高考物理总复习热点模型例析

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1、高考物理总复习热点模型例析以有往返的匀变速运动模型为载体的综合问题 1在光滑水平面上有一静止的物体。 现以水平恒力甲推这一物体，作用一段 时间后，换成相反方向的水平恒力乙推 这一物体。当恒力乙作用时间与恒力甲 作用时间相同时，物体恰好回到原处， 此时物体的动能为32焦，则在整个过程 中，恒力甲做的功等于_焦，恒 力乙做的功等于_焦。解法1以寻找两阶 段末速度的关 系为突破口解法2以寻找两阶 段末速度的关 系为突破口解法3以寻找两 阶段作用力 的关系为突 破口解法4以寻找两阶 段作用力的关 系为突破口解法5以寻找两阶 段作用力的关 系为突破口解法6图解法2.在与x轴平行的匀强电场中,一带电 量为

2、1.010-8库仑、质量为2.510-3千 克的物体在光滑水平面上沿着x轴作直 线运动，其位移与时间的关系是x 0.16t0.02t2，式中x以米的单位，t以 秒为单位，从开始运动到5秒末物体所 经过的路程为_米，克服 电场力所作的功为_焦耳。解析：由 x0.16t0.02t2知 V00.16, a-0.04 第一阶段物体作末速度为0 的匀减速运动, t1v0/a4 S1v0t1/20.32 第二阶段物体作初速度为的匀加速运动 t2tt11 S2at2/2=0.02 路程.34m W克maxma(s1s2) 10-4J3如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水 平面内，距离为l0.2m，在导

3、轨的一端接有阻值为R 0.5的电阻，在x0处有一与水平面垂直的均匀磁 场，磁感强度B0.5T。一质量为m0.1kg的金属直杆 垂直放置在导轨上，并以v02m/s的初速度进入磁场 ，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的作用下作匀变 速直线运动，加速度大小为a2m/s2、方向与初速度 方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接 触良好。求（1）电流为零时金属杆所处的位置；（2 ）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小 和方向;（3）保持其他 条件不变，而初速度v0取不 同值，求开始时F的方向与 初速度v0取值的关系。解析：（1）感应电动势，所以 0时，0，有 21 （2）最大电流 22

4、安培力 2002 向右运动时 018，方向与轴相反， 向左运动时 022 方向与轴相反（3）开始时， ， ， ， 当 10/时 ，0，方向与轴相反 当 10/时 ，0，方向与轴相同与传送带模型有关的 综合问题1如图所示，一水平方向足够长的 传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向转动 ，传送带右端有一与传送带等高的光滑 水平面，一物体以恒定的速率v2沿直线向 左滑上传送带后，经过一段时间又返回 光滑水平面，速率变为v2，则下列说法 正确的是（ ） A若v1v2，则v2v2 C不管v2多大，总有则v2v2 D只有v1v2时，才有v2v1解析：）若v1 v2物块先向左匀减速至速度为0，位移为向右匀加速，

5、速度从0增加至v1,位移为再向右匀速运动，位移为（s1s2）2）若v1 v2 物块先向左匀减速至速度为0， 再向右匀加速，速度从0增加至v2,恰好回到起始点类似竖直上抛运动2如图所示，水平传送带水平段长L 6m，两皮带轮直径D均为0.2m，距地面高H 5m，与传送带等高的光滑水平台上有一 小物块以v05m/s的初速度滑上传送带， 物块与传送带间动摩擦因数0.2，g取 10m/s2.求(1)若传送带静止,物块滑到B端 后做平抛运动的水平距离S(2)若皮带轮顺 时针以角速度60rad/s转动，物块滑 到B端后做平抛运 动的水平距离S。解析3如右图为一皮带传动装置，传送带与水平 面夹角为，A、B轮半

6、径均为R，轴心间距为 L，B轮由电动机带动，其传速为n。在货物随 皮带运动过程中,有一小球由静止开始沿光滑 轨道滚下，到达传送带时,货物恰好运到传送 带中央，当货物运动到距B轮L/4的C点时，小 球恰好与货物相遇而未发生碰撞.若皮带不打 滑,且货物总与皮带保持相对静止，试求：（ 1）货物由传送带中 央运动到C点所用时间 （2）轨道顶端与底端的高度差h。解析：4如图所示，倾角为30的皮带运输机的皮 带始终绷紧，且以恒定速度v2.5m/s运动， 两轮相距LAB5m，将质量m1kg的物体无初 速地轻轻放在A处，若物体与皮带间的动摩擦 因数 /2物体从A运动到,皮带对 物体所做的功是多少?物体从A运动

7、到B共需 多少时间? 在这段时间内电动机对运输机 所做的功是多少? (取g10m/s2）5一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域 时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑 模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和 CD都与BC相切.现将大量的质量均为m的小货箱一个一 个在A处放到传送带上,放置时初速为零，经传送带运 送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度 不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。 每个箱子在处投放后,在到达B之前已经相对于传送 带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑 动）.已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的 数目为.

