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1、编辑：曹老师 第 1 页高中物理学霸成长之路（压轴题）高中物理学霸成长之路（压轴题）面对每一道题都要有一种精神：面对每一道题都要有一种精神：严谨细致的思维，百算无误的精细，舍我其谁的自信！严谨细致的思维，百算无误的精细，舍我其谁的自信！对待学习要有“做别人做别人 的榜样的榜样”的自信！要么不做，要做就做到最好，做成所有人的典范！第一部分：经典例题第一部分：经典例题例例 1： 如图如图 82 甲所示，一薄木板放在正方形水平桌面上，木板的两端与桌面的甲所示，一薄木板放在正方形水平桌面上，木板的两端与桌面的 两端对齐，一小木块放在木板的正中间木块和木板的质量均为两端对齐，一小木块放在木板的正中间木块
2、和木板的质量均为 m，木块与木板之间、木，木块与木板之间、木 板与桌面之间的动摩擦因数都为板与桌面之间的动摩擦因数都为 现突然以一水平外力现突然以一水平外力 F 将薄木板抽出，要使小木块不将薄木板抽出，要使小木块不 从桌面上掉下，则水平外力从桌面上掉下，则水平外力 F 至少应为至少应为_(假设木板抽动过程中始终保持水平，且假设木板抽动过程中始终保持水平，且 在竖直方向上的压力全部作用在水平桌面上在竖直方向上的压力全部作用在水平桌面上)A2mgB4mgC6mgD8mg【解析解析】解法一解法一 F 越大，木块与木板分离时的速度、位移越小，木块越不可能从桌越大，木块与木板分离时的速度、位移越小，木块
3、越不可能从桌 面滑下设拉力为面滑下设拉力为 F0时，木块恰好能滑至桌面的边缘，再设木块与木板分离的时刻为时，木块恰好能滑至桌面的边缘，再设木块与木板分离的时刻为 t1， 在在 0t1 时间内有：时间内有：t12 gt1212(F0mg2mg)m12L2对对 t1时间后木块滑行的过程，有：时间后木块滑行的过程，有： gt12 解得：解得：F06mgv122g(gt1)22gL212解法二解法二 F 越大，木块与木板分离时的速度、位移越小，木块越不可能从桌面滑越大，木块与木板分离时的速度、位移越小，木块越不可能从桌面滑 出若木块不从桌面滑出，则其出若木块不从桌面滑出，则其 vt 图象如图图象如图
4、82 乙中乙中 OBC 所示，其中所示，其中 OB 的斜率为的斜率为 g，BC 的斜率为的斜率为g，t1t2有：有：SOBC2(12gt12)L2设拉力为设拉力为 F 时，木板的时，木板的 vt 图象为图图象为图 72 乙中的直线乙中的直线 OA，则，则 SOABL2即即 (v2v1)t112L2编辑：曹老师 第 2 页其中其中 v1gt1，v2t1F3mgm解得：解得：F6mg即拉力至少为即拉力至少为 6mg 答案答案 C例例 2：如图：如图 85 甲所示，一质量甲所示，一质量 m1 kg 的木板静止在光滑水平地面上开始时，的木板静止在光滑水平地面上开始时， 木板右端与墙相距木板右端与墙相距
5、 L0.08 m，一质量，一质量 m1 kg 的小物块以初速度的小物块以初速度 v02 m/s 滑上木板左滑上木板左 端木板的长度可保证物块在运动过程中不与墙接触物块与木板之间的动摩擦因数端木板的长度可保证物块在运动过程中不与墙接触物块与木板之间的动摩擦因数 0.1，木板与墙碰撞后以与碰撞前瞬时等大的速度反弹取，木板与墙碰撞后以与碰撞前瞬时等大的速度反弹取 g10 m/s2，求：，求：图图 85 甲甲(1)从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数及所用的时间从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数及所用的时间(2)达到共同速度时木板右端与墙之间的距离达到共同速度时木
6、板右端与墙之间的距离【解析解析】解法一解法一 物块滑上木板后，在摩擦力的作用下，木板从静止开始做匀加速运物块滑上木板后，在摩擦力的作用下，木板从静止开始做匀加速运 动设木板的加速度大小为动设木板的加速度大小为 a，经历时间，经历时间 T 后与墙第一次碰撞，碰撞时的速度为后与墙第一次碰撞，碰撞时的速度为 v1，则有：，则有：mgmaL aT212v1aT可得：可得：a1 m/s2，T0.4 s，v10.4 m/s物块与木板达到共同速度之前，在每两次碰撞之间，木板受到物块对它的摩擦力作用物块与木板达到共同速度之前，在每两次碰撞之间，木板受到物块对它的摩擦力作用 而做加速度恒定的运动，因而木板与墙相
7、碰后将返回至初态，所用时间为而做加速度恒定的运动，因而木板与墙相碰后将返回至初态，所用时间为 T设在物块与设在物块与 木板达到共同速度木板达到共同速度 v 之前木板共经历了之前木板共经历了 n 次碰撞，则有：次碰撞，则有：vv0(2nTt)aat式中式中 t 是碰撞是碰撞 n 次后木板从起始位置至达到共同速度所需要的时间次后木板从起始位置至达到共同速度所需要的时间上式可改写为：上式可改写为：2vv02nTa由于木板的速率只能在由于木板的速率只能在 0 到到 v1之间，故有：之间，故有：0v02nTa2v1解得：解得：1.5n2.5编辑：曹老师 第 3 页由于由于 n 是整数，故是整数，故 n2
8、解得：解得：v0.2 m/s，t0.2 s从开始到物块与木板达到共同速度所用的时间为：从开始到物块与木板达到共同速度所用的时间为：t4Tt1.8 s(2)物块与木板达到共同速度时，木板右端与墙之间的距离为：物块与木板达到共同速度时，木板右端与墙之间的距离为：sL at212解得：解得：s0.06 m解法二解法二 (1)物块滑上木板后，在摩擦力的作用下，木板做匀加速运动的加速度物块滑上木板后，在摩擦力的作用下，木板做匀加速运动的加速度 a1g1 m/s，方向向右，方向向右物块做减速运动的加速度物块做减速运动的加速度 a2g1 m/s，方向向左，方向向左可作出物块、木板的可作出物块、木板的 vt
