最新高中物理解题方法分类大全(非常好!有解析)

1、高中物理解题技巧分类专题一：方法迁移型、设计型实验题1 .为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如 图1所示.他使用的实验器材仅限于：倾角固定的斜面(倾角未知)木块 秒表 米尺.(1)实验中应记录的数据是(2)计算动摩擦因数的公式是=(3)为了减小测量的误差，可采用的方法是解析：(1 ),力，士12Lhdh d(2 ) = 2 a彳导千厂，又 a=gsra - pgcQSa ,而 sin。= L , cosa = L ,所以 a=gL - pgL =2Lg -了，解之得：=-而.(3 )多次测量求平均值.A左答案：(l)d,L,h,t ( 2 ) 7

2、 -(3 )多次测量求平均值2.某同学用下列方法测定重力加速度：(1 )让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音.细心地调整水龙头的阀门， 使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从阀门处开始下落.(2 )听到某个响声时开始计时，并数0,以后每听到一次响声，顺次加一，直到数到TOO 停止计时，表上时间的读数是40 s.(3 )用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56 cm.试根据以上的实验及其得到的数据，计 算出重力加速度的值为 m/s2.解析:水滴从开始下落到落至盘子处所需时间40t= 100s=0.4 sJ_又因为2h 2x0.785 6故,厂=。4-

3、 m/s2 = 9.82 m/s2.答案:9.823.试阐述当你乘坐高层住地宅的电梯时，如何用最简单的仪器来粗略地测定电梯启动和停止时的加 速度.(1 )可选用的仪器有：；(2 )要测量的数据是：；(3 )所用的计算公式是：.解析:本题考查超、失重问题.在电梯内1钿码挂在弹簧秤下，电梯启动时，向上做加速运动，电梯 内物体处于超重状态.由牛顿第二定律 - mg=ma1电梯停止时,向上做减速运动，加速度竖直向下,电梯内物体处于失重状态，由牛顿第二定律mg-Fi=m 次要测定电梯启动、停止时的加速度切、况,由以上两式可知，只要在电梯内用弹簧秤悬挂怯码，记 下祛码质量)和电梯启动、停止时弹簧秤的读数6

4、、就可求出加速度.答案：(1)弹簧秤、祛码(2)将祛码挂在弹簧秤下，记下祛码质量m,并记下电悌启动和停止时弹簧秤的读数F(3 )尸-mg=ma4.为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽的轨道 一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图2所示.用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球 将沿轨道飞出桌面，实验时：(1 )需要测定的物理量是；(2 )计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=.1 s ，mg解析曲机械能守恒定律可知品=5,因%=7= 廊7 ,故有品=有昆mg答案：(1)桌面高度h,球落点与飞出点间水平距离5,钢球质量m ( 2 )访s25 .某山高

5、笆入云，两登山运动员想估算一下山顶到山脚的高度，但他们没有带尺，也没有手表等计 时装置.他们开动脑筋，在背包上抽出一根较长的细线，两人合作在山脚和山顶各做了一次实验，便估 算出了山的高度.(设他们的身体状况没有因为登山活动而改变，山脚的重力加速度为为= 9.8 m/s2), 请同学们回答：(1 )实验原理：；(2 )实验步骤：；(3 )如何计算山高？答案：(1)利用单摆测重力加速度，再利用万有引力定律由重力加速度的值与测点到地/心距离的 关系求出高度(2)用细线拄住一小石子做成单摆，在山顶和山脚各做一次测重力加速度的值的实验，步骤为：甲、乙开始做实验后，甲摸脉搏，脉搏跳动的时间间隔为AL并记脉

6、搏的次数，乙数单摆全振 动的次数.设在山脚下甲脉搏跳动用次时，单摆恰好全振动乂次，则有同理，在山顶有：eA占他2n 际.由上面的两个关系式有：g i N?go = ( “2 ) 2 ( M )2由万有引力定律和牛顿第二定律可推得：Gm Gm,诉7所产R所以有（闲7 ） 2= （ 2吊），1必一必 所以h= 匹 r%N 一 为N2（3）/7=R6 .气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬 浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的.在实验室中我们可以用带竖直挡板C和。的气垫 导轨和质量均为M的滑块片和8做验证动量守恒定律的实验，如图3所示实验步骤如下

