隐蔽条件的挖掘PPT课件

1、.,1,高三物理备考方略,隐含条件的挖掘,.,2,例题一,如下图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极间产生一个水平向右的匀强电场，场强未知，一质量为m、电量为+q的微粒，以初速竖直向上从两极正中间的a点射入匀强电场中，微粒垂直打到N极上的c 点，已知ab=bc。不计空气阻力，则可知： A、 微粒在电场中作抛物线运动 B、 微粒打到c点时的速率与射入电场时的速率相等 C、 MN板间的电势差为 mV02/q D、MN板间的电势差为 EV02/g,.,3,例题一分析与解答,隐蔽条件是：“微粒垂直打到N极上的c 点” 该条件的物理意义是在C点竖直方向的速度为零。 bc=gt2

2、/2,ab=at2/2=Eqt2/2m a=Eq/m=g,Vc=at=gt=V0,B正确。 Eqab=mV02/2. Eqab-mgbc=mV02/2-mV02/2=0 U=2abE=mV02/q,C正确。 V02=2abg,2ab= V02/g,U=E V02/g,D正确。 正确选项是BCD,.,4,例题二,如下图所示，在竖直平面内有长为l的绝缘细线，细线一端固体定于O点，另一端系一质量为m、带电量为+q的小球，小球开始处于水平位置A点，处在竖直向下场强为E的匀强电场中，求： （1） 在A处至少要对小球做多少功，才能使小球通过圆周的最高点C？ （2）若小球通过C点时细线松开，小球通过与O点在

3、同一水平面上的P点，OP=？,.,5,例题二分析与解答,（1）隐蔽条件是：“小球通过圆周的最高点C”时速度至少多大？ 在最高点mg+Eq=mVc2/l, mVc2=(mg+Eq)l 从A到C，用动能定理-(mg+Eq）l=m(Vc2-Vd2)/2 在A 点至少应做功：W=m Vd2/2=3(mg+Eq)l/2. （2）若小球通过C点时细线松开则作类平抛运动 a=(mg+Eq)/m,l=at2/2 OP=Vct =,.,6,例题三,在一个广阔的区域里有匀强电场，场强大小不变但方向可以变化，第1s内的电场线如图所示，=37，1s后电场方向变为竖直向上，有一个带电质点在零时刻从A处以一定的初速度水平

4、射出，恰沿x轴作匀减速运动，1s末到达坐标原点，若AO=3.75m，g=10m/s2，求2s末该带电质点所处位置的坐标。,.,7,例题三分析与解答,条件隐蔽在“恰沿x轴作匀减速运动”， 意思是合外力方向沿X轴负向，Eq cos37=mg Eqsin 37=ma,a=gtan 37=3g/4. S=V0t-at2/2,3.75=V0-3g/8 V0=7.5m/s Vt=V0-at=0 在一秒末，Eq cos37-mg=ma2,a2=2.5m/s2 Y=a2t2/2=1.25m 二秒末粒子的坐标是（0，1.25m）,.,8,例题四,将倾角为的光滑绝缘斜面（足够长），放在范围很大的磁感应强度为B的匀

5、强磁场中，方向如图所示，一个带负电的质量为m，电量绝对值为q的物体于斜面上由静止开始下滑，求：（1）物体在斜面上滑动的最大速度；（2）物体在斜面上滑动的时间和距离。,.,9,例题四分析与解答,隐蔽条件是：物体沿斜面加速下滑，洛仑兹力增大，支持力减小，当支持力减小为零时物体离开斜面，此时的速度就是“物体在斜面上滑动的最大速度” (1)qVmB=mgcos, Vm=mgcos/qB (2)Vm=at=gsint , t=mgcos/qBgsin=mcos/qBsin. L=at2/2=gsinm2cos2/2q2B2sin2 L= m2gcos2/2q2B2sin,G,N,qVB,.,10,例题五

6、,质量分别为m1=1kg与m2=2kg的小球A、B相距L=16m，若A球处于静止，B球受到一个短时的冲量I=6Ns的作用后，沿AB连线向远离A球方向运动，假设A、B两球之间存在着相互作用的吸引力，大小恒为F=1.5N，讨论从B球开始运动到两球相撞的过程中。 （1）A、B两球相距最远的距离为多少？此时两球的速度各是多少？ （2）A、B两球相撞前瞬间，两球的速度各是多少？,.,11,例题五分析与解答,隐蔽条件是：两小球速度相等时相距最远。 理由如下：B作匀减速运动、A作同方向的匀加速运动，刚开始时B跑得快，AB间距离增大，到AB的速度相等之后，A比B跑得快，AB间的距离就减小，可见AB速度相等时两

