性,进一步推断它们在其他方面也可能有相同或相似的属性的一种思维方法。在处理一些物理背景很新颖的题目时,可以尝试使用这种方法。比如恒力作用下或电场与重力场叠加中的类平抛问题、斜抛问题,可直接类比使用平抛、斜抛相关结论。
▼
典例5
粒子射出电场时的位置到B板的距离至少为(　　)
[A] 0.002 5 m [B] 0.005 m
[C] 0.01 m [D] 0.015 m
B
当类斜抛运动轨迹与B板相切时如图所示,射出电场时粒子到B板距离最小,最小距离为y min=y=0.005 m,故B正确,A、C、D错误。
技巧6　对称法
对称法就是利用物理现象、物理过程具有对称性的特点来分析解决物理问题的方法。常见的应用:
(1)运动的对称性,如竖直上抛运动中物体向上、向下运动的两过程中同位置处速度大小相等,加速度相同。
(2)结构的对称性,如均匀带电的圆环,在其圆心处产生的电场强度为零。
(3)几何关系的对称性,如粒子从某一直线边界垂直于磁感线射入匀强磁场,再从同一边界射出匀强磁场时,速度与边界的夹角相等。
(4)场的对称性,等量同种、异种点电荷形成的场具有对称性;电流周围的磁场,条形磁体和通电螺线管周围的磁场等都具有对称性。
▼
典例6
(多选)(2025·山东烟台模拟)如图所示,OO′为等量异种电荷连线的中垂线,在该平面内abcd为关于OO′对称的正方形,e、f为ab边、cd边与中垂线的交点。已知a、f两点间的电势差Uaf=U0,元电荷为e。下列说法正确的是(　　 )
[A] a、b两点间的电势差Uab=2U0
[B] a点电势高于d点电势
[C] 将一电子从无穷远处移到a点,电势能减少eU0
[D] a、b两点的电场强度相同
AC
【解析】 根据等量异种电荷电场分布特点可知OO′为等势线,故有φe=φf,由于abcd是关于OO′对称的正方形,a、b关于e对称,根据电场的对称性可知φa-φe=φe-φb,所以Uab=φa-φb=(φa-φe)-(φb-φe)=2(φa-φe),又因为φa-φe=φa-φf=U0,所以Uab=2U0,A正确;过a点的等势线从df间穿过,则d点电势高于a点电势,B错误;根据电场力做功特点可知,一电子从无穷远处移到a点,电场力做的功W=
-e(0-U0)=eU0,由于电场力对电子做正功,电势能变化了ΔEp=-W=-eU0,即电势能减少了eU0,C正确;根据异种电荷电场分布特点及电场的叠加原理可知,
a、b两点的电场强度大小相等,但方向不同,故a、b两点的电场强度不同,
D错误。
技巧7　等效替换法
等效替换法是把陌生、复杂的物理现象、物理过程在保证某种效果、特性或关系相同的前提下,转化为简单、熟悉的物理现象、物理过程来研究,从而认识研究对象本质和规律的一种思想方法。等效替换法广泛应用于物理问题的研究中,如力的合成与分解、运动的合成与分解、等效场、等效电源、变压器问题中的等效电阻。
(2025·河北张家口三模)某同学学了理想变压器工作原理后产生了一个想法,可将变压器及其负载等效视为一个电阻。如图所示理想变压器的原线圈与定值电阻R1串联后接在u=220 sin 100πt V的交流电源上,副线圈接定值电阻R2和R3,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,定值电阻R1=40 Ω,
R2=5 Ω,R3=20 Ω,则对应的等效电阻R的阻值及电阻R2消耗的功率分别为
(　　)
[A] 400 Ω,80 W [B] 40 Ω,80 W
[C] 400 Ω,100 W [D] 40 Ω,100 W
▼
典例7
A
技巧8　特殊值法
有些选择题,根据它所描述的物理现象的一般情况,较难直接判断选项的正误时,可以让某些物理量取特殊值,代入到各选项中逐个进行检验。凡是用特殊值检验证明不是正确的选项,一定是错误的,可以排除。
(2025·山东临沂模拟)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,它的斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断,下述表达式可能正确的是(　　)
D
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典例8
技巧9　极限思维法
物理学中体现的极限思维是把某个物理量推向极端,从而做出科学的推理分析,给出判断或导出一般结论。该方法一般适用于题干中所涉及的物理量随条件单调变化的情况。极限思维法在进行某些物理过程分析时,具有独特作用,使问题化难为易,化繁为简,起到事半功倍的效果。
如图所示,一半径为R的绝缘环上,均匀地分布有电荷量为Q的电荷,在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P,它与环心O的距离OP=L。静电力常量为k,关于P点的电场强度E,下列四个表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是(　　)
