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1、高考物理热点题型 作者： 李淑芳 (高中物理 甘陇南物理一班 ) 一.滑块模型【例题 1】质量为 M=4.0kg 的平板小车静止在光滑的水平面上，如图所示，当 t=0 时，两 个质量分别为 mA=2kg、mB=1kg 的小物体 A、B 都以大小为 v0=7m/s。方向相反的水平速度， 同时从小车板面上的左右两端相向滑动。到它们在小车上停止滑动时，没有相碰，A、B 与 车间的动摩擦因素 =0.2，取 g=10m/s2,求：（1）A 在车上刚停止滑动时，A 和车的速度大小（2）A、B 在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间。（3）在给出的坐标系中画出小车运动的速度时间图象。二.传送带、子
2、弹打木块【例题 2】如图所示，水平传送带 AB 长 l8.3m，质量为 M1kg 的木块随传送带一起以 2m/s 的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定） ，木块与传送带间的动摩擦因数 m 0.5当木块运动至最左端 A 点时，一颗质量为 m20g 的子弹以 300m/s 水平向右的 速度正对射入木块并穿出，穿出速度 u50m/s，以后每隔 1s 就有一颗子弹射向木块，设 子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，g 取 10m/ 求（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离 A 点的最大距离?（2）木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?（3）从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程
3、中，子弹、木块和传送带这一 系统所产生的热能是多少?（g 取 10m/ ）三.弹性碰撞模型【例题 3】如图所示，一水平放置的圆环形刚性槽固定在桌面上，槽内嵌放着三个大小相 同的刚性小球，它们的质量分别为 、 、 ， = =2 。小球与槽的两壁刚好接触，而且它们 之间的摩擦可以忽略不计。开始时，三球处于槽中、的位置，彼此间距离相等，和 静止， 以速度 沿槽运动，R 为圆环的内半径和小球半径之和。各球之间的碰撞皆为 弹性碰撞，求此系统的运动周期 T。四.弹簧模型【例题 4】如图所示，光滑水平面上，质量为 2m 的小球 B 连接着轻质弹簧，处于静止；质量为 m 的小球 A 以初速度 v0 向右匀速运
4、动，接着逐渐压缩弹簧并使 B 运动，过一段时 间，A 与弹簧分离。 （弹簧始终处于弹性限度以内）（1）在上述过程中，弹簧的最大弹性势能是多大；（2）若开始时在 B 球的右侧某位置固定一块挡板(图中未画出)，在 A 球与弹簧分离之前 使 B 球与挡板发生碰撞，并在碰后立刻将挡板撤走。设 B 球与固定挡板的碰撞时间极短， 碰后 B 球的速度大小不变但方向相反。试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围。五、电磁炮模型【例题 5】下图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定， 其间安放金属滑块（即实验用弹丸）.滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接 触.电源提供的强大电流从
5、一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中 的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强 磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为 B=kI，比例常数 k=2.510-6T/A.已知 两导轨内侧间距 l=1.5cm，滑块的质量 m=30g，滑块沿导轨滑行 5m 后获得的发射速 度 v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）.求发射过程中电源提供的电流强度；若电源输出的能量有 4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各 是多大？若此滑块射出后随即以速度 v 沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度 为 s/.设砂箱
6、质量为 M，滑块质量为 m，不计砂箱与水平面之间的摩擦，求滑块对砂箱平均 冲击力的表达式.六、质谱仪模型【例题 6】 、如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若 静电分析器通道的半径为 R，均匀辐向电场的场强为 E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强 磁场，磁感强度为 B。问：（1）为了使位于 A 处电量为 q、质量为 m 的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中 圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压 U 应为多大？（2）离子由 P 点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的 Q 点，该点距入射点 P 多远？七、回旋加速器【例题 7】正电子发射计算机断层（PET）是分子水平