7、：图3（1 ）在/上固定一质量为m的祛码，在力和8间放入一个压缩状态的弹簧，用电动卡销置于气 垫导轨上.（2 ）按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块4 8运动时间的计时器开始工作，当4 8滑块分别 碰撞C。挡板时计时结束，记下4 8分别到达C。的运动时间&、b.（3 ）重复几次.在调整气垫导轨时应注意；还应测量的数据有；只要关系式 成立，即可验证该过程动量守恒.答案：调整导轨水平/!左端至C板距离L , 8右端至。板距离L2关系式为：（”+6）4/&二K2/67 .取一根轻弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图4所示，让小球在竖直方向离开 平衡位置放手后，小球在竖直方向做简谐运动（此装

8、置也称为竖直弹簧振子）.一位同学用此装置研究 竖直弹簧振子的周期厂与小球质量的关系，为了探索出周期7与小球质量团的关系，需多次换上不同质量的小球并测得相应的周期，现将测得的六组类标在以）为横坐标、公为纵坐标的坐标纸上，即图5中用x表示的点.0.10.20. 30. 40. 50.6 CT t9 8 76 5 4 3 2 1 aaaaaaaaa图4图5（1 ）根据图5中给出的数据点作出产与6的关系图线；（2 ）假设图5中图线的斜率为6,写出与m的关系式为（3 ）求得斜率6的值是.（保留三位有效数字）答案：（1）如下图/c/0.10.20.30.40.50.60.7- 2 987f654iSNLo

9、 Q Q aQaQ aQa（2）左河（3 ） 1.258 .如图6所示是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长/约40 cm ,直径。约 8 cm.已知镀膜材料的电阻率为夕，管的两端有导电箍M、,现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、 电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验， 实验中应该测定的物理量是计算镀膜膜层厚度的公式是.rviD0T）图6答案：管长 ,管直径D, MV两端电压及通过MV的电流I d=pIL/nDU9 . （ 2003年上海）图7甲中为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I -关系曲线图.（1

10、 ）为了通过测量得到图甲所示小关系的完整曲线，在图乙和图丙两个电路中应选择的是图 .简要说明理由：.（电源电动势为9 V ,内阻不计，滑动变阻器的阻值为0 100 Q ）.=A(2 )图丁电路中,电源电压恒为9 V ,电流表读数为70 mA ,定值电阻凡=250 Q ,由热敏电阻 的/- 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V ;电阻&的阻值为 Q.(3 )举出一个可以应用热敏电阻的例子：.解析：(1)应选择图乙，因为图乙中变阻器的接法可以使热敏电阻两端的电压由零开始变化,电 压的调节范围大，能得到画图甲所需的实验数据.图丙中热敏电阻两端的电压不能调至零，不符合要求.U_ _9_(2 )通过凡

11、的电流人=丽A=36 mA ,通过热敏电阻的电流心=/- 4=34 mA.由图甲可查出9 5.2在34 mA时热敏电阻两端电压 占5.2 V , Ri=。34 Q=m.8 O(3)可利用含热敏电阻的电路控制空调器的运转.答案：(1 )乙理由略(2 ) 5.2 111.8(3)可利用含热敏电阻的电路控制空调器的运转10.( 2004年江苏，12 )某同学对黑箱(如图8 )中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量, 他发现该元件两端的电压Uab=Ua- Ub )与流过它的电流/之间的变化关系有如下规律：当-15 VUab。时，/近似为零.当以“时，以和/的实验数据见下表：SL dk编号123

12、4567UQ0.0000.2450.4800.6500.7050.7250.7451mA0.000.150.250.01.704.257.50| L、用二书册:二：0国二聿:二王：6 o：44： ：5 : : ! offi- -U:由肺3：2:i. cm.,. ul 1111 IffiMM0 0.1 0.2 0.3 011唧唧一1 0.5 0.6 0.7 O.S Ucfc.Y图10图11（1）在图9的坐标纸中画出a忘o时该元件的伏安特性曲线.（可用铅笔作图）（2 ）根据上述实验事实，该元件具有的特性是.（3 ）若将此黑箱接入图10所示电路中，在该电路的4两端输入如图11 （甲）所示的方波电压信

