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1、专题二十五、智解计算题第一部分 织网点睛，纲举目张 智解计算题，“三策”很重要物理计算题历来是高考拉分题，试题综合性强，涉及物理过程多，所给的物理情境较复杂，物理模型比较模糊甚至很隐蔽，所运用的物理规律也较多，对考生的各项能力要求很高。掌握以下“三策略”，可在物理计算题上得到理想的分值。策略(一)“三步”审题审题是将题中物理信息内化的过程，包含“看题”“读题”“思题”等环节。审题一般可分为“三步”进行。 策略(二)大题小做物理压轴题一般文字叙述量较大，涉及的物理过程与情境较复杂，物理模型较多且不明显，甚至很隐蔽，要运用较多的物理规律进行论证或计算才能求得结论。能否顺利地突破求解，关键是能否顺利
2、地将题中复杂的物理运动过程分解为若干个独立的、较为简单的过程，即将大题小做，各个击破。策略(三)规范答题物理规范答题主要体现在三个方面：思想方法的规范化，解题过程的规范化，物理语言和书写的规范化。依据高考试题的参考答案和评分标准，总结出如下四步规范化答题模式：1画图分析主要是画原理分析图和物理过程示意图(如受力分析图、运动示意图、等效电路图、光路图等)。目的是有助于解题过程表述的简洁性，更有助于分析题意，找出解题方法。2写出必要的文字说明目的是展示物理问题发展的前因后果。文字说明的语言要简洁、明确、规范，主要有下列六个方面：(1)说明研究对象，可采用“对物体A”“对A、B组成的系统”等简洁的形
3、式。(2)指出物理过程和状态，如“从AB”“在t时刻”等简单明了的说法。(3)假设所求的物理量或题中没有但解题却需要的中间变量，如“设”“令”等熟知的说法或“各量如图中所示”(在原理图上标出各量)。(4)写明解题依据，如“由定律有”“据得”等。(5)解题过程中必要的关联词，如“将代入”“由得出”等。(6)对原因、结果的补充说明，如“因为”“所以”“大于”“小于”等。3列出方程式主要是物理公式和与解题相关的数学公式。该步骤要注意以下三点：(1)一定要写方程的原式，而不是变形式或结果计算式。(2)所列方程要与解题密切相关，不要堆砌方程。方程过多，容易造成解题的混乱。(3)列方程时，物理量的符号要用
4、题中所给的符号。若使用题中没有的物理量符号时，也一定要使用课本上统一的符号。4准确演算明确结果(1)解题过程详略得当写出重要的关系式和推导步骤，详细的推导、整理过程一般不用写。(2)代数运算正确从原方程求解最后结果时，要先推导出最简形式的计算式，再把单位统一后的数据代入，写出计算结果和单位，中间运算过程无须写上。要尽量避免步步计算。(3)结果表达准确结果的表达要明确，要有数值和单位。如果是矢量，要用正负号表示或说明其方向性。(4)做出必要的说明和讨论如果需要说明或讨论的，一定要有准确的说明或必要的讨论。等效场问题解题方法第二部分 实战训练，高考真题演练第三部分 思路归纳，内化方法5(2020全
5、国卷)我国自主研制了运20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用Fkv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为1.21105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度；(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m 起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。解析：(1)设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1；装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g。飞机起飞离地
6、应满足条件m1gkv12m2gkv22由式及题给条件得v278 m/s。(2)设飞机滑行距离为s，滑行过程中加速度大小为a，所用时间为t。由匀变速直线运动公式有v222asv2at联立式及题给条件得a2.0 m/s2t39 s。答案：(1)78 m/s(2)2.0 m/s239 s第二部分 实战训练，高考真题演练1. （2022年1月浙江选考）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、
7、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道AB长度，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37=0.6，cos37=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，（1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；（2）设释放点距B点的长度为，滑块第一次经F点时的速度v与之间的关系式；（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度的值。【参考答案】（1）7N；（2）；（3）见解析【名师解析】（1）到C点过程C点时由牛顿第二定律，解得：（2）能过最高
8、点时，则能到F点，则恰到最高点时解得要能过F点（3）设摩擦力做功为第一次到达中点时的n倍解得 当时，当时，当时，易错警示：本题（2）中考生容易得出速度关系，但的取值范围弄错，写成，导致这种错误的原因是漏掉必须通过圆弧轨道的最高点才能到达点，即漏掉这个制约关系从而无法正确界定。本题（3）中考生易漏掉这个条件，从而不能完整的解答。2（11分）（2022高考广东物理）某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图12所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度为向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为,滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌
