学案19中学物理方法.ppt

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1、学案学案 中学物理方法（一）中学物理方法（一）掌握一些重要的物理思想方法和物理模型掌握一些重要的物理思想方法和物理模型,对轻对轻松应对高考考试显得尤为重要松应对高考考试显得尤为重要.中学物理常用的思想中学物理常用的思想方法有图象法、整体法和隔离法、临界问题、极限与方法有图象法、整体法和隔离法、临界问题、极限与微元法、运用数学知识解决物理问题法、守恒思维、微元法、运用数学知识解决物理问题法、守恒思维、逆向思维法、等效法等逆向思维法、等效法等,掌握这些方法掌握这些方法,并能够在解题并能够在解题中灵活运用中灵活运用,可以快速解题可以快速解题,达到事半功倍的效果达到事半功倍的效果.类型一类型一 图象法

2、图象法中学物理中常见的图象类型，整个高中物理教材中中学物理中常见的图象类型，整个高中物理教材中有很多种不同类型的图象有很多种不同类型的图象,按图形可分以下几类按图形可分以下几类（见下表）（见下表）类型类型 图线及其图线及其函数形式函数形式 典型例子典型例子 物理意义物理意义 直直线线型型 y y=c c 匀速直线运动匀速直线运动的速度图象的速度图象电容器的电容器的C C-U U或或C C-Q Q图象图象 做匀速运动做匀速运动质点的速度是质点的速度是恒矢量恒矢量对于给定的对于给定的电容器电容器,其电容其电容是恒定的是恒定的 类型类型 图线及其图线及其函数形式函数形式 典型例子典型例子 物理意义物

3、理意义 直直线线型型 y y=kxkx v v0=0的匀加速的匀加速直线运动的直线运动的v v-t t图象（若图象（若v v00,则则截距不为零）截距不为零）纯电组电路的纯电组电路的U U-I I图象图象电容器的电容器的Q Q-U U图象图象 表示速度大小表示速度大小随时间线性增加随时间线性增加表示纯电阻电表示纯电阻电路中路中I I随导体两端随导体两端电压线性增加电压线性增加电容器所带的电容器所带的电荷量电荷量Q Q与两极板与两极板间电压间电压U U成正比成正比类型类型 图线及其图线及其函数形式函数形式 典型例子典型例子 物理意义物理意义 直直线线型型 y y=a a-kxkx 匀减速运动匀减

4、速运动中的中的v v-t t图象图象闭合电路的闭合电路的U U-I I图象图象（U U=E E-Ir Ir）表示物体的速表示物体的速度大小随时间线度大小随时间线性减小性减小表示端电压随表示端电压随电流的增大而减电流的增大而减小小 类型类型 图线及其图线及其函数形式函数形式 典型例子典型例子 物理意义物理意义 抛抛物物线线型型 y y=kxkx2 小灯泡消耗小灯泡消耗的实际功率与的实际功率与外加电压的关外加电压的关系系P P-U U图象图象x x=_ at at2中中的的x x-t t图象图象 表示小灯泡消表示小灯泡消耗的实际功率随耗的实际功率随电压的增大而增电压的增大而增大大,且增大得越来且增

5、大得越来越快越快表示位移随时表示位移随时间增加且增加得间增加且增加得越来越快越来越快 类型类型 图线及其图线及其函数形式函数形式 典型例子典型例子 物理意义物理意义 双双抛抛物物线线型型 y y=x x 纯电阻电路纯电阻电路U U-R R图象（图象（U U=R R）纯电阻电路纯电阻电路的的-R R图象图象（=100%）表示纯电阻电表示纯电阻电路中电源的端电路中电源的端电压随电阻而非线压随电阻而非线性增加性增加表示纯电阻电表示纯电阻电路中电源效率随路中电源效率随R R非线性增加非线性增加类型类型 图线及其图线及其函数形式函数形式 典型例子典型例子 物理意义物理意义 双双抛抛物物线线型型 y y=