▼
典例9
D
技巧10　量纲法
量纲法就是用物理量的单位来鉴别答案,主要判断等式两边的单位是否一致,或所选列式的单位与题干是否统一。
(2025·河北沧州模拟)图示为一个半径为R的均匀带电圆环,其单位长度带电荷量为η。取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x,以无限远处为零势能点,P点电势的大小为φ。下面给出φ的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的电势φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性作出判断。根据你的判断,φ的合理表达式应为 (　　)
▼
典例10
A
【解析】 电势的单位是V,1 V=1 N·m/C。选项A的等式右边单位是N·m/C,与等式左边单位相同,从量纲角度看意义合理,故选项A正确;选项B的等式右边单位是N·m2/C2,与等式左边单位不同,B项不合理,故B错误;选项C的等式左右两边单位相同,但从数学角度分析,当x>R时根号内R2-x2<0,没有意义了,C项不合理,故C错误;选项D的等式右边单位是N·m2/C,与等式左边单位不同,D项不合理,故D错误。
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二、分类突破实验题
类型1　基本仪器
刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表都是基本仪器,要熟练掌握它们的使用方法、操作过程和读数规则,在高考前要进行系统的实际测量和读数练习,特别是游标卡尺、螺旋测微器、电学实验仪器的读数。此类试题难度不大,要防止在读数的估读、结果的有效数字和单位上出错。
(2025·山东泰安模拟)实验小组用如图甲所示实验装置测量当地的重力加
速度。
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典例1
8.975
(1)在竖直铁架台上固定一个力传感器和一个光电门,不可伸长的轻绳一端系住一小钢球,另一端连接力传感器。用螺旋测微器测量小钢球的直径d如图乙所示,则小钢球直径为　　　 mm。
【解析】 (1)由题图乙可知小钢球直径为
d=8.5 mm+47.5×0.01 mm=8.975 mm。
(2)小钢球静止悬挂时,用毫米刻度尺测量轻绳悬点到小钢球球心的距离l,调节光电门位置,使小钢球球心正对光电门。
(3)将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度,由静止释放小钢球,小钢球摆动经过光电门,读出小钢球经过光电门时的遮光时间Δt和传感器的示数F;则小钢球
经过最低点时的速度大小为　　　　(用题中给出的字母表示)。
(2025·湖南常德二模)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验,请按要求完成相关内容。
(1)用螺旋测微器测定金属丝直径时的示数如图甲所示,
其读数为　 　　 mm。
▼
典例2
0.656(0.654~0.657)
【解析】 (1)螺旋测微器的读数为固定刻度读数与可动刻度读数之和,
所以读数为0.5 mm+15.6×0.01 mm=0.656 mm。
(2)“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中:
①在图乙所给的器材中,本实验需要用到的是　　　　　(多选,填字母)。
BD
【解析】 (2)①由于本实验探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系,所以需要用学生电源提供交流电,且用多用电表测量交流电压。故选BD。
②用图丙所示的可拆变压器进行实际实验时,将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上,用电表测得副线圈“0”和“400”两个接线柱间的电压为3.0 V,由于不是理想变压器,可能存在磁漏,则原线圈的输入电压应　　(选填“>”或“<”)6 V。
>
(3)用如图丁所示的电路探测热敏电阻的特性,R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,RT为热敏电阻,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
①实验时,记录温控室的温度t0,将S2掷向1,闭合开关S1前,将滑动变阻器R1的滑片移到　　(选填“a”或“b”)端,调节滑动变阻器的滑片,使电流表有恰当的示数I0;将S2掷向2,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I0,记录此时电阻箱接入电路的示数为如图戊所示,则温度为t0时,热敏电阻的阻值为　　　　 Ω。