9、图象如图图象如图 85 乙所示乙所示由图可知，木板在由图可知，木板在 0.4 s、1.2 s 时刻两次与墙碰撞，在时刻两次与墙碰撞，在 t1.8 s 时刻物块与木板达到共时刻物块与木板达到共 同速度同速度(2)由图由图 85 乙可知，在乙可知，在 t1.8 s 时刻木板的位移为：时刻木板的位移为：s a10.220.02 m12木板右端距墙壁的距离木板右端距墙壁的距离 sLs0.06 m图图 85 乙乙 答案答案 (1)1.8 s (2)0.06 m例例 3：如图所示，一轻绳吊着一根粗细均匀的棒，棒下端离地面高为：如图所示，一轻绳吊着一根粗细均匀的棒，棒下端离地面高为 H，上端套着，上端套着
10、一个细环棒和环的质量均为一个细环棒和环的质量均为 m，相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 kmg(k1)断断 开轻绳，棒和环自由下落假设棒足够长，与地面发生碰撞时触地时间极短，无动能损开轻绳，棒和环自由下落假设棒足够长，与地面发生碰撞时触地时间极短，无动能损 失棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计求：失棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计求：编辑：曹老师 第 4 页(1)棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中，环的加速度棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中，环的加速度(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程从断开轻绳到棒与地面第
11、二次碰撞的瞬间，棒运动的路程 s(3)从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，摩擦力对环和棒做的总功从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，摩擦力对环和棒做的总功 W2007 年高考年高考江苏物理卷江苏物理卷【解析解析】(1)设棒第一次上升的过程中环的加速度为设棒第一次上升的过程中环的加速度为 a环环，由牛顿第二定律有：，由牛顿第二定律有：a环环(k1)g，方向竖直向上，方向竖直向上kmgmgm(2)棒第一次落地前瞬间的速度大小为：棒第一次落地前瞬间的速度大小为：v12gH设棒弹起后的加速度为设棒弹起后的加速度为 a棒棒，由牛顿第二定律有：，由牛顿第二定律有：a棒棒(k1)gkmgmgm故棒第一次弹起的最
12、大高度为：故棒第一次弹起的最大高度为：H1v122a棒棒Hk1路程路程 sH2H1Hk3k1(3)解法一解法一 设棒第一次弹起经过设棒第一次弹起经过 t1时间后与环达到共同速度时间后与环达到共同速度 v1环的速度环的速度 v1v1a环环t1棒的速度棒的速度 v1v1a棒棒t1解得：解得：t11k2Hg编辑：曹老师 第 5 页v12gHk环的位移环的位移 h环环 1v1t1 a环环t12H12k1k2棒的位移棒的位移 h棒棒 1v1t1 a棒棒t12H12k1k2x1h环环 1h棒棒 1解得：解得：x12Hk棒、环一起下落至地，有：棒、环一起下落至地，有：v22v122gh棒棒 1解得：解得：v
13、22gHk同理，环第二次相对棒的位移为：同理，环第二次相对棒的位移为：x2h环环 2h棒棒 22Hk2xn2Hkn故环相对棒的总位移故环相对棒的总位移 xx1x2xn2Hk1所以所以 Wkmgx2kmgHk1解法二解法二 经过足够长的时间棒和环最终静止，设这一过程中它们相对滑动的总路程为经过足够长的时间棒和环最终静止，设这一过程中它们相对滑动的总路程为 l，由能量的转化和守恒定律有：，由能量的转化和守恒定律有：mgHmg(Hl)kmgl解得：解得：l2Hk1故摩擦力对环和棒做的总功为：故摩擦力对环和棒做的总功为：Wkmgl2kmgHk1 答案答案 (1)(k1)g，方向竖直向上，方向竖直向上
14、(2)Hk3k1编辑：曹老师 第 6 页(3)2kmgHk1例例 4：如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为：如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为 l、 足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为 ，条形匀强磁场的宽度为，条形匀强磁场的宽度为 d，磁感应强度大，磁感应强度大 小为小为 B，方向与导轨平面垂直长度为，方向与导轨平面垂直长度为 2d 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成起组成“”形装置，总质量为形装置，总质量为 m，置于导轨上导体棒中通以大小恒为，置于导轨上导体棒中通以大小恒为 I 的电流的电流(由由 外接恒流源产生，图中未画出外接恒流源产生，图中未画出)线框的边长为线框的边长为 d(d2L 所以不会停在小车上，即两者分离（2 分）设两者分离时 m 的速度 V1，车的速度 V2，物块与车水平方向动量守恒 mv0=mv1+Mv2（2 分）$来（2）碰后C第一次离开电场时的速度; （3）C每次离开最高点时，电场立即消失，到达最低点时，电场又重新恢复，不考虑电场瞬间变化产生的影响，求C每次离开电场前瞬间绳子受到的拉力. $来&源：ziy