13、号 以请在图11 （乙）中定性画出负载电阻凡上的电压信号生旃波形.(2 )单向导电性(3 )如下图0 0 1 C.2 0.5 0. I J.3 0 6 O.T 0.8HIIIIHH!1 auBiiaiaiHSSIIIEiiiillll mtlllll专题二：图象法方法简介图象法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图象，将物理量间的代数关系转变 为几何关系，运用图象直观、形象、简明的特点，来分析解决物理问题，由此达到化难为易，化繁为简 的目的，图象法在处理某些运动问题，变力做功问题时是一种非常有效的方法。好题精讲4例1 ： 一火车沿直线轨道从静止发出由A地驶向B地，并停止在B地。A

14、、B两地相 图111 距s ,火车做加速运动时,其加速度最大为松，做减速运动时，其加速度的绝对值最大 为a2,由此可可以判断出该火车由A到B所需的最短时间为。解析：整个过程中火车先做匀加速运动,后做匀减速运动,加速度最大时，所用时间最短,分段运 动可用图象法来解。根据题意作vt图，如图111所不。V由图可得：ai = %S = 2 V (ti + t2) = 2 vt由、解得：t =例2 :两辆完全相同的汽，车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度为Vo ,若前车突然以恒定的加 速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行的距离为s,若要保证两辆车在上述情况中

15、不相碰，则两车在做匀速行驶时保持的距离 至少为()A、s B、2s C、3s D、4s解析：物体做直线运动时，其位移可用速度一时间图象中的面积来表示，故 可用图象法做.作两物体运动的v-t图象如图112所示，前车发生的位移s为三角形v()ot 的而积，由于前后两车的刹车加速度相同，根据对称性，后车发生的位移为梯形 的面积S = 3S ,两车的位移之差应为不相碰时，两车匀速行驶时保持的最小车 距2s o所以应选B。例3:一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出速度v的大小与距老鼠洞中心的距离s成反比，当 老鼠到达距老鼠洞中心距离Si = 1m的A点时，速度大小为V1=20cm/s ,问当老鼠到达距老

16、鼠洞中 心S2 = 2m的B点时，其速度大小V2 = ?老鼠从A点到达B点所用图 113的时间t =?解析：因为老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出的速度与通过的距离成反比，则不能通过匀速运动、匀变速运动公式直接求解，但可以通过图象法求解，因为在-S图象中， 111所围面积即为所求的时间。以距离s为横轴，V为纵轴建立直角坐标系，则S与三成正比，作三一s图象如图113所示，由图可得s = 2m时，老鼠的速度为10cm/s。在1m到2m之间图象与横轴包围-L -L 1的面积即为所求的时间，所以老鼠从A到B爬行的时间为：t =(而+而)x 5 = 7.5s。例4:在一汽缸的活塞下面封闭有M摩尔理想气，由

17、于受到骤然加热，气体迅速膨胀，且膨胀过程 中其热力学温度与其体积的平方成正比，即T = KV2。在其体积由V1膨胀至V2的过程中，气体从外界 吸收的热量为Q】，试求此过程中气体的内能增加了多少？解析：求此过程中气体的内能增加了多少，要用热力学第一定律，由已知条件可知，关键是要求出图 114气体对夕了多少功，而功可用pv图象中所围的面积来计算。以缸内气体为研究对象，根据克拉珀龙方程：pV = pRt又由已知条件有：T = KV2 、两式可得：P = pRKV可见气体膨胀时，其压强P与体积V成正比例。因此作pV图，如图11-4所示，图中阻影区的面积表示气体在此过程中，对外所做的功W。W = 2 他

18、-VJ =5yRK（V； - V：）再由热力学第一定律，可知此过程中气体内能的增加量为：图 115E = Qi - W = Qi - 2 刚（V； _ V；）例5 :如图115所示，在一个开有小孔的原来不带电的导体球壳中心O 点,有一个点电荷Q ,球壳的内夕陡面半径分别为a和b ,欲将电荷Q通过 小孔缓慢地从O点移到无穷远处，应当做功多少？解析：球内、外表面上的感应电荷的电量随看放在球心的电荷电量的改变而改变，感应电荷在球心处产生的电势U = KQ(a - b) f也与感应电荷的电 量Q感成正比，利用UQ感的图象也可以求出外力做的功。感应电荷在球心O处产生的电势为Uo ,则：作出U-Q感的图象