b
86.3
【解析】 (3)①闭合开关S1前,将滑动变阻器R1的滑片移到阻值最大处,即b端;由题图戊可知,温度为t0时,热敏电阻的阻值为86.3 Ω。
②该热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R如图己所示,由图可知,该热敏电阻的阻值随温度升高而　　　　　(选填“增大”或“减小”)。
减小
【解析】 ②由图己可知,该热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
类型2　常规实验
常规实验题主要考查教材中基本实验的实验原理、器材的选择、实验的操作、数据的处理和误差分析。复习时要从领会实验原理出发,全方位理解和掌握实验器材、实验操作、实验步骤、实验数据的处理、误差分析和电学实验实物图的连接、电路图的设计等,对每一个实验都应做到心中有数。
(2025·河北沧州模拟)某学习小组用如图甲所示装置验证牛顿第二定律。已知电磁打点计时器所接的交流电源频率为50 Hz,近似认为小车所受拉力等于砝码和砝码盘总重力mg。
▼
典例3
(1)下列注意事项正确的有　　　　。(多选)
A.先接通电源再释放纸带
B.砝码和砝码盘质量m必须远小于小车质量M
C.长木板右端垫高一些以平衡阻力时,挂上砝码盘,通过纸带上的点迹判断小车是否做匀速直线运动
D.长木板右端垫高一些以平衡阻力时,不挂砝码盘,让小车拉着纸带做匀速运动并肉眼观测小车是否做匀速直线运动
AB
(2)在某次实验中,获取的纸带如图乙所示,确定出O、A、B、C、…计数点
(相邻计数点间还有4个计时点没有标出)并进行了测量,根据已知数据,本次实验中小车的加速度为　　　　m/s 2(结果保留三位有效数字)。
1.70
(3)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是　　　　(填字母)。
A.系统误差 B.偶然误差
A
A B C D
B
(2025·山东威海一模)某同学用伏安法测金属丝的电阻Rx(阻值约5 Ω左右)。实验所用器材为:电池组(电动势3 V)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω)、开关、导线若干。
(1)如图甲,用螺旋测微器测量金属丝的直径为　 　　mm。
▼
典例4
0.315
【解析】 (1)螺旋测微器的分度值为0.01 mm,由题图甲可知金属丝的直径为d=0 mm+31.5×0.01 mm=0.315 mm。
(2)图乙中电压表的右端应与　　　(选填“a”或“b”)点连接。
a
(3)图丙是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的右端。请根据(2)问中的电路图,补充完成图丙中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表读数均为最小值。
【答案及解析】(3)根据(2)问中的电路图,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表读数均为最小值,则实物连线如图1所示。
(4)该同学在坐标纸上建立如图丁所示的坐标系,标出了与测量数据对应的6个点。请在该图中描绘出I-U图线,利用图线可得该金属丝的阻值Rx=
　　　 Ω(结果保留两位有效数字)。
4.3
【答案及解析】 (4)作出I-U图线如图2所示,
(5)通过电路元件的I-U图像可以了解其性能。该同学查阅说明书,了解到某元件具有维持用电器两端电压稳定的作用,其正常工作电压为3.0 V,电流约为83 mA,I-U图像如图戊所示。若使用该元件与一额定电压为3.0 V的用电器R2并联,通过适当的电阻R1构成如图己所示的电路。当输入电压在一定范围内波动时,用电器R2两端电压能够稳定在3.0 V不变,请分析说明其原因
　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案及解析】 (5)当输入电压有所升高时,R2两端的电压瞬间大于3.0 V,元件中电流从83 mA急剧增大,使R1两端的电压增大,R2两端的电压又回到3.0 V;当输入电压有所下降时,R2两端的电压瞬间小于3.0 V,元件中电流从83 mA急剧减小,使R1两端的电压减小,R2两端的电压又回到3.0 V。因此,用电器R2两端电压能够稳定在3.0 V不变。
类型3　创新实验
创新实验往往考查已学过的实验原理和实验方法的创新,考查对教材实验的改进,考查探究性实验。面对高考的灵活多变,考生应该牢记教材中所列的基本仪器的使用方法和基本实验原理,重视实验操作,总结一些重要物理测量的方案,如重力加速度的测量、电阻的测量、动摩擦因数的测量等,同时兼顾教材中出现的重要演示实验,其中涉及的实验思想尤其重要。