6、纯电阻外电纯电阻外电路的路的I I-R R图象图象（I I=）纯电阻电路纯电阻电路的的U U内内-R R图象图象（U U内内=）纯电阻电路纯电阻电路的的P P总总-R R图象图象（P P总总=）表示外电路纯表示外电路纯电阻时电阻时,闭合电路闭合电路中电流随外电阻中电流随外电阻增加而非线性减增加而非线性减小小表示电源中内表示电源中内电压随外电阻增电压随外电阻增加而非线性减小加而非线性减小闭合电路中的闭合电路中的总功率随外电阻总功率随外电阻的增加而非线性的增加而非线性减小减小 类型类型 图线及其图线及其函数形式函数形式 典型例子典型例子 物理意义物理意义 正正余余弦弦曲曲线线型型 y y=A As

7、in x x 振动的振动的x x-t t图象图象波动的波动的y y-x x图象图象交流电的交流电的e e-t t或或i i-t t图象图象 表示某一振动质点表示某一振动质点的位移随时间按正的位移随时间按正（或余）弦规律变化（或余）弦规律变化表示波在介质中传表示波在介质中传播时各个质点在同一播时各个质点在同一时刻离开平衡位置的时刻离开平衡位置的位移位移表示矩形线圈在匀表示矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时场的转轴匀速转动时产生的产生的e e和和i i随时间变随时间变化的规律化的规律 类型类型 图线及其图线及其函数形式函数形式 典型例子典型例子 物理意义物理意义 其

8、其他他型型 y y=共振曲线的共振曲线的A A-f f图象图象电源的电源的P P出出-R R图象图象 受迫振动的物体受迫振动的物体的振幅随驱动力频的振幅随驱动力频率的变化规律率的变化规律闭合电路中电源闭合电路中电源的输出功率随外电的输出功率随外电阻变化的规律阻变化的规律 例例1 如图如图1（a）所示）所示,木板与水平面间的夹角木板与水平面间的夹角可以可以随意改变随意改变,可视为质点的小物块从木板的底端以大可视为质点的小物块从木板的底端以大小恒定的初速率小恒定的初速率v v0沿木板向上运动沿木板向上运动,所能上升的最所能上升的最大距离记为大距离记为x x,今改变今改变而使而使x x随之改变随之改

9、变,根据所测量根据所测量的若干组数据可以描绘出的若干组数据可以描绘出x x-曲线如图曲线如图1（b）所示）所示,若木板足够长若木板足够长,重力加速度重力加速度g g取取10 m/s2,试根据试根据x x-曲线和相关的物理规律曲线和相关的物理规律,求求:图图1（1）小物块的初速率）小物块的初速率v v0；（2）小物块与木板间的动摩擦因数）小物块与木板间的动摩擦因数；（3）对应于）对应于x x-曲线上曲线上x x取最小值的取最小值的P P点的坐标点的坐标.解析解析 （1）由图象可知，当）由图象可知，当1=/2时时,x x1=5 m,此时小此时小物块做竖直上抛运动物块做竖直上抛运动可得可得v v0=

10、m/s=10 m/s（2）由图象可知，当）由图象可知，当2=0时时,x x2=10 m,此时木板水平此时木板水平由动能定理得由动能定理得:0-mvmv02=-mgxmgx2=0.5（3）当板与水平方向夹角为）当板与水平方向夹角为时时,沿斜面上滑的距离沿斜面上滑的距离为为x x,由动能定理得由动能定理得:0-m vm v02=-mgxmgxsin-mgx mgxcos 即即x x=令令a a=sin+cos=（sin+cos）设设cos=,所以所以a a=sin（+）,+=时时,a a存在最大值存在最大值a am=,sin 0=cos=arcsin对应对应x x的最小值为的最小值为x xmin=

11、m=2 mP P点的坐标值（点的坐标值（arcsin ,）.答案答案 （1）10 m/s （2）0.5 （3）（）（arcsin ,）解题归纳解题归纳 图象类试题是常见题图象类试题是常见题,首先要从弄清图象首先要从弄清图象中两个坐标轴表示的是哪两个量之间的关系中两个坐标轴表示的是哪两个量之间的关系,再关键再关键是掌握图象所表示的函数关系并能与物理情境联系起是掌握图象所表示的函数关系并能与物理情境联系起来来.然后关注图象上的信息然后关注图象上的信息:如斜率、坐标轴截距、交如斜率、坐标轴截距、交点坐标、面积、特殊数值等等点坐标、面积、特殊数值等等,这些值往往对解题有这些值往往对解题有突破性作用突破

