高一物理难题解析

1、. 安徽合肥中澳训练高一物理讲义 一, 高中物理与中学物理的不同 1, 学问面广 高中物理增加了许多中学物理中没有提及的概念和学问点,比如加速度,曲线运动, 万有引力,动量,机械波,电场等,这些概念中大多数都是看不见摸不着,日常生活中接 触不到的,因此同学懂得起来比较困难； 2, 难度加深 对于中学物理中已经提及或学习过的概念,高中物理会在中学的基础上把难度提高； 比如动能,中学物理中只提及物体的动能与质量和速度有关,但究竟是何种关系,中学物 理课本中并没有讲,当然也不要求同学把握,但在高中物理中,动能的公式就要算最基础 的一个学问点了； 同样仍有滑动摩擦力, 中学阶段只要求同学知道滑动摩擦力

2、的大小与接 触面的粗糙程度和压力大小有关,而高中物理就要求同学把握运算滑动摩擦力大小的方 法； 3, 题目的综合性更强 中学物理的学问点较少,题目的综合性不会太大,但高中物理学 问点特殊多,每个知 识点都可以考察的很深,综合起来考察难度更大,这要求同学每个学问点都要记熟用熟, 解题时思路要清楚,考虑要全面,而且速度要快； 二, 高一物理为什么至关重要？ 高一物理的内容是三大板块力学,电学,光学中的力学部分,在高考中分值一般要占 到 50%,其重要性可想而知； 而且更重要的是, 高一物理是同学进入高中物理学习的第一 课,面对难度陡增的高中物理, 学习的信心； 三, 高一物理经典例题解析 能不能较

3、轻松的学会高一物理将直接影响同学对高中物理 下面是几道特殊好的高一物理题目, 现在拿出来分析一下, 让大家明白高一物理题目 的处理方法； 1, 如图,物体的质量为 2kg ,两根细绳 AB 和 AC 的一端连接于竖直墙上,另一端系在物 体上,在物体上另施加一个与水平线成 =60的拉力 F,如要使绳都能伸直,求拉力 F 的 大小范畴 ； 分析 ：这是高中物理中常见的临界求职问题；假如 F 为 0,就物体会紧贴在墙上,此时 AB 绳是直的, AC 绳是放松的；假F 足够大,就会把 AC 伸直）,也 如 AC 拉直, AB 会变放松；题目要求两个绳都伸直,就不能太小（最小要保证 不能太大（最大也要保

4、证 AB 伸直）； ;. 第 1 页,共 7 页. 解题过程 ： 2,如以下图,半径为 r ,质量不计的圆盘盘面与地面垂直,圆心处有一个垂直 盘面的光滑水平定轴 O,在盘的有边缘固定一个质量为 m 的小球 A,在 O 点正方离 O 点 r /2 处固定一个质量也为 m 的小球 B,放开盘让其自由转动；问： （1）当 A 转动到最低点时,两小球的重力势能之和削减了多少？ （2）A 球转到最低点时的线速度是多大？ （3）在转动过程中半径 OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多大？ 分析：这是一道圆周运动问题与能量守恒问题综合考察的题目； 3,如图,质量为 m 1 的物体 A 经一轻质弹簧与下方地面上

5、的质量为 m 2 的物体 B 相连,弹簧的劲度系数为 k,A,B 都处于静止状态；一 条不行伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体 A,另一端连一轻挂钩； 开头时各段绳都处于伸直状态, A 上方的一段绳沿竖直方向；现在 挂钩上升一质量为 m 3 的物体 C 并从静止状态释放,已知它恰好能 使 B 离开地面但不连续上升；如将 C 换成另一个质量 2m 3 的物体 为 D,仍从上述初始位置由静止状态释放, 就这次 B 刚离地 D 的速的大小是多少？ 时 度 已知重力加速度为 g； 分析 ：这是一道特殊好的带弹簧类力学分析题,要求同学具备确定 的想象才能,能把三种情形下物体的运动状态分析清楚； 1,挂钩不

