《2021届一轮复习物理解题方法导练数学物理法4(含解析).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届一轮复习物理解题方法导练数学物理法4(含解析).pdf（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、物理解题方法导练：数学物理法1如图所示，一重为120N 的球固定在弹性杆AB 的上端，今用测力计沿与水平方向成37 角斜向右上方拉球，杆发生弹性形变，此时测力计的示数为100N，已知 sin370.6，cos370.8，则杆 AB 对球作用力的大小为（）A20N B80N C100N D120N 2某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯高度至少要为（）A1.0m B1.6m C2.4m D3.2m 3晚上遛弯时，我们顺着有路灯的马路匀速远离路灯行走过程，会发现一个很奇特的现象
2、：就是影子越来越长。头顶的影子做的是什么运动（）A加速B匀速C减速D先加速后匀速4质量分别为m1和 m2、电荷量分别是q1和 q2的小球(大小可忽略)，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是和 （），两小球恰在同一水平线上，下面关于物理量的比较，说法正确的是（）Am1所受电场力较大Bm1、m2悬线上的拉力大小之比为sin /sinCm1、m2的大小之比为tan /tan Dq1一定等于q25如图所示，AB 为水平路面，BC 为斜坡路面，B 处有一路灯一人在夜晚从A 处匀速率走到 C 处的过程中，人头顶的影子在水平路面上的速率为1v，在斜坡上的速率为2v，则（）A1v减小，2v
3、增大B1v不变，2v增大C1v、2v均不变，且12vvD1v、2v均不变，且12vv6如图所示，一个斜面固定在水平面上，不计空气阻力。第一次将小物体从斜面顶端处以水平初速度v沿水平方向抛出，落在斜面上的位置与斜面顶端的距离为斜面长度的12。第二次将小物体从斜面顶端以速度2v同方向水平抛出。若小物体碰撞斜面后不弹起，则小物体第一次与第二次在空中的运动过程（）A时间之比为1:2B时间之比为1:2C竖直位移之比为1:4D竖直位移之比为1:27如图，匀强磁场中位于P 处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为 m、电荷量为q、速率为 v 的带正电粒子，P 到荧光屏 MN 的距离为d。设荧光
4、屏足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（）A若磁感应强度mvBqd，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为 dvB若磁感应强度mvBqd，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为76dvC若磁感应强度2mvBqd，则荧光屏上形成的亮线长度为(13)dD若磁感应强度2mvBqd，则荧光屏上形成的亮线长度为(153)d8如图所示，粗糙斜劈C 放在粗糙水平面上，物体A 放在斜面上，轻质细线一端固定在物体 A 上，另一端绕过光滑的滑轮悬挂物体B。现在水平外力F 作用下使小球B 缓慢升高，整个系统始终处于静止状态，则在小球B 缓慢升高的过程中（）A细线对A 的拉力增大B
5、斜劈 C 对地面压力不变C地面对C 的摩擦力为零DC 对 A 的摩擦力变大9如图所示，不计重力的轻杆OP 能以 O 点为圆心在竖直平面内自由转动，P 端用轻绳 PB挂一重物，另用一根轻绳通过滑轮系住P 端在力F 的作用下，当杆OP 和竖直方向的夹角（0 ）缓慢增大时()AF 恒定不变BF 逐渐增大COP 杆受力逐渐减小DOP 杆受力不变10质量分布均匀、长度为L 且不可伸长的链条位于光滑水平桌面上，一端位于光滑桌面的边缘，由于微小扰动便开始沿桌面下滑，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A下滑三分之一时，链条的速度为23gLvB下滑三分之一时，链条的速度为3gLvC链条下滑过程中加速度不断增大
