高中物理解题方法专题指导讲解

高中物理解题方法专题指导讲解高中物理解题方法专题指导讲解高中物理解题方法专题指导讲解沁阳市高考物理参阅第三十期编写高中物理解题方法专题指导方法专题五：全过程法、逆向思想法办理物理问题编写朱爱玲主编杨国兴一、方法简介（一）全过程法全过程法又称为过程整体法，它是相关于程序法而言的。它是将研究对象所经历的各个不同样物理过程归并成一个整体过程来研究剖析。经全过程整体剖析后，能够对全过程一步列式求解。这样减少认识题步骤，减少了所列的方程数，大大简化认识题过程，使多过程的综合题的求解变的简捷方便。动能定理、动量定理都是状态变化的定理，过程量等于状态量的变化。状态量的变化只取决于始末状态，不波及中间状态。同样，机械能守恒定律、动量守恒定律是状态量守恒定律，只需全过程符合守恒条件，就有初状态的状态量和末状态的状态量守恒，也不用考虑中间状态量。因此，对相关状态量的计算，只需各过程依照上述定理、定律，就有可能将几个过程归并起来，用全过程都合用的物理规一次列出方程，直接求得结果。（二）逆向思想法所谓“逆向思想”，简单来说就是“倒过来想一想”．这种方法用于解物理题，特别是某些难题，很有利处．下面经过昨年高考物理试卷中的几道题的解法剖析，谈谈逆向思想解题法的应用的几种情况二．典例剖析全过程应用运动学公式【例1】汽球以10m/s的速度匀速上涨，当上涨到120m高度时，有一小金属球从汽球上走开。求小球自走开汽球到着地需多长时间？（小球下落的加快度g=10m/s2）全过程应用动量定理【例2】质量为60kg的建筑工人，不慎从空中跌落，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知安全带原长5m，缓冲时间为1.2s，则安全带对工人的平均冲力是多少？（g=10m/s2）全过程应用动能定理【例3】物体从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至沙坑表面进入沙坑深h处停止（如图）．求物体在沙坑中碰到的平均阻力是其重力的多少倍？全过程应用动量守恒、能量守恒【例4】以以下图，在磁感觉强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型圆滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全同样的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。现有一质量为m的不带v2CC电小球以水平向右的速度0撞击杆1的中点，撞击后小球反弹落到基层面上的点。点与杆2AA初始地点相距为S。求：⑴回路内感觉电流的最大值；