6、加任何物体时, A,B 均静止,且弹簧处于被压缩的状态,有确定的弹性势能； 2,挂上物体 C 后, B 恰好离开地面但不能连续上升；此时, B 物体速度高度均不变； A 物体 速度不变（照旧为 0）,但高度上升,重力势能增大；弹簧此时被拉伸,弹性势能也发生的 变化；物体 C 高度降低,重力势能减小,动能为 0； ;. 第 2 页,共 7 页. 解题过程 ：开头时, A,B 静止,设弹簧压缩量为 x1,有 kx1=m1g 挂 C 并释放后, C 向下运动, A 向上运动, 设 B 刚要离地时弹簧伸长量为 x2,有 kx2=m2g B 不再上升,表示此时 A 和 C 的速度为零, C 已降到其最低

7、点； 由机械能守恒,与初始状态相比,弹簧性势能的增加量为 : E=m3gx1+x2 m1gx1+x2 C 换成 D 后,B 刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同, 当 由能量关系得 : 1 2 1 2m3 m1 v m1v m3 m1 g x1 x2 m1 g x1 x2 E 2 24, 如图,半径为 R 的光滑圆形轨道固定在竖直面内小球 A, B 质量分 别为 m, m（ 为待定系数） A球从左边与圆心等高处由静止开头 沿轨道下滑, 与静止于轨道最低点的 B球相撞, 碰撞后 A,B球能达 到的最大高度均为 1R ,碰撞中无机械能缺失重力加速度为 g试 4求： （ 1）待定系数 ； （ 2）第一

8、次碰撞刚终止时小球 力； A, B 各自的速度和 B球对轨道的压 （ 3）小球 A, B在轨道最低处其次次碰撞刚终止时各自的速度,并争辩小球 A, B在 轨道最低处第 n 次碰撞刚终止时各自的速度 分析 ：这是一道动量守恒与动能守恒的综合题； 解题过程 ：（ 1）由于碰撞后球沿圆弧的运动情形与质量无关,因此, A,B 两球应同 时达到最大高度处,对 A, B 两球组成的系统,由机械能守恒定律得 mgR mgR mgR ,解得 3v1, v2,取方向水平向右为正,对 A ,B 两球 44（ 2）设 A,B 第一次碰撞后的速度分别为 组成的系统,有 mgR 12 mv1 12 mv2 22m 2g

9、R mv1 mv2 ;. 第 3 页,共 7 页. 解得 v1 1gR ,方向水平向左； v2 1gR,方向水平向右 22设第一次碰撞刚终止时轨道对 B 球的支持力为 N,方向竖直向上为正,就 Nmg mv2 ,B 球对轨道的压力 V1, V2 ,取方向水平向右为正,就 RNN,方向竖直向下 （ 3）设 A,B 球其次次碰撞刚终止时的速度分别为 mv1 mv2 mV1 mV2 mgR 12 mV1 12 mV2 22解得 V1 2gR, V2 0（另一组解 V1 v1, V2 v2 不合题意,舍去） 由此可得： 当 n 为奇数时,小球 A,B 在第 n 次碰撞刚终止时的速度分别与其第一次碰撞刚

10、终止时 相同； 当 n 为偶数时,小球 A,B 在第 n 次碰撞刚终止时的速度分别与其其次次碰撞刚终止时 相同 5, 如图 5 所示 质量为 m 的子弹击中并穿过放在光滑水平地面上的木块,如木块对子弹的 阻力 f 恒定, 欲使木块获得动能大些, 对子弹质量 m 和子弹速v0 有何要求 .推导三者关系 并争辩； 度 分析 ：子弹击木块问题与弹簧类问题一样, 对同学的想象力,思维的全面性与细致性都有 全面的考查,另外对同学的数学才能也是个考查； 1,初始时,子弹具有较大的动能,木块动能为 0. 2,子弹击中并穿过木块后,子弹速度减小,木块速度增大,因此子弹削减的动能一部分部 分用于增加木块的动能,