12、性作用.关键是关键是“图象与方程一一对应图象与方程一一对应”.类型二类型二 整体法和隔离法整体法和隔离法1.整体法整体法就是把几个物体视为一个整体就是把几个物体视为一个整体,受力分析时受力分析时,只分析这只分析这一整体之外的物体对整体的作用力一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部不考虑整体内部之间的相互作用力之间的相互作用力.2.隔离法隔离法就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考不考虑其他物体所受的作用力虑其他物体所受的作用力.当所涉及的物理问题

13、是整体与外界作用时当所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体应用整体分析法分析法,这时不必考虑内力的作用这时不必考虑内力的作用;当所涉及的物理问当所涉及的物理问题是物体间的作用时题是物体间的作用时,应用隔离分析法应用隔离分析法,这时原整体中这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力.例例2 （2009南京模拟）如图南京模拟）如图2所示所示,物物体体A A放在物体放在物体B B上上,物体物体B B放在光滑的水放在光滑的水平面上平面上,已知已知m mA A=6 kg,m mB B=2 kg,A A、B B间间动摩擦因数动摩擦因数=0.2,A A

14、物上系一细线物上系一细线,细细线能承受的最大拉力是线能承受的最大拉力是20 N,水平向右拉细线水平向右拉细线,下述下述中正确的是（中正确的是（g g取取10 m/s2）（）A.当拉力当拉力F F12 N时时,A A相对相对B B滑动滑动C.当拉力当拉力F F=16 N时时,B B受受A A摩擦力等于摩擦力等于4 ND.在绳可以承受的范围内在绳可以承受的范围内,无论拉力无论拉力F F多大多大,A A相对相对B B 始终静止始终静止 图图2解析解析 A A、B B间的最大静摩擦力间的最大静摩擦力F Ffm=m mA Ag g=0.2610 N=12 N,当当F F=16 N时时,A A、B B整体

15、加速度整体加速度a a=m/s2=2 m/s2,则则A A、B B间摩擦力间摩擦力F Ff=m mB Ba a=22 N=4 NF Ffm,选项选项C正确；当正确；当F F=20 N时时,a a=m/s2=2.5 m/s2,则则A A、B B间摩擦力间摩擦力F Ff=m mB Ba a=22.5 m/s2=5 Nm m.用两根质量和电阻均可用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧,两金属两金属杆都处于水平位置杆都处于水平位置.整个装置处于一个与回路平面整个装

16、置处于一个与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B B.将两棒和导将两棒和导线组成系统由静止释放线组成系统由静止释放,经过一段时间后金属杆经过一段时间后金属杆abab正好匀速向下运动正好匀速向下运动,求运动的速度求运动的速度.图图3解析解析 设杆匀速运动速度为设杆匀速运动速度为v v回路中电动势回路中电动势E E=2BLvBLvI I=对棒对棒abab:MgMg-F FT-ILBILB=0对棒对棒cdcd:F FT-mgmg-ILBILB=0解解得得v v=答案答案类型三类型三 临界法临界法利用临界值的特点解决物理问题利用临界值的特点解决物理问题,一般思路是

17、通过分析一般思路是通过分析过程过程,抓住临界状态抓住临界状态,确定临界条件确定临界条件,从而建立临界方程从而建立临界方程.临界值主要有以下几方面的应用临界值主要有以下几方面的应用:1.挖掘隐含的临界条件挖掘隐含的临界条件挖掘隐含的临界条件的基本方法有两种挖掘隐含的临界条件的基本方法有两种:（1）抓住关键性的字眼）抓住关键性的字眼,理解其物理意义理解其物理意义,找出临界找出临界条件条件.题中往往有题中往往有“至多至多”“最大最大”“恰好恰好”“刚刚刚刚”等词语等词语,说明物体正处在临界状态说明物体正处在临界状态.（2）缜密分析题意）缜密分析题意,由变化过程的前后联系由变化过程的前后联系,找准衔接