9、面一起竖直向上运动。己知滑块的质量，滑杆的质量，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。求：（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小和；（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v；（3）滑杆向上运动的最大高度h。【命题意图】本题考查平衡条件、牛顿运动定律、动量守恒定律、匀变速直线运动规律。【解题思路】（1）滑块静止时，对整体，由平衡条件，N1=mg+Mg。代入数据解得N1=8N。滑块向上滑动时，滑杆对滑块有向下的摩擦力f=1N，由牛顿第三定律，滑块对滑杆有向上的摩擦力f=1N隔离滑杆受力分析，由平衡条件 N2=Mg-f。代入数据解得N2=5N。（2）滑块向上匀减速运动，由牛顿第
10、二定律，mg+f=ma解得加速度大小 a=15m/s2。由v2-v02=-2al 解得：v=8 m/s（3）滑块与滑杆碰撞，由动量守恒定律，mv=（m+M）v，解得 v=2m/s由v2=2gh 解得h=0.2m。3. （2022年1月浙江选考）第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图2所示），到C点共用时5.0s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg
11、，sin15=0.26，求雪车（包括运动员）（1）在直道AB上的加速度大小；（2）过C点的速度大小；（3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小。【参考答案】（1）；（2）12m/s；（3）66N【名师解析】（1）设物体从的加速度为、运动时间为，根据匀变速直线运动的规律有 、 解得：、（2）解法一：由题知物体从全程的运动时间，设物体从的加速度为、运动时间为，根据匀变速直线运动的规律有 代入数据解得：、解法二：由于物体在做匀变速运动，故解得：故其加速度（3）解法一：设物体在运动时受到的阻力为，根据牛顿第二定律有代入数据解得：解法二：物体在上运动由动量定理有代入数据解得：解法三：对物体从由动能定理有解得
12、：易错警示：对于多过程问题一定要分清楚每一阶段的受力情况和运动情况。（1）AB段解得（2）AB段，解得 BC段，t2=5.0s-t1=2s，解得过C点的速度大小（3）在BC段有牛顿第二定律解得4（9分）（2022高考北京卷）体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量，取重力加速度。不计空气阻力。求：（1）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；（2）排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向；（3）排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I。【命题意图】此题考查抛体运动及其相关知识点。【名师解析】（1）设排
13、球在空中飞行的时间为t，则得则排球在空中飞行的水平距离（2）乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小得则得设速度方向与水平方向夹角为（如答图2所示），则（3）根据动量定理，排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小第三部分 思路归纳，内化方法 例1如图甲所示，质量m1 kg的小物块A(可视为质点)放在长L4.5 m的木板B的右端。开始时A、B两叠加体静止于水平地面上。现用一水平向右的力F作用在木板B上，通过传感器测出A、B两物体的加速度与外力F的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体与地面之间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)A、B间的动摩擦因
14、数1；(2)乙图中F0的值；(3)若开始时对B施加水平向右的恒力F29 N，同时给A水平向左的初速度v04 m/s，则在t3 s时A与B的左端相距多远。三步审题第一步：审条件挖隐含(1)当FF0时B相对地面滑动，F0的值为B与地面间的最大静摩擦力大小(2)当F025 N时，A与B有相对运动，A在B的动摩擦力作用下加速度不变第二步：审情景建模型(1)A与B间相互作用：板块模型 (2)A与B的运动：匀变速直线运动第三步：审过程选规律(1)运用牛顿运动定律找加速度与摩擦力(动摩擦因数)的关系，并分析aF图像的物理意义(2)用匀变速运动的规律分析A与B运动的位移解析(1)由题图乙知，当A、B间相对滑动时A的加速度a14 m/s2对A由牛顿第二定律有1mgma1得10.4。(2)设A、B与水平地面间的动摩擦因数为2，B的质量为M。当A与B间相对滑动时对B由牛顿第二定律有F1mg2(mM)gMa2即a2由题图乙知，可得M4 kg，20.1则F02(mM)g5 N。(3)给A水平向左的初速度v04 m/s，且F29 N时A运动的加速度大小为a14 m/s2，方向水平向右。设A运动t1时间速度减为零，则t11 s，位移x1v0t1a1t122 mB的加速度大小a25 m/
