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1、【MeiWei_81-优质适用文档】高中物理常用物理思想与方法方法一、对称法1在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等、电场强度相同的是A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中匀强电场中的a、b两点2如图所示，质量均为m的A、B两个小球，用长为2L的轻质杆相连接，在竖直平面内，绕固定轴O沿顺时针方向自由转动（转轴在杆的中点），不计一切摩擦某时刻A、B球恰好在如图所示的位置，A、B球的线速度大小均为v。下列说法正确的是A运动过程中B球机械能守恒B运动过
2、程中B球速度大小不变CB球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量保持不变DB球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量不断改变3如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，C、D在AB的垂直平分线上。在C点处由静止释放一个带负电的小球P(不改变原来的电场分布)，此后P在C点和D点之间来回运动。A若小球P在经过C点时带电量突然减小，则它将会运动到连线上CD之外B若小球P的带电量在经过CO之间某处减小，则它将会运动到连线上CD之外C若小球P在经过C点时，点电荷M、N的带电量同时等量增大，则它将会运动到连线上CD之外D若小球P在经过
3、CO之间某处时，点电荷M、N的带电量同时等量增大，则它以后不可能再运动到C点或D点4抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动。现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。(重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1，水平发出，落在球台的P1点(如图实线所示)，求P1点距O点的距离x1。(2)若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示)，求v2的大小。(3)若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3
4、，求发球点距O点的高度h3。5如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里足够大的匀强磁场。一个电荷量为q，质量为m的带负电粒子以速度V0从MN板边缘且紧贴M点，沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力，求：(1)两金属板间所加电压U的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)当该粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度及方向。方法二：假设法1如图为一列沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图。已知波速为10m/s，图中P质点所在位置的横坐标为5.5m，则其振动周期为_
5、s，P质点的振动方程为 。当t=0.6s时，P质点的位移为_m，t=0s到t=0.6s过程中路程为_m，从t=0经_s，P质点到达波谷处。2如图所示，A、B为平行放置的两块金属板，相距为d，且带有等量的异种电荷并保持不变，两板的中央各有小孔M和N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落，P、M、N在同一竖直线上，质点下落到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，空气阻力不计。则A把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍然到达N孔时返回B把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍然到达N孔时返回D把B板
6、向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落3在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电q的小球在O静止释放，小球的运动曲线如图所示。已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍，重力加速度为g。求：(1)小球运动到任意位置P(x，y)的速率v。(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym。(3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E(Emg/q)的匀强电场时，小球从O静止释放后获得的最大速率vm。方法三：整体法和隔离法1如图所示，光滑水平地面上的小车质量为M，站在小车水平底板上的人质量为m。人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车，定滑轮上下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间
7、的摩擦。在人和车一起向右加速运动的过程中，下列说法正确的是A人可能受到向左的摩擦力B人一定受到向左的摩擦力C人拉绳的力越大，人和车的加速度越大D人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越小2如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离。则下列说法中正确的是AB和A刚分离时，弹簧为原长BB和A刚分离时，它们的加速度为gC弹簧的劲度系数等于mg/hD在B与A分离之前，它们作匀加速运动3如图所示，倾角为的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L。有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L。将它