18、找准衔接点点,从而确定临界条件从而确定临界条件.2.比较物理条件或物理状态比较物理条件或物理状态研究某些问题时研究某些问题时,对某状态（或某条件）所对应的对某状态（或某条件）所对应的物理过程一时难以确定物理过程一时难以确定,我们可以设法找出临界状我们可以设法找出临界状态值作为判断的依据态值作为判断的依据,确定某状态（或某条件）下确定某状态（或某条件）下所对应的物理过程所对应的物理过程.3.确定物理量的区间范围确定物理量的区间范围物理量变化范围的边界值物理量变化范围的边界值,也就是一个临界条件也就是一个临界条件.因而可以将求解物理量的区间范围问题转化为求因而可以将求解物理量的区间范围问题转化为求

19、解临界条件下的临界值问题解临界条件下的临界值问题.例例3 图图4中的中的AOBAOB是游乐场中的滑道模是游乐场中的滑道模型型,它位于竖直平面内它位于竖直平面内,由两个半径都由两个半径都是是R R的的 圆周连接而成圆周连接而成,它们的圆心它们的圆心O O1、O O2与两圆弧的连接点与两圆弧的连接点O O在同一竖在同一竖直直线上直直线上,O O2B B沿水池的水面沿水池的水面.一质量为一质量为m m的小滑块可由弧的小滑块可由弧AOAO的的A A点从静止开始下滑点从静止开始下滑.（1）若小滑块下滑到）若小滑块下滑到O O点点,求此时小滑块的速度及小求此时小滑块的速度及小滑块对滑道的压力滑块对滑道的压

20、力;（2）若小滑块刚滑过）若小滑块刚滑过O O点时恰对滑道无压力，求小点时恰对滑道无压力，求小滑块从何处开始下滑并求出滑块落在水平面的位置滑块从何处开始下滑并求出滑块落在水平面的位置与与O O2之间的距离（用该处到之间的距离（用该处到O O1的连线与过的连线与过O O1的竖的竖直线的夹角表示）直线的夹角表示）;图图4（3）若小滑块从）若小滑块从O O点由静止开始下滑到脱离滑道点由静止开始下滑到脱离滑道,求求:小滑块在何处将脱离滑道小滑块在何处将脱离滑道?（用该处到（用该处到O O2的连线与的连线与过过O O2的竖直线的夹角表示）的竖直线的夹角表示）解析解析 （1）设小滑块到）设小滑块到O O时

21、的速度为时的速度为v v0,由机械能守由机械能守恒定律可得恒定律可得mgRmgR=mvmv02,得得v v0=方向水平向右方向水平向右对在对在O O点位置时的小滑块进行受力分析点位置时的小滑块进行受力分析,得得F F-mgmg=，得，得F F=3 mgmg根据牛顿第三定律知根据牛顿第三定律知,小滑块对滑道的压力大小是小滑块对滑道的压力大小是3mgmg,方向竖直向下方向竖直向下.（2）若小滑块下滑到）若小滑块下滑到O O点恰好对滑道无压力点恰好对滑道无压力,则有则有mgmg=假设从假设从P P处释放滑块处释放滑块,POPO1与与OOOO1夹角为夹角为,则由机械能则由机械能守恒定律可得守恒定律可得

22、mgRmgR（1-cos）=mvmv2,解以上两式解以上两式得得=60从从O O点开始滑块做平抛运动点开始滑块做平抛运动,设滑块落在设滑块落在C C点点,有有R R=gt gt2x x=vt vt,得得x x=R R（3）设在）设在Q Q处滑块脱离滑道处滑块脱离滑道,O O2Q Q与与OOOO2的夹角为的夹角为,滑块在滑块在Q Q处有处有mgmgcos=由机械能守恒定律得由机械能守恒定律得mgRmgR（1-cos）=mvmv12得得cos=2/3=arccos 2/3.答案答案 （1）方向水平向右方向水平向右 3mgmg（2）R R（3）arccos 2/3类型四类型四 极限类推法极限类推法极

23、限类推法是根据有关物理规律极限类推法是根据有关物理规律,在不超出该规在不超出该规律适用的环境条件下律适用的环境条件下,对其所涉及的变量作合理的延对其所涉及的变量作合理的延伸伸,并通过对变量取特殊值（一般为极限值）进行比并通过对变量取特殊值（一般为极限值）进行比较较,作出相关的判断的一种解题方法作出相关的判断的一种解题方法.该方法适用的题该方法适用的题型多为客观选择题型多为客观选择题,其优点是速度快其优点是速度快,准确度高准确度高.1.对单调变化的物理过程对单调变化的物理过程:常采用对物理过程初状态和常采用对物理过程初状态和极限状态赋值分析对比极限状态赋值分析对比,判断出物理过程变化的趋势判断出