19、如图11-5甲所示，假设电量Q是一份一份地从无 穷远处移到球心，而球内外表面上的感应电荷Q效随球心处的电荷增加而增加, 在此过程中移动电荷所做的功就应等于5Q忌图象中阴影部分所示的三角形 的面积，则有：I图11一5甲那么移走Q时所做的功应为2 (a - b),所以：w= 2 (a - b)例6 :电源电动势为 ,内电阻为，试求其外电阻为何值时，电源的输出功率最大？解析：根据全电路欧姆定律得 = U + Ir ,由此可知当、r不变时，U随I线性变化，作U-I图,图中所围面积为功率。设电源的输出电流为I ,路端电压为u，由于U = - Ir ,故作UI图如 图116所示，以AB线上任意一点和坐标原

20、点为相对顶点所围成的矩形的面积 为：S = IU显然S表示此时电源对应的输出功率，要使电源的输出功率最大，即要此矩图 116形的面积最大，由几何知识得，当一个顶点位于AB线段中点C处的矩形面积最大，从图中可得：根据欧姆定律有：U=R + rRW=2QjSU由、解得：R =图 117图117甲即当外电阻R+r时，电源的输出功率最大，其最大值为：石例7 :在117图中，安培表的读数为L = 20mA。如果电池a反向联结，电流增加到L = 35mA。如果电灯发生短路时，电路中的电流I等于多少？灯泡的伏安特性曲线如图11-7甲所示。解析：题目中给出i的数值为9V，a的大小不确定。当&从正向变为反向联结

21、时，回路的总电动 势增大，在& Q的两种情况下，12都有可能增加。所以要分两种情况讨论。由灯泡的伏安特性曲线可知：当h = 20mA时，有U灯】=3V , I2 = 35mA时，U灯2 = 9V。设两个电源的内阻与电流表内阻总和为R内,根据回路电压方程有：(1 )当费时，有：& - & - U灯1 = IiR内 x反向时，有：i + x-U灯2 = RR内由+彳导：2&-11灯1-11灯2 = (11 + L)R内 6所以：区内=荷元。将式代入式得：x = 3.8V短路瞬间，可视电灯两端电压为零，所以原电路中的电流：I； = 0.048A(2 )当 & Vi , t2 tiC、v2 tiD、v

22、2 Vi , t2 t26、乙图中小球先到底端8、13.64s9、2 : 110、DJ 2sFG- /2gfs(F-f)11、t=，(F-f)f专题三：用功的公式求变力做功的几种方法一、知识讲解功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式於FScosa只能用于恒力做 功情况，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用，下面对变力做功问题进行归纳总结如下：1、等值法等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以通过计算该恒力的功，求出该变力的功。而恒力单。细绳的拉力 滑块在初、 块由A点运绳的拉力F 但其方向时做功又可以用W二FScosa计算，从而使问题变得简例1、如图，定

23、滑轮至滑块的高度为h,已知 为F （恒定），滑块沿水平而由A点前进S至B点, 末位置时细绳与水平方向夹角分别为。和B。求滑 动到B点过程中，绳的拉力对滑块所做的功。分析与解：设绳对物体的拉力为T,显然人对 等于T T在对物体做功的过程中大小虽然不变，刻在改变，因此该问题是变力做功的问题，但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳 做的功就等于绳的拉力对物体做的功。而拉力F的大小和方向都不变，所以F做的功可以用公式W二FScosa 直接计算。由图1可知，在绳与水平面的夹角由。变到B的过程中，拉力F的作用点的位移大小为： c 仆 c h hS = S _ S、=-sin a sin