朱爱玲主编杨国兴2009年2月18日⑵整个运动过程中感觉电流最多产生了多少热量。5．逆向思想法解决物理问题【例5】一物体以某一初速度在粗拙平面上做匀减速直线运动,最后停下来，若此物体在最初5秒和最后5秒经过的行程之比为11:5。则此物体一共运行了多少时间？三、加强训练1.5×107N/m2，胫骨最小1．人从必然高度落地简单造成骨折．一般成人胫骨的极限抗压强度约为横截面积大概为3.2cm2．若是一质量为50kg的人从必然高度直膝双足落地，落地时其重心又约下降1cm，试计算一下这个高度高出多少米时，就会致使胫骨骨折？2．一个木球从水面上h=3米处自由下落，落入水中后木球能达到多深？已知木球的密度为水密度1的3/4，假定空气和水的阻力不计，水有足够深度。3．小球由离地面h高处由静止开始下落，落地时与地面碰撞后即以原速率竖直反弹，若是小球运动中所受空气阻力大小恒定为重力的K倍（K＜１）则小球第一次反弹的高度为多大？若不计小球的大小，小球总合运动的行程为多大？L4．小球A用不可以伸长的轻绳系于O点，在O点正下方有一固定的钉子B。开始时，将球A拉到与悬点O同高处无初速释放，若绳长为L，则当BO与悬点O的距离d知足什么条件时，球A摆下后将以以下图，绕B点做Cd完满的圆周运动？BD5．右图中ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为O的斜面，CD段是水平的，BC是与AB及CD都相切的一小段圆弧，其长度能够不计。一质量为的小滑块在A点从静止状态释放，沿轨道滑下，最M后停在D点。已知A点比CD水平面高出h，CD段的长度为s。现用一沿着轨道方向的力推滑块，使它迟缓地由D点推回到A点时停下。设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，则推力对滑块做的功等于（）A.mghB.mg(sh)C.2mghsinD.mgmghctg6．斜面倾角为θ，在斜面底端有一弹性挡板与斜面垂直，在斜面上距离挡板为s0处有一小物块从初速率v开始沿斜面滑动。若物块与斜面之间的动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），且滑块每次与挡板0碰撞都不改变速率的大小，不考虑物块的大小，求物块总合能运动的行程。7.以以下图，一个质量为m，电量为-q的小物体，可在水平轨道x上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处在场富强小为E，方向沿Ox轴正向的匀强电场中，小物体以初速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力Ff作用，且Ff<qE，小物体与墙碰撞时不损失机械能，求它在停止前所经过的总行程s。8．如图是两块水平放置相互平行且正对的金属板，其上板开有一小孔，质量为m，电荷量为q的带正电液滴，自空中自由下落，并由小孔进入匀强电场。设两板电势差为U、距离为d，欲使液滴在板间下落的深度为d/2，则液滴的高度h为多少？第1页共4页原题给详解变题要延展赛题求境地沁阳市高考物理参阅第三十期编写朱爱玲主编杨国兴2009年2月18日9．以以下图，AB和CD为两个斜面，其上部足够长，下部分别与一光滑圆弧面相切，EH为整个轨道的对称轴，圆弧所对圆心角为120°，半径为2m．某物体在离弧底H高h=4m处以v0=6m/s沿斜面运动，物体与斜面的动摩擦因数μ=0.04，求物体在AB与CD两斜面上（圆弧除外）运动的总行程（取g=10m/s2）．10．一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平川面上，物体与地面间的动摩擦因数0.1。从t0开始，物体碰到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律以以下图。求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功。g取10m/s2。11．一物体作竖直上抛运动，经过高度为1.8m的窗户历时0.2s，则此物体上涨到最高点与窗户上端的距离是多少？（取g=10m/s2）例题剖析：【例1】【剖析】由于小球走开汽球后，先做竖直上抛运动再做自由落体运动，就全过程说是做匀变速直线运动，因此设小球在空中运动的总时间为t，若规定竖直向上的方向为正，则小球的位移s=-120m,v0=10m/s,a=-10m/s2，由sv0t1at2代入数据，解得t=6s。2【例2】【剖析】人跌落伍在重力作用下做自由落体运动，绳拉直后又受安全带的作用，在重力和弹力共同作用下做变速直线运动，某刹时速度变为零。由h1gt2得自由落体时间：2设安全带对工人的平均冲力为，对人下落的全过程应用动量定理得：F代入数据，解得=1100NF【例3】【剖析】解法1：分段列式法．选物体为研究对象，先研究自由落体过程，只有重力做功，设物体的质量为，落到沙坑表面时速m度为v，依照动能定理有：mgH＝12①2mv－0Ff做负功，依照动能定理有再研究物体在沙坑中的运动过程，重力做正功，阻力mgh－Ffh＝0－1mv2②2由①②两式解得

FfHhmgh解法2：全程列式法研究物体运动的全过程，据动能定理有：mg（H＋h）－Ffh＝解得：Ff＝Hhmgh议论：若物体的运动过程包括几个不同样的物理过程，用动能定理解题时能够分段列方程，尔后联立求解．也能够视全过程为一整体列方程求解．当既能用“分段法”求解，又能用“全程法”求解时，一般来说，全程法比分段法简捷．【例4】【剖析】⑴对小球和杆A1组成的系统，由动量守恒定律得：mv0mv1mv①2vt2又＝②sH1gt2③2①②③三式联立解得：v11(v0sg)④22H回路内感觉电动势的最大值E＝BLv⑤1回路内感觉电流的最大值IE⑥2LrB(v0sg)④⑤⑥三式联立解得：I2H4r⑵两棒组成的系统，对它们从开始作用抵达到共同速度的全过程由动量守恒定律得：mv1＝2mv2由能量守恒定律，整个运动过程中感觉电流最多产生热量为：Q1mv1212mv221m(v0sg)222162Ht比前后两个5秒的和10秒是大【例5】【剖析】若依照匀变速运动规律列式，将会出现总时间仍是小的问题：若t>10s将时间分为前5秒和后5秒与中间的时间t2，经复杂运算得t2=-2秒再得出t=8秒的结论。若用逆向的初速度为零的匀加快运动办理，将会简单的多。视为反向的初速度为零的加快直线运动则最后5秒经过的行程：s1a5212.5a22最初5秒经过的行程：s1at21a(t5)21(10t25)有题中已知的条件：s:s222=11:5得12（10t-25）:25=11:25解得运动时间t=8秒加强训练参照答案：第2页共4页原题给详解变题要延展赛题求境地沁阳市高考物理参阅第三十期编写朱爱玲主编杨国兴2009年2月18日1．【剖析】双脚胫骨面积最小处能承受冲击力的最大值：F＝pS＝1.5×107×2×3.2×10－4N＝9.6×103N设人的质量为m，下落的安全极限高度为h1，触地后重心又下降的高度为h2对全过程由动能定理得：mg（h1＋h2）－F·h2＝解得：h1＝(Fmg)h2mg＝(9.61035010)0.15m＝2.7m50102．【剖析】设木球入水的最大深度为h2,，设想木球入水后，在水深h2处有一个与木球等大小的水球，同时由水中h2处上涨到水面，以以下图由于在木球下落、木球水球上涨过程中，只有重力做功，因此对木球、水球和地球系统机械能守恒。取水面下深h2处为零势能地点由h1m木g(h1h2)m水gh2水面3水球m木43h13h16米h2h2h2m水m木h1水球14木球h1）的过程,此过程初末动能3．【剖析】研究小球由下落开始直到反弹到最高点（离地面高度设为皆为0，EK0。此过程中，物体受重力、空气阻力和地面作使劲，题设与地面碰撞后以原速率反弹，即碰撞时小球动能未变，地面所作使劲所做功为0；重力做功与路子没关，只由起点与终点两点高度差决定，即WG=mg（h-h1）；空气阻力大小不变，在两段行程上皆做负功，即W阻kmg(hh1)。因此合外力功为Wmg(hh1)kmg(hh1)依照动能定理，Ｗ＝０，即得h11kh。1k小球不断下落和反弹，总的行程不用动能定理也可求得，但比较繁琐。用动能定理解第二问，只需研究小球由下落开始，直到最后停在地面上的全过程即可。所研究过程首末两态动能皆为0，EK0。在此过程中只有重力和空气阻力做功，重力做功mgh，空气阻力做功-kmgs，S为总路程。依照EKW,有mgh-kmgs=0