24、物理过程变化的趋势.2.对非单调变化的物理过程（仅限于物理过程变化隐含对非单调变化的物理过程（仅限于物理过程变化隐含一个转折点一个转折点,并且初状态和极限状态赋值结果接近）并且初状态和极限状态赋值结果接近）.3.对于非单调变化的物理过程对于非单调变化的物理过程,采用对物理过程初状态采用对物理过程初状态和极限状态赋值和极限状态赋值,结果接近；再对物理过程中间状态结果接近；再对物理过程中间状态赋值赋值,其结果常与上不同其结果常与上不同,由于物理过程变化只隐含一由于物理过程变化只隐含一个转折点个转折点,通过比较通过比较,可判断出物理过程变化的趋势可判断出物理过程变化的趋势.例例4 （2009运河中学

25、）竖直墙壁与水平地面均光滑运河中学）竖直墙壁与水平地面均光滑且绝缘且绝缘,小球小球A A、B B带有同种电荷带有同种电荷,用指向墙面的水用指向墙面的水平推力平推力F F作用于小球作用于小球B B,两球分别静止在竖直墙面和两球分别静止在竖直墙面和水平地面上水平地面上,如图如图5所示所示.如果将小球如果将小球B B向左推动少许向左推动少许,当两球重新达到平衡时当两球重新达到平衡时,与原来的平衡状态相比较与原来的平衡状态相比较 （）A.推力推力F F变大变大B.竖直墙壁对小球竖直墙壁对小球A A的弹力不变的弹力不变C.地面对小球地面对小球B B的支持力不变的支持力不变D.两个小球之间的距离变大两个小

26、球之间的距离变大 图图5解析解析 运用极限法运用极限法,即考虑把即考虑把B B推到墙角时的状态推到墙角时的状态,再隔离再隔离A A球球,易知易知B B对对A A的库仑力竖直向上的库仑力竖直向上,即与即与A A的的重力平衡重力平衡,可见此时墙面对可见此时墙面对A A的支持力的支持力F FA为零为零,所以所以与原来的平衡状态相比竖直墙壁对小球与原来的平衡状态相比竖直墙壁对小球A A的弹力变的弹力变小小,B项错；由整体法可知项错；由整体法可知,推力推力F F与与F FA平衡平衡,地面对地面对B B球的支持力球的支持力F FB等于等于A A和和B B构成系统的总重力构成系统的总重力,所以所以F F将变

27、小将变小,F FB不变不变,A项错，项错，C项对；在其他情况下库项对；在其他情况下库仑力需平衡仑力需平衡A A的重力和支持力的重力和支持力F FA,因此库仑力将减因此库仑力将减小小,而其电荷量不变而其电荷量不变,根据库仑定律知两个小球之根据库仑定律知两个小球之间的距离变大间的距离变大,所以所以D项正确项正确.答案答案 CD1.（2009山东山东17）某物体做直线运动的）某物体做直线运动的v v-t t图象如图象如图图6所示所示,据此判断四个选项中（据此判断四个选项中（F F表示物体所受合表示物体所受合力力,x x表示物体的位移）正确的是表示物体的位移）正确的是（）图图6解析解析 根据根据v v

28、-t t图象图象02 s与与6 s8 s两段时间内加速度两段时间内加速度相同相同,合力方向相同；合力方向相同；2 s6 s内加速度方向未变内加速度方向未变,合合力方向不变力方向不变.但但02 s内的合力与内的合力与2 s6 s内的合力方内的合力方向相反向相反,因此选项因此选项B正确正确.04 s内物体位移不断增大内物体位移不断增大,4 s末达到最大值末达到最大值,且反向运动且反向运动,8 s末返回出发点末返回出发点,故故C、D错错.答案答案 B2.（2008全国卷全国卷16）如图）如图7所示所示,一一固定斜面上两个质量相同的小物块固定斜面上两个质量相同的小物块A A和和B B紧挨着匀速下滑紧挨