7、者间距离最大。 （1）用动量守恒最简单（ma+mb）V=mbVb0=6,V=2m/s. Vb0-abt=aat,aa=1.5m/s2,ab=0.75m/s2,t=(4/3)s,Va=Vb=2m/s. (2)相遇时：16+ Vb0t2-abt22/2=aat22/2,t2=(16/3)s Vb=3-0.75t2=-1m/s,Va=aat2=8m/s.,.,12,例题六,如图所示的绝缘轨道ABC，其中AB部分为倾角为37、长2.0m的光滑斜面，BC部分为动摩擦因数为0.2的水平面，现有质量=1.0的质点从A位置无初速沿轨道下滑，滑到C点恰停下。求：（1）B与C之间的距离。（2）在BC的延长线上有一

8、点D，且AD=BD。把电量为Q=5.010-5C的点电荷固定在D点，并让上述质点也带等量同种电荷。如果取无限远处的电势为零，则两电荷间的电势能为EP=KQ1Q2/r，r是两电荷间的距离。现用平行于轨道的外力把该带电质点沿轨道由C推到A，外力至少做多少功？,.,13,例题六分析与解答,(1)由动能定理mgABsin 37-mgBC=0. BC=1.2/0.2=6m. (2)移动带电质点时应注意从A到B电场力不做功 从C移动到A，由动能定理： - mgABsin 37-mgBC+WF+ W电=EKA-0 隐蔽条件是EKA=0时外力做的功最少 据题意W电= EPC - EPB =,.,14,例题七,

9、如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间t的关系为B=Kt,比例系数K=0.020T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在t=0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6s时金属杆所受的安培力.,.,15,例题七分析与解答,隐蔽条件是：有两个原因引起电路中产生感应电动势。 设金属杆运动的加速度为a，t在时刻，金属杆与初始位置的距离 L

10、=at2/2 此时杆的速度V=at，这时杆与导轨构成的回路的面积S=Ll，回路中的感应电动势 E=BlV+SB/t. 回路的总电阻R=2Lr0, 回路中的感应电流 i=E/R. 据题意B/t=K，E=Blat+LlK i=(Ktatl+LlK)/R= (2lKL+LlK)/2Lr0= (2lK+lK)/2r0=3lK/2r0 F=ilB=lKt 3lK/2r0=3K2l2/2r0 F=1.4410-3N,.,16,例题八,例题八、如图所示半径为R的圆形光滑轨道固定在竖直平面内，圆轨道的最低点与一条水平光滑轨道相接。轨道所在空间有水平向右的匀强电场，从水平轨道上的A点由静止释放一带正电的小球，已

11、知小球所受电场力等于它的重力的3/4倍。为使小球恰能作完整的圆周运动，求释放点A离圆周的最低点B的距离S。,.,17,例题八分析与解答,隐蔽条件是：小球恰能作完整的圆周运动。 更隐蔽的问题是：小球在哪一点最容易离开圆周？ 是不是在最高点C最容易离开圆周？ 应该是在合外力指向圆心的时候最容易离开圆周 此位置是D点。,.,18,练习1,如图所示，用两根长均为L的绝缘细线悬吊两个点电荷+q和-q，点电荷的质量都是m，两点电荷间连接一根水平细线，两根线间的夹角为2，现在加一水平向右的匀强电场，要让点电荷间的水平细线处于拉紧状态，求匀强电场E满足的条件。 隐蔽条件是：水平细线上拉力T20 任取一个点电荷

12、作为研究对象,mg,Eq,F1=Kq2/L2,T1,F,Eq-F1,.,19,练习2,如图所示，半径为r的绝缘光滑圆环固定于竖直平面内，环上套有一质量为m，带正电的珠子，空间匀强电场水平向右，珠子所受电场力为重力的3/4倍，要使珠子作完整的圆周运动，珠在最低位置A点的初动能至少是多少？ 隐蔽条件是：过了哪一点就可以作完整的圆周运动？ 这一点不是最高点！而是图中的D点。,D,mg,Eq,F,在D点重力与电场力的合力F指向圆心,珠子在D点的最小速度是多少？,VD=0！,因为珠子套在圆环上。,从A到D，用动能定理,.,20,练习题3,如图所示，a、b为两个固定的带正电q的点电荷，相距L，通过其连线中

13、点O作此线段的垂直平分面，在此平面上有一个以O为圆心、半径为 的圆周，其上有一个带负电-q的c点电荷作匀速圆周运动。求c作圆周运动的速率v为多大？（不计重力） a、b对c的引力的合力是c圆周运动向心力,F1,F,L/2,L,.,21,练习题4、,把一质量为m带电量为-q的小球，如图所示，用长为L的绝缘细线悬挂在正交的均是水平方向的匀强磁场和匀强电场中，开始时将小球拉至悬线水平位置的M点，然后由静止释放，小球摆动到与水平成60角的位置的N点时速度恰为零。试求：（1）该电场的场强的大小；（2）小球在N点时，细线受到的拉力为多少？在N点时加速度多大？（3）小球运动的最大速度。,.,22,练习题4的分