8、这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相 对滑动,不计轮轴处的摩擦. 求电动机的平均输出功率。6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v12m/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0.5。当木块运动至最左端A点时，一颗质量为 m20g的子弹以v0300m/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/s2，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

9、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/s2）T=1s内木块的合位移为s=0.5m,方向向右7如图所示，质量为2m，长为l的木块置 于光滑水平台面上，质量为m的子弹以初速v0水 平向右射向木块，穿出木块时的速度为 v0/2， 设木块对子弹的阻力为恒定。（1）求子弹穿越 木块的过程中木块滑行的距离L1。（2）若木块 固定在传送带上，使木块传送带始终以恒定速 度u水平向右运动，子弹仍以初速v0向右射向木 块（um）的两个弹性钢球从 h高处自由落下，如图所示,两球是紧挨着的 ，落到弹性地面上后，又被弹起，设弹性碰

10、 撞是发生在同一竖直线上,求m上升的最大高 度。解析：关于流体的有关模型 1图是一种用于测量微小压差的U形管压 强计,细管的横截面积都是a，粗管的横截 面积都是A,管内盛有密度分别为1和2 的两种互不相溶的液体当两臂液体上方 气体的压强相等时，每种液体的液面都处 在同一高度。问:当密度为2的液面的高 度差为时,两臂液面上方气体的压强差 为多少？（已知在使用过程中， 两粗管中都有密度为1的液 体，而没有密度为2的液体)解析：2如右图容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞,活 塞下面是水,上面是大气,大气压强恒定，A、B的底部 由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热，原先 A中水面比B中的高，打

11、开阀门，使A中的水逐渐向B中 流，最后达到平衡，在这个过程中( ） A大气压力对水做功， 水的内能增加 B水克服大气压力做功，水的内能减少 C大气压力对水不做功，水的内能不变 D大气压力对水不做功，水的内能增加 解析：3某地强风的风速约为v20米/秒。设 空气密度为1.3千克/米3。如果把通 过横截面积为S=20米2的风的动能全部转 化为电能,则利用上述已知量计算电动率 的公式应为P_ _，大小约为 _瓦特（取一位有效数字）.解析：4潮汐能是一种很有潜力的待开发的新能源. 如图所示当潮汐发电站的示意图,涨潮时，水经 通道进入海湾，待内外水位高度相同时,堵住通 道，如图（a）所示。落潮时，当潮落

12、至最低时 放水发电，如图（b），待内外水而高度相同， 再堵住通道，直到下次涨潮至最高点,再放水发 电，如图（c），设海湾面积为S,涨潮与落潮的 水位差为h，海水密度为，则一次涨潮、落潮 可用于发电的海水 势能为多少？解析：注意，此为双向潮汐发电5为研究静电除尘，有人设计了一盒状容器，容 器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A 0.04m2的金属板,间距L0.05m，当连接到U2500V 的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强 电场,如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭 在容器内,每立方米有烟尘颗粒1013个,假设这些颗粒都 处于静止状态,每个颗粒带电量为q+1.010

13、-17C，质 量为m2.010-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用 和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键 后：（1）经过多长时间烟尘颗粒 可以被全部吸附？（2）除尘过程 中电场对烟尘颗粒共做了多少功？ （3）经过多长时间容器中烟尘颗 粒的总功能达到最大？思路分析： （）烟尘颗粒整体向下作平动，以最顶层的 烟尘为研究对象，其作匀变速运动，由运动学 公式可求出时间 （）全部烟尘的运动可 等效为水力发电中水由高 处流下模型 （）由极端思维可知，t时，极板间微粒 总数目最多，但速度为，动能显然为；终 了时刻，全部颗粒都已离开电场，这时的总动 能亦为 中间过程存在可能的极大值可 在写出总动

14、能的表达式的基础上讨论其极值（1）FqU/L时EK达最大， （） 2.5104（J）6面积很大的水池，水深为H，水面上浮着 一正方体木块.木块边长为a，密度为水的1/2， 质量为m.开始时,木块静止，有一半没入水中， 如图所示。现用力F将木块缓慢地压到池底。不 计摩擦。求： （1）从木块刚好完全没入水中到停在池底的过 程中，池水势能的改变量。 （2）从开始到木块刚好完全没入水的过程中， 力F所作的功。解析：（）水的运动可等效为 与木块等体积的水块的运 动(2)压力F随木块进入水中的深度x成正比,可 由示功图求功.7一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水，井的 侧面和底部的密闭的。在井中固定地插着

15、一根两端开 口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底，在 圆管内有一不漏气的活塞.开始时,管内外水面相齐， 且活塞恰好接触水平，如图所示，现有卷扬机通过绳 子对活塞施加一个向上的力F,使活塞缓慢向上移动。 已知管筒半径r0.100m，井的半径R2r，水的密度 01.00105Pa，求活塞上升H9.00m的过程中拉 力F所做的功。（井和管在水面以 上及水面以下的部分都足够长,不 计活塞质量,不计摩擦，重力加速 度g10m/s2）解析：第一阶段，管内水面 上升，井中水面下降第一阶段，管内水面上升，井中水面不变第一阶段以管内的水及活塞整体为研究对象， 由平衡条件得第二阶段以活塞为研究对象，由平衡条件有作出作用于活塞的拉力与 活塞上升的距离的