mg(l2R)1mvc21mRg22R2R5由图可见=-，因此应有33l。55实质上，机械能守恒定律的解题思路能够迁移到更一般的应用能量转变与守恒的思想来解决物理问题，从能量的见解（包括动能定理、机械能守恒等）来剖析解决物理问题，能够不波及物理过程的详细细节，因此也就更加简捷。5．答案：C6．【剖析】设物块总合能运动的行程为L，对物块运动的整个过程运用动能定理得mgs0sinmgcosL01mv0222gs0sinv02解得Lgcos【剖析】因Ff<qE，故在刚开始时滑块向右做减速运动，到速度为零后，在电场力和摩擦力作用下向左加快运动，撞墙后折返又做减速运动这样频频。由于运动过程中不断地战胜摩擦力做功，滑块最后停在墙角处。设滑块在停止前所经过的总行程为s，对滑动的全过程应用动能定理得：解得8．【剖析】把液滴下落看作一个过程，依照动能定理有：9．【剖析】当物体沿斜面下滑经过B或C，第一次速率为零时，物体不再沿斜面运动，今后物体仅在圆弧内往返运动．物体在斜面上运动有重力和摩擦力做功，机械能要减少，物体在圆弧内运动s

hk

只有重力做功，机械能不变．物体每次沿斜面上涨到最高点的高度逐次降低，物体每次沿斜面下滑经过B或C时速率逐次减少，当减为零时，物体不再沿斜面运动，今后，仅在圆弧内往返运动．此题也可换一个角度考虑，物体最后停留在地面上，其重力势能减少了mgh，完满用于战胜摩擦阻力做功了，即应有mgh=kmgs。4．【剖析】球A由摆下到绳碰到钉B此后作圆周运动的全过程中，受绳拉L力和垂力，绳拉力不做功，只有重力做功，球A的机械能守恒。研究球A由开始释放至运动到圆周上最高地点C之过程，其重力势能减少了Omgoc，动能增加了22R，而vC应知足条件Cd1mvc，其中ocl2BvCRg，依照机械能守恒，应有D

重力做功与路径没关，仅由高度决定；摩擦力做功与路径相关，因此物体在斜面上运动的总行程，即在这段总行程中，向来有摩擦力做功，使得机械能减少．设物体在两个斜面上运动的总行程为s，斜面底端距弧底高h'=R（1－cos60°）=2（1－0.5）=1（m）．解法一：对全过程，依照动能定理：G－f=0－（1/2）20WWmv2，即mg（h－h'）－μmgcos60°·s=－（1/2）mv0第3页共4页原题给详解变题要延展赛题求境地沁阳市高考物理参阅第三十期编写朱爱玲主编杨国兴2009年2月18日解得s[g(hh)1v02]/gcos600240m2=－1，以过H的水平面为零势能面解法二：依照功能原理：f2WEE2即－μmgcos60°·s=mgh'－[mgh+（1/20解得s[g(hh)1v02]/gcos600240m210．【剖析】当物体在前半周期时由牛顿第二定律，得F1-μmg=ma12aFmgm11当物体在后半周期时，2+μ=由牛顿第二定律，得2Fmgma2a2=(F2+μmg)/m=(4+0.1×4×10)/4=2m/