24、J3WT = I% = FAS = Fh(-)sin a sin J32、微元法当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与 位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总功即为各个小边缘上，力F则转动一周这与力在同一直W=FX2nR=10元段做功的代数和。例2、如图所示，某力F=10N作用于半径R二hn的转盘的 的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致， 个力F做的总功应为：A、OJB、20 nJC、10JD、20J.分析与解：把圆周分成无限个小元段，每个小元段可认为 线上，故AW二FAS,则转一周中各

25、个小元段做功的代数和为 X2n J=20n J,故 B 正确。3、平均力法如果力的方向不变，力的大小对位移按线性规律变化时，可用力的算术平均值（恒力）代替变力，利 用功的定义式求功。例3、一辆汽车质量为10kg,从静止开始运动，其阻力为车重的0.05倍、其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=10x+f0, f。是车所受的阻力。当车前进100m时，牵引力做的功是多少？分析与解：由于车的牵引力和位移的关系为F=l（Tx+f。，是线性关系，故前进100m过程中的牵引力做的 功可看作是平均牵引力F所做的功，由题意可知fo=O. 05X105X 10N=5X10X所以前进100m过程中的平 均牵引力

26、：-5x104 +（100 x103 +5x104）、F =N = 1 x 10、N2AW= S=1X1O5X 100J=l X 10Jo二、课堂检测1、如图、利用定滑轮将物体匀速提升h ,若不计滑轮和绳重，不计摩擦，贝啦力F、拉力F所做的功W与夹角6的关系是（D）A、8越大，F越大，W越大B、e越小，F越大，W越大c、F与6角无关d、w与e角无关2、一个人从10m深的井中，用一质量为1kg的桶盛装10kg的水匀速地往上提，（绳子重力不计）， 由于水桶不断地漏水，每升高1m漏水0.2kg ,则把这桶水提上来需要做多少功？答案:1000J三、课后检测1、某个力F=70N作用于半径R= 1m的转盘

27、边缘上.力F的大小保待不变.但方向在任何时刻均与作 用点的切线一致.则转动一周这个力F所做的总功为（B ）A . 0B . 20 乃 JC . 10JD . 20J2、以初速度V。竖直向上抛出一质量为m的小球，上升的最大高度是h,如果空气阻力f的大小恒定 从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为（D ）A、0B、-fhC、-2mghD . -2fh3、一个人从40m深的井中，用一质量为2kg的均质绳拉一桶盛装10kg的水匀速地往上提，则把这桶 水提上来需要做多少功？答案：4400J4、如图,固定的光滑竖起杆上套着一个滑块，用轻绳系看滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力 F拉绳,

28、使滑块从A点起由静止上升，若从A上升至B点和从B点上升至C点的过程中F做的功分 别为Wi , W2,图中AB=BC ,则一定有（B ）A、WiW2C、W1 = W2D、无法确定A专题四：用数学不等式求物理I最大值一、数学不等式：如果a、b、c为正数，则有：abcJ 3 J，当且仅当a=b=c时，取等号。二,求物理量最大值:点）悬挂在0点, 球从开始下落竖直方向上的下落的过程中1 .求速度的最大值题目：如图,用长为/的细线将质量为m的小球（可视作质 现将小球从与0点等高且细线刚好拉直的地方开始释放，求小 到运动到最低点的过程中竖直方向上的最大速度。解析：小球在下落的过程中，竖直方向上的初速度为零

29、， 末速度也为零（励氐点只有水平方向上有速度），表明小球在 竖直方向上一定有最大速度。设小球下落到细线与竖直方向成6角的位置时小球竖直方向上的速度最大，此时小球的速度大小为mglcos0 = mv2小球在下落的过程中利用动能定理可得：2利用速度分解可得竖直方向上的速度为：、=VsinO联立W：./cosesine44c 1-2cos 汩+ sii? 8 + sin? 8y = Vcossin 0 ,贝U有21.=cos- 8sin 0 =2cos 8siir0 八 八 . if 2sin: 6 + cos，+cos2 0 (2sin-J*cos-8yos )-由此得：27 ,所以v，八.y2