▼
典例5
(2025·河北秦皇岛一模)某同学为了验证机械能守恒定律,设计了如图甲所示的实验装置,并进行了如下操作:
a.选择合适的实验器材,用刻度尺测量细线的长度L,用游标卡尺测量小球的直径d,然后按图甲组装实验装置,使小球球心恰好静止于光电门中心;
b.将小球拉离竖直位置一个小角度,并从量角器中读出偏角α,将小球由静止释放;
c.小球摆到最低点时,读出小球的挡光时间Δt;
d.改变小球释放点的高度,重复以上操作。
(1)在选择小球时,为了减小实验误差,应选择　　　　。
A.小钢球 B.大钢球
C.小铝球 D.小木球
A
【解析】 (1)在选择小球时,为了减小空气阻力给实验带来的误差,应选择密度大体积小的小球,即小钢球。故选A。
(2)小球的直径如图乙所示,则小球的直径d=　　　　mm。
9.30
【解析】 (2)由题图乙可知小球的直径d=9 mm+6×0.05 mm=9.30 mm。
(3)已知当地重力加速度大小为g,若小球由释放点到最低点的过程中机械
能守恒,则关系式　　　　 　　　成立。(用题中所给物理量符号表示)
▼
典例6
(2025·湖南衡阳二模)物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计,他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示,其中R1是定值电阻,R2是最大阻值为500 Ω的滑动变阻器,理想电流表A的量程为0~6 mA,电源电动势E为9 V,内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。
(1)同学们找到了三个定值电阻,R1应选阻值为　　　　(选填“A”“B”或“C”)的,它的作用是 　　　　。
A.10 Ω B.500 Ω C.1 200 Ω
C
保护电路
(2)连接好电路后,兴趣小组的同学调节R2,在未对压敏电阻施加压力时,使电流表指针指到满偏位置,则电流表的5 mA刻度线处应标注 　　N;改装后电子压力计的刻度　　　 　(选填“均匀”或“不均匀”),试说明理由
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15
不均匀
(3)若考虑电流表的内阻和电源的内阻,则压力的测量值　　　　 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
等于
【解析】 (3)在调零时,已经将电流表内阻和电源内阻的影响考虑进去了,所以这种情况下没有系统误差,压力的测量值等于真实值。
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三、分步攻克计算题
步骤1　细心审题
1.认真读题是从题目中获取信息的最直接方法,一定要全面、细心,读题时不要急于求解,对题中关键的词语要多加思考,明白其含义,对特殊字、句、条件要用着重号加以标注;要重点看清题目中括号内的附加条件及题目给出的图形及图像等。
2.边读边思,是物理信息内化的过程,它能解决漏看、错看等问题。边读题边思索、边联想,以弄清题目中所涉及的现象和过程,排除干扰因素,充分挖掘隐含条件。
3.深度分析就是在以上过程获取一定信息的基础上,调动大脑中所储存的相关知识,准确、全面、快速思考,要对研究对象的各阶段变化进行剖析,建立起清晰的物理情境,确定每一个过程对应的物理模型、规律及各过程间的联系。
如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的斜面上,两导轨垂直于ef,ef为斜面与水平面的交线,导轨间距L=0.6 m,导轨电阻不计。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和 Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为虚线MN。虚线MN与两导轨垂直,区域Ⅰ中的匀强磁场方向竖直向下,区域Ⅱ中的匀强磁场方向竖直向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=1 T。在区域Ⅰ中,将质量m1=0.21 kg、电阻R1=0.1 Ω的金属棒ab放在导轨上,金属棒ab刚好不下滑。然后,在区域 Ⅱ中将质量m2=0.4 kg、电阻R2=0.1 Ω的光滑金属棒cd置于导轨上使其由静止开始下滑。金属棒cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,
两金属棒长度均为L始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触。最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s 2,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