7、上的人体功能显像的国际领先技术， 它为临床诊断和治疗提供全新的手段.PET 在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮 13 示踪剂.氮 13 是由小型回旋 加速器输出的高速质子轰击氧 16 获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应 方程.PET 所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属 D 形盒的半径为 R，两盒间距 为 d，在左侧 D 形盒圆心处放有粒子源 S，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向如图所示.质 子质量为 m，电荷量为 q.设质子从粒子源 S 进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器 中运动的总时间为 t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间） ，质子在电场
8、中的加速 次数于回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变.求此加速器所需的高频电 源频率 f 和加速电压 U.试推证当 Rd 时，质子在电场中加速的总时间相对于在 D 形盒中回旋的时间可忽略不 计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）.八、联系实际【例题 8】 （04 深圳二摸）2004 年 11 月 19 日，中国首个绕月探测卫星“嫦娥一号”已经 开始初样研制， “嫦娥工程”进入实施阶段。此前，中科院院士、中国登月计划项目首席科 学家欧阳自远在成都理工大学所作的题为“月球探测与中国的登月计划”的学术报告中透 露：“嫦娥一号”月球探测卫星预计将于 2006 年底或 2007 年初在
9、西昌卫星发射中心由 “长征三号甲”运载火箭发射升空。由于月球与地球的距离达 38 万公里，科学家决定采取 多级推进的方式将卫星送入月球轨道，成为环月球卫星,在离月球表面 200 公里高度的月球 极地轨道开展科学探测。 在谈到探月的意义时，欧阳自远说：一是月球矿产资源丰富。二是月球新能源开发利 用前景广阔。其中由于没有大气，太阳辐射可以长驱直入已知：太阳每秒钟损失 400 万吨的质量，变为能量射向宇宙空间。月球质量 M 月 = 7.3506 1022 千克 月球直径 DM3500 km地球质量 M 地5.97421024 千克 地球赤道半径 Re6400km太阳质量 M 日 2.01030 千克
10、 日地平均距离 = 1.5108km月地平均距离=3.85105km G=6.6710-11Nm2kg2求：1） 、 “嫦娥一号”月球探测卫星环月探测的环绕速度和周期。2） 、月球表面的重力加速度值为多少？在月球表面发射月球卫星的最小速度是多大？3） 、太阳每秒辐射的能量为多少？九、创新实验【例题 9】在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位 置，实验时用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处 且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下 痕迹 A；将木板向后移距离 x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下
11、，小球撞在木板上 留下痕迹 B；又将木板再向后移距离 x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕 迹 C若测得木板每次后移距离 x=10.00cm，A、B 间距离 y1 =1.50cm，B、C 间距离 y2 =14.30cm （g 取 9.80m/s2）根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为 v0 = （用题中所给字母表示） 小球初速度值为 m/sY【例题 10】在某物理科技夏令营中有这样一个设计题目：试设计并制作一辆小车，要求小 车能行驶尽可能远。对小车的要求是：车高不得超过 75cm，车的动力是使用质量是 2.4kg 的重物的重力，通过这一部分重力做功，来达到驱动小车前进的
12、目的，为此，有两位同学 设计了两个方案。方案 1：设计如图 A 所示，绳的一端拴在 2.4kg 的重物上，通过定滑轮，另一端一圈一圈地 绕在后轮的轮轴上，当 2.4kg 的重物在 0.75m 高处因自身重力作用而缓慢下降时，绳就带 动转轴转动，从而使车轮转动，带动小车前进，使车前尽可能远的距离。方案 2：设计如图 B 所示，使 2.4kg 的重物在车上光滑的滑槽上由 0.75m 高处开始下滑， 利用小车的反冲，使小车前进尽可能远的距离。设两车重力相等，这两个方案哪个更为合适？试说明理由。 （假设两种情况下小车与地面的 动摩擦因数相同）十、估算问题【例题 11】某研究性学习小组首先根据小孔成像原理估测太阳半径，再利用万有引力定 律估算太阳的密度.准备的器材有:不透光圆筒，一端封上不透光的厚纸，其中心扎一小孔， 另一端封上透光的薄纸；毫米刻度尺.已知地球绕太阳公转的周期为 T，万有引力常量为 G.要求:(1)简述根据小孔成像原理估测太阳半径 R 的过程.(2)利用万有引力定律推算太阳密 度.