30、=cos;sin2 = -设)，= cosind ,所以有：2匚 16廊2r. =即合场强的最大值为：皿 9/,cos 叵. = arccos当2sin” = cos-6 ,即 3 ,3时合场强有最大值。正由几何知识可得两电荷连线中垂线上场强最大的两个点到两电荷的距离为2 ,这两个点到两电荷连线立中点的距离为二专题五：整体法方法简介整体是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律，是一种把具有相互 联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体，多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融 洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维，也可以说是一种综合思维，也是多种思维的高

31、度综 合，层次深、理论性强、运用价值高。因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题，一方面表现为知识的综合贯通，另一方面表现为思维的有机组合。灵活运用整体思维可以产生不同 凡响的效果，显现变的魅力，把物理问题变繁为简、变难为易。好题精讲例1：如图1-1所示，人和车的质量分别为m和M ,人用水平 力F拉绳子，图中两端绳子均处于水平方向，不计滑轮质量及摩擦， 若人和车保持相对静止，且水平地面是光滑的，则车的加速度 为 O解析：要求车的加速度，似乎需将车隔离出来才能求解，事实上, 人和车保持相对静止，即人和车有相同的加速度，所以可将人和车看 做一个整体，对整体用牛顿第二定律求解即可。

32、将人和车整体作为研究又掇，整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力。在竖直方向重力与 支持力平衡，水平方向绳的拉力为2F ,所以有：2F2F = (M + m)a ,解得：a = M + m例2 :用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图12所示，今对小球a持续施加一个向 左偏下30。的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30。的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平 衡状态的图可能是()解析：表示平衡状态的图是哪一个，关键是要求出两条轻质细绳对小球a和小球b的拉力的方向， 只要拉力方向求出后图就确定了。再以b球为研究 Fb和连线拉力 态，已知恒力向 以平衡时连线拉 mbg的合力方向先以小

33、球a、b及连线组成的系统为研究对象，系统共受五个力的作用，即两个重力(n% + mb)g , 作用在两个小球上的恒力Fa、Fb和上端细线对系统的拉力Ti。因为系统处于平衡状态，所受合力必为 零，由于Fa、Fb大小相等,方向相反，可以抵消,而(r + mb)g的方向竖直向下，所以悬线对系统的 拉力的方向必然竖直向上。 对象，b球在重力mbg、恒力 丁2三个力的作用下处于平衡状 右偏上30,重力竖直向下，所 力T2的方向必与恒力Fb和重力相反，如图所示，故应选A。例3 ：有一个直角架AOB , 0A水平放置，表面粗糙，0B竖直向下，表面光滑，0A上套有小环P , 0B上套有小环Q ,两个环的质量均

34、为m,两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连，并在某一 位置平衡，如图14所示。现将P环向左移动一段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状 态和原来的平衡状态相比，0A杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是（）A. N不变，T变大B . N不变，T变小C. N变大，T变小D . N变大，T变大解析：先把P、Q看成一个整体，受力如图14一甲所示，则绳对两环的拉力为内力，不必考虑,在竖直方向上只 重力之和。再以 环的重力，当P 在细绳拉力的竖左右劈面的倾角 kg 和 m2 = 止开始下滑，劈 间的动摩擦因数 未达到底端）劈又因0B杆光滑，则杆在竖直方向上对Q无力的作用，所以整体

35、受重力和0A杆对它的支持力，所以N不变，始终等于P、Q的 Q为研究对象，因0B杆光滑，所以细绳拉力的竖直分量等于Q 环向左移动一段距离后，发现细绳和竖直方向夹角a变小，所以 直分量不变的情况下，拉力T应变小。由以上分析可知应选B。图1-5例4 ：如图15所示，质量为M的劈块，其 分别为01 = 30 02 = 45 ,质量分别为mi = 2.0kg的两物块，同时分别从左右劈面的顶端从静 块始终与水平面保持相对静止，各相互接触面之 均为口 = 0.20 ,求两物块下滑过程中（m1和m2均 块受到地面的摩擦力。（g = 10m/s2）解析：选M、rru和m2构成的整体为研究对象，把在相同时间内，M

36、保持静止，m1和m2分别以 不同的加速度下滑三个过程视为一个整体过程来研究。根据各种性质的力产生的条件，在水平方向，整 体除受到地面的静摩擦力外，不可能再受到其他力；如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平方向 受到的合外力。根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有:Fx = Mar+ miaix - m2a2x其中a、a”和a”分别为M、rm和m2在水平方向的加速度的大小，而a= 0 , aix = g (sin300 - pcos30) - cos30 , a2x = g (sin45 - pcos45) - cos45 o 所以:F 合=mig (sin30 - |jcos3