14、析与解答,（1）由M到N，用动能定理 mgLsin60-EqL(1-cos 60)=0-0. E=,(2)隐蔽条件是：小球在N点的加速度与细线垂直。,mg,Eq,T,(3)隐蔽条件是：细线与水平面夹角为30时小球的速度最大。,.,23,练习题5,如图，在半径为r的圆筒内有匀强磁场，质量为m、带电量为q的带电粒子在小孔S处以速度v0向着圆心射入，问施加的磁场的磁感应强度为多大，此粒子才能在最短的时间内从原孔射出？（设相碰时电量和动能皆无损失） 有两个条件较隐蔽 一是粒子圆周运动的周期与初速度无关 二是粒子返回原处的路径具有多样性,由图可知最短时间是T/2=m/qB,.,24,练习题6,如图所示，

15、劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与质量为mA、mB的物块A、B拴接，物块B放在水平桌面上，整个系统处于平衡状态。现施力将物块A缓慢向下压一小段距离后突然释放，让A在竖直平面内作简谐运动，为使物块B不脱离桌面。求（1）A的最大加速度。（2）B对水平桌面的最大压力。 隐蔽条件有两个 一是 B恰不脱离桌面时弹簧的弹力F1=mBg 此时A的加速度最大。 mAg+F1 =mAg+mBg=mAam,am=(mA+mB)g/mA 二是A在最低点时的加速度大小等于它在最高点时的加速度， 并且此时B对水平桌面的压力最大。 先研究A，F2-mAg=mAam=mA (mA+mB)g/mA F2=mAg+ (mA+mB

16、)g 再研究B，F2+mBg=N,N=mBg+mAg+ (mA+mB)g N=2 (mA+mB)g.,.,25,练习题7,一列货车以8m/s的速度在铁路上行驶，由于调度事故，大雾中在货车后面600m处有一列快车以20m/s的速度在同一轨道上行驶，快车司机立即合上制动器。但快车要滑行2000m才停下，试判断两车会不会相撞。 本题易犯错误是计算快车运动2000m的200s时间内货车运动的距离为:（8200=1600m），两车间距离为（1600+600-2000=200m）误认为两车不会相撞。 隐蔽条件是：两车速度相同时两车间距离最小 快车的加速度a=202/4000=0.1m/s2 当20-at=

17、8时，t=120s S快=20120-0.11202/2=2400-720=1680m S货= 8120=960m S=1680-(600+960)=120m,此时快车已在货车前面了。 所以两车肯定会相撞。相撞的时间在刹车后约71秒时。,.,26,练习题8,一杂技演员骑摩托车沿着竖直平面内的圆形轨道的内圈作特技表现，若摩托车运动的速度恒为20m/s，演员与摩托车的总质量为200，车轮与轨道间的动摩擦因数为0.1，摩托车通过轨道最低点时发动机功率为12KW，求摩托车在最高点时发动机的功率。 隐蔽条件是：在最高、最低两位置牵引力与摩擦力相等 在最低点：N1-mg=ma,N1=m(g+a),F1=P

18、1/V=600N=N1 N1=6000N，ma=4000N 在最高点：mg-N2=ma,N2=m(g-a)=2000N,F2= N2=200N P2=F2V=4KW,.,27,练习题9,两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的为电阻R=0.50，在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为0.20N的力作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度a=

19、1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？,.,28,练习题9的分析与解答,设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v1和v2,则经过很短的时间t，杆甲移动距离v1t，杆乙移动距离v2t，回路面积改变,隐蔽条件是：安培力对两杆的系统来说是内力,所以外力F的冲量等于两杆的动量变化,.,29,.,30,.,31,例题五,1、 如图，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上作简谐振动，振动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于： A、0 B、kx C、mkx/M D、mkx/

20、(M+m),.,32,拓展例题五,如图，质量为m的物体放置在质量为M的物体上，M与弹簧相连，它们一起在竖直平面内作简谐振动，之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为k，为使振动过程中M与m不分离，系统的振幅是多大？,M与m恰不分离的条件是什么？,此时m的加速度是多大？M的加速度呢？,此时弹簧的弹力是多大？,此时M离平衡位置的距离是多少？,.,33,拓展例题五的示意图,在平衡位置时kx=(M+m)g,振幅A=l0-x0,.,34,例题六,a、b是一条水平的绳上相距离为L的两点，一列简谐横波沿绳传播，其波长等于 L，当a点经过平衡位置向上运动时，则b点： A、经过平衡位置向上运动 B、处于平衡位置上方位移最大处 C、经过平衡位置向下运动 D、处于平衡位置下方位移最大处,.,35,拓展例题六,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14m，b点在a点的右方。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动。经过1.00s后