8、们由静止释放，释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大。(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数；(2)求物块停止时的位置；(3)要使所有物块都能通过B点，由静止释放时物块下端距A点至少要多远?4如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内。重力加速度为g。求：(1)水平
9、外力F的大小；(2)1号球刚运动到水平槽时的速度；(3)整个运动过程中，2号球对1号球所做的功。5如图所示，光滑斜面的倾角=300，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长为1m，bc边的边长为0.8m，线框的质量M=4kg，电阻为0.1，线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连，滑轮的质量不计，重物的质量m=lkg，斜面上ef和曲线为斜面上有界匀强磁场的边界，与斜面的底边平行，ef和曲线的间距为1.8m，磁场方向垂直于斜面向上，B=0.5T，开始cd边离gh边的距离为2.25m，由静止释放，线框恰好能匀速穿过ef边界，线框滑动过程中cd边始终与底边平行，求：(设斜面足够长，重物m不会与滑轮
10、接触，g取10m/s2)(1)线框cd边刚进入磁场时速度的大小。(2)线框进入磁场过程中通过线框的电量。(3)线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热。6如图所示，光滑绝缘斜面的倾角为，斜面上放置一质量为M，电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd，通过细线绕过光滑的定滑轮与一质量为m的重物相连，连接线框的细线与线框共面，滑轮和绳的质量均不计。斜面上有两个匀强磁场区域I和，其宽度均为L，磁感应强度大小均为B，磁场方向分别垂直于斜面向上和垂直于斜面向下线框的ab边距磁场区域I的上边界为2L开始时各段绳都处于伸直状态，现将它们由静止释放。线框沿斜面向下运动，ab边刚穿过两磁场的分界线oo/进入磁场区
11、域时，线框恰好做匀速运动(绳子始终处于拉紧状态)。求：(1)线框的ab边刚进入磁场区域I时的速度大小；(2)线框ab边在磁场区域中运动的过程中，线框重力的功率P；(3)从开始释放到ab边刚穿出磁场区域I的过程中，线框中产生的焦耳热Q。7、如图所示，磁感应强度为B的条形匀强磁场区域的宽度都是d1，相邻磁场区域的间距均为d2，x轴的正上方有一电场强度为E、方向与x轴和磁场均垂直的匀强电场区域。现将质量为m、带电荷量为+q的粒子(重力忽略不计)从x轴正上方高h处自由释放。(1)求粒子在磁场区域做圆周运动的轨迹半径r。(2)若粒子只经过第1个和第2个磁场区域回到x轴，则粒子从释放到回到x轴所需要的时间
12、t为多少?(3)若粒子以初速度v0从高h处沿x轴正方向水平射出后，最远到达第k个磁场区域并回到x轴，则d1、d2如应该满足什么条件?方法四：微元法1从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已经做匀速运动。求：(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；(2)球抛出瞬间的加速度大小；(3)球上升的最大高度H。2如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于竖直平面内，两导轨间的距离为d，导轨上面横放着两根导体棒L1和L2，与导轨构成回路，两根导体
13、棒的质量都为m，电阻都为R，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有与导轨所在面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B。两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，保持L1向上作速度为的匀速运动，在t=0时刻将靠近L1处的L2由静止释放(刚释放时两棒的距离可忽略)，经过一段时间后L2也作匀速运动。已知d=0.5m，m=0.5kg，R=0.1，B=1T，g取10m/s2。(1)为使导体棒L2向下运动，L1的速度最大不能超过多少？(2)若L1的速度为3m/s，在坐标中画出L2的加速度a2与速率2的关系图像；(3)若L1的速度为3m/s，在L2作匀速运动的某时刻，两棒的间距4m，求在此时刻前L2运动的距离。3如
14、图所示，光滑金属导体ab和cd水平固定，相交于O点并接触良好，aOc=60。一根轻弹簧一端固定，另一端连接一质量为m的导体棒ef，ef与ab和cd接触良好。弹簧的轴线与bOd平分线重合。虚线MN是磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场的边界线，距O点距离为Lab、cd、ef单位长度的电阻均为r。现将弹簧压缩，t=0时，使ef从距磁场边界L/4处由静止释放，进入磁场后刚好做匀速运动，当ef到达O点时，弹簧刚好恢复原长，并与导体棒ef分离。已知弹簧形变量为x时，弹性势能为，k为弹簧的劲度系数。不计感应电流之间的相互作用。(1)证明：导体棒在磁场中做匀速运动时，电流的大小保持不变；(2)求导体棒
15、在磁场中做匀速运动的速度大小v0和弹簧的劲度系数k；(3)求导体棒最终停止位置距O点的距离。4半径为R的光滑球固定在水平桌面上，有一质量为M的圆环状均匀弹性绳圈，原长为R，且弹性绳圈的劲度系数为k，将弹性绳圈从球的正上方轻放到球上，使弹性绳圈水平停留在平衡位置上，如图所示，若平衡时弹性绳圈长为，求弹性绳圈的劲度系数k。解：由于整个弹性绳圈的大小不能忽略不计，弹性绳圈不能看成质点，所以应将弹性绳圈分割成许多小段，其中每一小段m两端受的拉力就是弹性绳圈内部的弹力F.在弹性绳圈上任取一小段质量为m作为研究对象，进行受力分析。但是m受的力不在同一平面内，可以从一个合适的角度观察.选取一个合适的平面进行受力分析，这样可以看清楚各个力之间的关系.从正面和上面观察，分别画出正视图的俯视图，如图甲和乙。先看俯视图，设在弹性绳圈的平面上，m所对的圆心角是，则每一小段的质量m在该平面上受拉力F的作用，合力为因为当很小时，所以再看正视图