37、0) - cos30 - m2g (sin45 - mcos45) - cos45正 正 巫 巫-0.2xT)xT - 2.0x10x(T -0.3xT)xT = - 2.3N负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。所以劈块受到地面的摩擦力的 大小为2。3N ,方向水平向右。例5 ：如图16所示，质 小车放在倾角为0的光滑斜面上 一质量为m的人在车上沿平板向 好静止，求人的加速度。解析：以人、车整体为研究 牛顿运动定律求解。如图1-6 顿第二定律得：量为M的平板（斜面固定），下运动时，车恰对象，根据系统一甲，由系统牛(M + m)gsin0 = ma解得人的加速度为a =

38、m gsine例6 :如图17所示，质量M = 10kg的木块 糙的水平地面上,滑动摩擦因数u = 0.02 ,在木块 的斜面上，有一质量m = 1.0kg的物块静止开始沿斜 路程s = 1.4m时，其速度v = 1.4m/s ,在这个过程 求地面对木块的摩擦力的大小和方向。（重力加速度ABC静置于粗 的倾角9为30 面下滑，当滑行 中木块没有动， 取 g = 10/s2）解析：物块m由静止开始沿木块的斜面下滑，受重力、弹力、摩擦力，在这三个恒力的作用下做 匀加速直线运动，由运动学公式可以求出下滑的加速度，物块m是处于不平衡状态，说明木块M 一定 受到地面给它的摩察力，其大小、方向可根据力的平

39、衡条件求解。此题也可以将物块m、木块M视为 一个整体，根据系统的牛顿第二定律求解。由运动学公式得物块m沿斜面下滑的加速度：V； - V； V；a = 左 =2s = 2x1.4 = o.7m/s2以m和M为研究对象，受力如图1一7一甲所示。由系统的牛顿第二定律可解得地面对木块M的 摩擦力为f = macosO = 0.61N ,方向水平向左。例7：有一轻质木板AB长为L , A端用较链固定在竖直墙上，另一端用水平轻绳CB拉住。板上 依次放看A、B、C三个圆柱体，半径均为r ,重均为G ,木板与墙的夹角为9 ,如图18所示,不 计一切摩擦，求BC绳上的张力。解析：以木板为研究对象，木板处于力矩平

40、衡状态，若分别以圆柱体A、B、C为研究对象，求 A、B、C对木板的压力,非常麻烦，且容易出错。若将A、B、C整体作为研究对象，则会使问题简 单化。以A、B、C整体为研究对象，整体受到重力3G、木板的支持力F和墙对整体的支持力Fn ,其 中重力的方向竖直向下，如图18一甲所示。合重力经过圆柱B的轴心，墙的支持力Fn垂直于墙面，图18乙并经过圆柱C的轴心，木板给的支持力F垂直于木板。由于整体处于平衡状 态，此三力不平行必共点，即木板给的支持力F必然过合重力墙的支持力Fn 的交点。3G根据共点力平衡的条件：疔=0，可得：F =布。由几何关系可求出F的力臂L = 2rsin20 +sin0 + r-c

41、ot0以木板为研究对象，受力如图18乙所示，选A点为转轴，根据力 矩平衡条件2M = 0，有：F L = T LcosB3Gr(2sin: 6 + ! + cot6)sin 6即：蓊=T LCOS03Grl + cos解得绳 CB 的张力：T = 丁 (2tane + sin20 cos6 )例8 :质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m，小球 与软垫接触的时间为1.0s ,在接触时间内小球受合力的冲量大小为(空气阻力不计，取g = 10m/s2)()A . ION s B . 20 N s C . 30 N s D . 40 N sHi TIE解析