29、着匀速下滑,A A与与B B的接触面光的接触面光滑滑.已知已知A A与斜面之间的动摩擦因数是与斜面之间的动摩擦因数是B B与斜面之间动摩擦因数的与斜面之间动摩擦因数的2倍倍,斜面斜面倾角为倾角为,B B与斜面之间的动摩擦因数是与斜面之间的动摩擦因数是（）A.tan B.cot C.tan D.cot 解析解析 将将A A、B B整体作为研究对象整体作为研究对象,F Ff=F FfA A+F FfB B=mgmgcos+2mgmgcos,由受力平衡由受力平衡得得F Ff=2mgmgsin,即即3mgmgcos=2mgmgsin,解得解得=tan,选项选项A正确正确.A图图73.（2009全国卷全

30、国卷17）图）图8为测量某为测量某电源电动势和内阻时得到的电源电动势和内阻时得到的U U-I I图线图线,用此电源与三个阻值均为用此电源与三个阻值均为3 的电阻的电阻连接成电路连接成电路,测得路端电压为测得路端电压为4.8 V.则则该电路可能是下图中的该电路可能是下图中的（）图图8解析解析 由由U U-I I图象可求得电源的电动势图象可求得电源的电动势E E=6 V,内电内电阻阻r r=0.5,外电路连接电阻外电路连接电阻R R时路端电压为时路端电压为4.8 V,由闭合电路的欧姆定律得由闭合电路的欧姆定律得E E=U U+Ir IrI I=A=2.4 A又又I I=所以所以R R=-r r=（

31、-0.5）=2,选选项项A、B、C、D四个电路的外电路电阻分别是四个电路的外电路电阻分别是1、2、9、4.5,因此只有选项因此只有选项B正确正确.答案答案 B4.如图如图9所示所示,光滑绝缘、互相垂直光滑绝缘、互相垂直的固定墙壁的固定墙壁POPO、OQOQ竖立在光滑竖立在光滑绝缘的水平地面上绝缘的水平地面上,地面上方有一地面上方有一平行地面的匀强电场平行地面的匀强电场E E,场强方向水场强方向水平向左且垂直于墙壁平向左且垂直于墙壁POPO,质量相同质量相同且带同种正电荷的且带同种正电荷的A A、B B两小球（可视为质点）放两小球（可视为质点）放置在光滑绝缘的水平地面上置在光滑绝缘的水平地面上,

32、A A球受平行于墙壁球受平行于墙壁POPO的推力的推力F F作用作用,A A、B B两小球均紧靠墙壁而处于静止两小球均紧靠墙壁而处于静止状态状态,这时两球之间的距离为这时两球之间的距离为L L.若使小球若使小球A A在推力在推力F F的作用下沿墙壁的作用下沿墙壁POPO向着向着O O点移动一小段距离后点移动一小段距离后,小小球球A A与与B B重新处于静止状态重新处于静止状态,则与原来比较（两小球则与原来比较（两小球所带电荷量保持不变）所带电荷量保持不变）（）图图9A.A A球对球对B B球作用的静电力增大球作用的静电力增大B.A A球对球对B B球作用的静电力减小球作用的静电力减小C.墙壁墙

33、壁POPO对对A A球的弹力不变球的弹力不变D.两球之间的距离减小两球之间的距离减小,力力F F增大增大答案答案 AD5.（2009四川卷四川卷17）如图）如图10甲所示甲所示,理想变压器原、理想变压器原、副线圈的匝数比为副线圈的匝数比为101,R R1=20,R R2=30,C C为电为电容器容器.已知通过已知通过R R1的正弦交流电如图乙所示的正弦交流电如图乙所示,则则（）图图10A.交流电的频率为交流电的频率为0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为原线圈输入电压的最大值为200 VC.电阻电阻R R2的电功率约为的电功率约为6.67 WD.通过通过R R3的电流始终为零的电流始终为零