11、 仍有一部分被木块与子弹的阻力 木块与地面之间无摩擦力,也不消耗能量； 解题过程 ： f 消耗； 由于水平地面光滑, 因此 设木块的质量为 M, 子弹穿出木块后子弹的速度为 v1 ,木块的速度为 v2 ;. 第 4 页,共 7 页. mv0 mv1 Mv 2 动量 2 k 2 k v 22 E 12 mv0 12 mv1 12 Mv 2 E 动能 222v1 v0 kv2 k Mm2 v0 2 v1 2 kv2 2 E m2 v 0v 0kv 2 2 2 kv 22E 2 v 2 kv v 0 2 mm2 k 2 kv2 2kv0 v2 2 Ek 0mv2 2kv 02 2 4k v 08 E

12、k 2 k k m2k k 1 v0 2 v0 2 Ek 1 1 k mk 1 2 v0 2 v0 2 E 1 1 k m2 k 1 v0 2 v0 2 E 1 1 k m1 2 E m1MM2 1 v0 2 v0 1 2 E m1mM1 2 E m1M1 M m12 v0 2 v0 1 2 E m1MM2 E 2 M v0 2 v01 2 E m 1M 由上式可看出, v0 越大, v2 越小,木块动能越小； m 越大, v2 越小,木块动能越小 ;. 第 5 页,共 7 页. 6, 如图 7 所示, AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为 h,末端 B 处的切线方向 水平；一个质量为

13、 m 的小物体 P 从轨道顶端 A 处由静止释放,滑到 B 端后飞出,落到地面 上的 C 点,轨迹如图中虚线 BC 所示,已知它落地时相对 B 的水平位移 OC=l 现在轨道 于 下方紧贴 B 点安装一水平传送带,传送带的右端到 B 点的距离为 l 2当传送带静止时, 让 P 再次从 A 点由静止释放,它离开轨道并在传道带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在 地面的 C 点当驱动轮转动从而带动传送带以速度 v 匀速向右运动时 其它条件不变 ,P 的 落地点为 D 不计空气阻力 天 + 星 + 教 + 育 + 网 1 求 P 滑至 B 点时的速度大小； 2 求 P 与传送带之间的动摩擦因数； 3 求

14、 OD 之间的距离 s=. 分析 ：此题考察了力学中较难的传送带问题,另外仍有平 抛运动,功,机械能守恒,圆周运动等学问的综合； 1, B 点未安装传送带时,物体 P 从 A 滑到 B ,重力势能 减小,动能增大,速度增大；然后做平抛运动落到 C 点； 2,安装传送带,且传送带保持静止时,物体 P 滑到 B 后做匀减速直线运动（有摩擦力） , 到达传送带最右端后做平抛运动； 3,传送带运动时,依据传送带运动速度的快慢又可以分成几种情形争辩； 解题过程 ：（ 1）物体 P 在轨道上滑动时机械能守恒,由 mgh 1mv 得物体 P 滑到 B 22点时的速度为 v0 2gh （ 2）当没有传送带时,

15、物体离开 B 点后作平抛运动,运动时间为 t, t l l, v0 2gh 当 B 点下方的传送带静止时,物体从传送带右端水平抛出,在空中运动的时间也为 t,水平 位移为 l,因此物体从传送带右端水平抛出的速度为 v v0 2gh ,依据动能定理,物 2 2 2体在传送带上滑动时,有 mg l 1mv0 2 1v1 ,解出物体与传送带之面的动摩擦因数 22 2 2为 3h 2l （ 3）（一）如 v v0 ,就 B 平抛时, S1 l l 3l 2 2（二）如 v v0 ,物块加速 2 l 3hg v 2 v 0 2a 2,未能共速, 其中 a g2l ;. 第 6 页,共 7 页. 联立得： vx 2 2 v0 3 gh 2 gh 3 gh 7gh 222S 2v t x2