42、：小球从静止释放后，经下落、接触软垫、反弹上升三个过程后到达 最高点。动量没有变化，初、末动量均为零，如图19所示。这时不要分开过 程求解，而是要把小球运动的三个过程作为一个整体来求解。图1一9设小球与软垫接触时间内小球受到合力的冲量大小为I ,下落高度为由 , 下落时间为b ,接触反弹上升的高度为H2 ,上升的时间为t2 ,则以竖直向上 为正方向，根据动量定理得：-mg ti + I - mg t2 = 0故：I = m(再彳 + 国W) = 30N s答案：c例9 :总质量为M的列车以匀速率Vo在平直轨道上行驶，各车厢受的阻力都是车重的k倍，而与 车速无关。某时刻列车后部质量为m的车厢脱钩

43、，而机车的牵引力不变，则脱钩的车厢刚停下的瞬间， 前面列车的速度是多少？解折：此题求脱钩的车厢刚停下的瞬间，前面列车的速度，就机车来说，在车厢脱钩后，开始做匀 加速直线运动，而脱钩后的车厢做匀减速运动，由此可见，求机车的速度可用匀变速直线运动公式和牛 顿第二定律求解。现在若把整个列车当作一个整体，整个列车在脱钩前后所受合外力都为零，所以整个列车动量守恒, 因而可用动量守恒定律求解。根据动量守恒定律,得：Mv0 = (M - m)V即：V 二 M 一】Mv即脱钩的车厢刚停下的瞬间，前面列车的速度为立不。【说明】显然此题用整体法以列车整体为研究对象，应用动量守恒定律求解比用运动学公式和牛顿 第二定

44、律求简单、快速。例10 :总质量为M的列车沿水平直轨道匀速前进，其末节车厢质量为m ,中途脱钩，司机发觉 时，机车已走了距离L ,于是立即关闭油门,撤去牵引力,设运动中阻力与质量成正比，机车的牵引 力是恒定的，求，当列车两部分都静止时，它们的距离是多少？解折：本题若分别以机车和末节车厢为研究对象用运动学、牛顿第二定律求解，比较复杂，若以整 体为研究对象，研究整个过程，贝肚啜简单。假设末节车厢刚脱钩时，机车就撤去牵引力，则机车与末节车厢同时减速，因为阻力与质量成正比, 减速过程中它们的加速度相同，所以同时停止，它们之间无位移差。事实是机车多走了距离L才关闭油 IT ,相应的牵引力对机车多做了 F

45、L的功，这就要求机车相对于末节车厢多走一段距离AS ,依靠摩擦 力做功，将因牵引力多做功而增加的动能消耗掉，使机车与末节车厢最后达到相同的静止状态。所以有:FL = f AS其中 F = pMg , f = m(M - m)gML代入上式得两部分都静止时,它们之间的距离：AS =而不例11 ：如图110所示，细绳绕过两个定滑轮A和B ,在两端各挂个重为P的物体，现在A、B 的中点C处挂一重为Q的小球，Q2P，求小球可能下降的最大距离h。已知AB的长为2L ,不讲 滑轮和绳之间的摩擦力及绳的质量。解析：选小球Q和两重物P构成的整体为研究对象，该整体的速率从零开始逐渐增为最大，紧接 看从最大又逐渐

46、减小为零（此时小球下降的距离最大为h），如图110一甲。在整过程中,只有重力 做功，机械能守恒。因重为Q的小球可能下降的最大距离为h ,所以重为P的两物体分别上升的最大距离均为：Jh? +L2 _ |_考虑到整体初、末位置的速率均为零，故根据机械能守恒定律知，重为Q的小球重力势能的减少 量等于重为P的两个物体重力势能的增加量，即：Qh = 2P （6+L，_2PL（/8P-Q- -Q从而解得：h = Q、4P2一例12 ：如图1-11所示，三个带电小球质量相等，均静止在光（？） 公滑的水平面上，若只释放A球，它有加速度aA = lm/s2 z方向向右；若只释放B球,它有加速度aB = 3m/s2 ,方向向左;若只释放C球，图-1 求C的加速度aco解析：只释放一个球与同时释放三个球时,每球所受的库仑力相同。而若同时释放三个球，则三球 组成的系统所受合外力为0 ,由此根据系统牛顿运动定律求解。把A、B、C三个小球看成一个整体，根据系统牛顿运动定律知，系统沿水平方向所受合