34、解析解析 由图象可知该交流电的周期为由图象可知该交流电的周期为0.02 s,所以频所以频率为率为50 Hz,A错误；因为变压器输出电压最大值为错误；因为变压器输出电压最大值为201 V=20 V,所以变压器原线圈电压的最大值为所以变压器原线圈电压的最大值为2010 V=200 V,B错误；错误；R R2的功率的功率P P2=W=6.67 W,C正确；因为电容器可以通过交流电正确；因为电容器可以通过交流电,所以所以电阻电阻R R3中的电流不是始终为零中的电流不是始终为零,D错误错误.答案答案 C6.（2009浙江卷浙江卷24）某校物理兴趣）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛小组决定举行遥控赛车

35、比赛.比赛比赛路径如图路径如图11所示所示,赛车从起点赛车从起点A A出出发发,沿水平直线轨道运动沿水平直线轨道运动L L后后,由由B B点点进入半径为进入半径为R R的光滑竖直圆轨道的光滑竖直圆轨道,离离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C C点点,并能越过壕沟并能越过壕沟.已知赛车质量已知赛车质量m m=0.1 kg,通电后以通电后以额定功率额定功率P P=1.5 W工作工作,进入竖直圆轨道前受到的进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为阻力恒为0.3 N,随后在运动中受到的阻力均可不计随后在运动中受到的阻力均可不计.图中图中L L=10.00 m,R

36、R=0.32 m,h h=1.25 m,x x=1.50 m.问问:要使赛车完成比赛要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间？电动机至少工作多长时间？（取（取g g=10 m/s2）图图11解析解析 设赛车越过壕沟需要的最小速度为设赛车越过壕沟需要的最小速度为v v1,由平抛运由平抛运动的规律动的规律x x=v v1t t，h h=gt gt2解得解得v v1=x x =3 m/s设赛车恰好越过圆轨道设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为对应圆轨道最高点的速度为v v2,最低点速度为最低点速度为v v3,由牛顿运动定律及机械能守恒定由牛顿运动定律及机械能守恒定律得律得mgmg=mvmv

37、22/R R mvmv32=mvmv22+mgmg（2R R），解得），解得v v3=4 m/s通过分析比较通过分析比较,赛车要完成比赛赛车要完成比赛,进入圆轨道前的速度进入圆轨道前的速度最小应该是最小应该是v vmin=4 m/s设电动机工作时间至少为设电动机工作时间至少为t t,根据功能原理根据功能原理PtPt-F FfL L=m m v vmin2，由此解得，由此解得t t=2.53 s答案答案 2.53 s7.（2009重庆卷重庆卷25）如图）如图12所示所示,离子源离子源A A产生的产生的初速为零、带电量均为初速为零、带电量均为e e、质量不同的正离子被电压、质量不同的正离子被电压为

38、为U U的加速电场加速后匀速通过准直管的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入垂直射入匀强偏转电场匀强偏转电场,偏转后通过极板偏转后通过极板HMHM上的小孔上的小孔S S离开电离开电场场,经过一段匀速直线运动经过一段匀速直线运动,垂直于边界垂直于边界MNMN进入磁感进入磁感应强度为应强度为B B的匀强磁场的匀强磁场.已知已知HOHO=d d,HSHS=2d d,MNQMNQ=90.（忽略离子所受重力）（忽略离子所受重力）图图12（1）求偏转电场场强）求偏转电场场强E E0的大小以及的大小以及HMHM与与MNMN的夹角的夹角；（2）求质量为）求质量为m m的离子在磁场中做圆周运动的半径；的离子在

39、磁场中做圆周运动的半径；（3）若质量为）若质量为4m m的离子垂直打在的离子垂直打在NQNQ的中点的中点S S1处处,质量质量为为16m m的离子打在的离子打在S S2处处,求求S S1和和S S2之间的距离以及能之间的距离以及能打在打在NQNQ上的正离子的质量范围上的正离子的质量范围.解析解析 （1）得得E E0=U U/d d由由tan=,得得=45.（2）由）由 ，得，得R R=2（3）将）将4m m和和16m m代入代入R R得得R R1、R R2.由由x x=,将将R R1、R R2代入得代入得x x=4（-1）由由R R2=（2R R1）2+（R R-R R1）2得得R R=R R1,此时粒子恰从此时粒子恰从Q Q点飞出点飞出,且当且当R R=R R,时粒子恰从时粒子恰从N N点飞出点飞出即即 R R1R R R R1,得得m mm m25m m.答案答案 （1）U U/d d 45 （2）2（3）见解析）见解析返回