▼
典例1
【答案】 (1)5 m/s
(1)求金属棒ab刚要向上滑动时,金属棒cd的速度大小v;
金属棒ab受到的安培力FA=BIL,
此时金属棒ab受力分析如图所示,受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下,
由平衡条件得FA cos θ=m1gsin θ+Ffmax′,
Ffmax′=μ(m1gcos θ+FA sin θ),
解得v=5 m/s。
(2)从金属棒cd开始下滑到金属棒ab刚要向上滑动的过程中,金属棒cd滑动的距离x=3.5 m,求此过程中金属棒ab上产生的热量Q;
【答案】 (2)1.7 J　
(3)求金属棒cd滑动距离3.5 m的过程中流过金属棒ab某一横截面的电荷量q。
【答案】 (3)8.4 C
步骤2　规范答题
1.有必要的文字说明
必要的文字说明是规范答题时不可缺少的文字表述,它能使解题思路清晰明了,让阅卷老师一目了然,是获取高分的必要条件之一,主要包括:
(1)研究的对象、研究的过程或状态的说明。
(2)题目中物理量要用题目中的符号,引入的物理量或符号,一定要用假设的方式进行说明。
(3)题目中的一些隐含条件或临界条件,应用时要加以说明。
(4)所列方程的依据及名称要进行说明。
(5)规定的正方向、零势能点及所建立的坐标系要进行说明。
(6)对题目所求或所问有明确的答复且对所求结果的物理意义要进行说明。
2.分步列式、联立求解
解答高考试题一定要分步列式,因高考阅卷实行按步给分,每一步的关键方程都是得分点。分步列式一定要注意以下几点:
(1)列原始方程,与原始规律公式相对应的具体形式,而不是移项变形后的
公式。
(2)方程中的字母要与题目中的字母吻合,同一字母的物理意义要唯一。出现同类物理量,要用不同下标或上标区分。
(3)列纯字母方程,方程全部采用物理量符号和常用字母表示(如位移x、重力加速度g等)。
(4)依次列方程,不要方程中套方程,也不要写连等式或综合式子。
(5)所列方程式尽量简洁,多个方程式要标上序号,以便联立求解。
3.准确演算、明确结果
解答物理计算题一般要有必要的演算过程,并明确最终结果,具体要注意:
(1)演算时一般先进行字母符号运算,从列出的一系列方程,推导出结果的计算式,最后代入数据并写出结果(要注意简洁,千万不要在卷面上书写过多化简、数值运算式)。
(2)计算结果的有效数字位数应根据题意确定,一般应与题目中所列的数据的有效数字位数相近,若有特殊要求,应按要求选定。
(3)计算结果是数据的要带单位(最好采用国际单位),是字母符号的不用带单位。
(4)字母式的最终答案中所用字母都必须使用题干中所给的字母,不能包含未知量,且某些已知的物理量也不能代入数据。
(5)题中要求解的物理量应有明确的答案(尽量写在显眼处),待求量是矢量的必须说明其方向。
(6)若在解答过程中进行了研究对象转换,则必须交代转换依据,对题目所求要有明确的回应,不能答非所问。
如图是由弧形轨道、圆轨道、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC末端装有一体积不计的理想弹射器,圆轨道与水平直轨道相交于B点,且B点位置可改变。现将质量 m=2 kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道高H=0.6 m 处由静止释放,且将B点置于AC中点处。已知圆轨道半径R=0.1 m,水平轨道长LAC=1.0 m,滑块与AC间动摩擦因数μ=0.2,弧形轨道和圆轨道均视为光滑,不计其他阻力与能量损耗。
▼
典例2
(1)求滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小;
【答案】 (1)100 N
(2)求弹射器获得的最大弹性势能;
【答案】 (2)8 J
【解析】 (2)滑块压缩弹射器,当滑块速度为0时,弹射器的弹性势能最大,
由能量守恒定律可知mgH-μmgLAC=Ep,解得Ep=8 J。
(3)若H=6 m,改变B点位置,使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道,求BC间距离LBC应满足的条件。
【答案】 (3)0.5 m≤LBC≤1 m
若滑块刚好到达圆轨道的圆心等高处,此时的速度为零,
由动能定理可知mg(H-R)-μmgs2=0,
解得s2=29.5 m,
LAB=s2-29LAC=0.5 m,
根据滑块运动的周期性可知,应使LBC≥0.5 m,滑块不脱离轨道,综上所述,符合条件的BC长度为0.5 m≤LBC≤1 m。
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