6、D链条下滑过程中链条水平部分与竖直部分间拉力不断增大11如图所示，直角坐标系xOy 处于竖直平面内，x轴沿水平方向，在y 轴右侧存在电场强度为E1、水平向左的匀强电场，在 y 轴左侧存在匀强电场和匀强磁场，电场强度为E2，方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度6TB，方向垂直纸面向外。在坐标为（0.4m，0.4m）的 A 点处将一带正电小球由静止释放，小球沿直线AO 经原点 O 第一次穿过y 轴。已知124.5N/CEE，重力加速度为210m/sg，求：(1)小球的比荷（qm）及小球第一次穿过y轴时的速度大小；(2)小球第二次穿过y 轴时的纵坐标；(3)小球从 O 点到第三次穿过y 轴所经历的时间
7、。12图示为某种透明介质异型砖的竖直截面，AD竖直，ABC为等腰直角三角形，BD是圆心为C 的四分之一圆弧，水平放置的光屏位于砖的下端且与AD 垂直。现由蓝色和红色两种单色光组成的复色光垂直AB射向 C 点，在光屏上 D 点的两侧形成间距为21cm的蓝色和红色两个光点。已知12cmACBC，求该介质对红光的折射率。13如图所示，横截面为半圆形的玻璃砖，在其直径上A 点嵌入一个单色点光源，已知33AOR，玻璃对该单色光的折射率n=2，求：(1)该单色光在玻璃和空气界面发生全反射时的临界角C；(2)图中横截面半圆弧上单色光无法射出的部分所对应的圆心角。14如图所示，正方形光滑水平台面WXYZ 边长
8、 L=1.8m，距地面高h=0.8m。CD 线平行于 WX 边，且它们间距d=0.1m。一个质量为m的微粒从W点静止释放，在WXDC 平台区域受到一个从W 点指向 C 点的恒力F1=1.25 10-11N 作用，进入CDYZ 平台区域后，F1消失，受到另一个力F2作用，其大小满足F2=5 10-13v（v是其速度大小），运动过程中其方向总是垂直于速度方向，从而在平台上做匀速圆周运动，然后由XY边界离开台面，（台面以外区域F2=0）。微粒均视为质点，取g=10m/s2。(1)若微粒质量m=1 10-13kg，求微粒在CDYZ 平台区域运动时的轨道半径；(2)若微粒质量m=1 10-13kg，求微
9、粒落地点到平台下边线AB 的距离。15如图所示，一对带电平行金属板A、B 与竖直方向成30角放置，两板间的电势差125VABU。B 板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系xoy的坐标原点O 点，y轴沿竖直方向。现有一带负电的粒子P，其比荷为51.0 10 C/kgqm，从 A 板中心O处静止释放后，沿垂直于金属板的直线O O进入 x 轴下方第四象限的匀强电场E 中，该匀强电场方向与A、B板平行且斜向上。粒子穿过电场后，从Q 点（0，-2）离开电场（Q 点图中未标出），粒子的重力不计。试求：(1)粒子从 O 点进入匀强电场时的速度v0；(2)匀强电场的场强E 的大小。16图甲为一种大型游乐项目“空
10、中飞椅”，用不计重力的钢丝绳将座椅挂在水平悬臂边缘。设备工作时，悬臂升到离水平地面24m高处，以1rad/s的角速度匀速转动时，座椅到竖直转轴中心线的距离为7.5m（简化示意图乙），座椅和乘客（均视为质点）质量共计80kg，钢丝绳长为5m。忽略空气阻力，取重力加速度210m/sg。试计算此时(1)钢丝绳的拉力大小；(2)若游客身上的物品脱落，因惯性水平飞出直接落到地面，求落地点到竖直转轴中心线的距离。17如图所示，矩形的四个顶点a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，ab=2bc=2m，电场线与矩形所在的平面平行，已知a 点电势为18V，b 点电势为 10V，c 点电势为6V。一带电粒子从a点以
11、速度02m/sv射入电场，v0与 ab 边的夹角为45，一段时间后带电粒子经过ab 的中点 e，不计粒子重力，求：(1)d 点的电势；(2)电场强度的大小和方向；(3)带电粒子从a 到 e所用的时间。18一根通有电流I，长为 L，质量为 m 的导体棒静止在倾角为的光滑斜面上，如图所示，重力加速度为g。(1)如果磁场方向竖直向下，求满足条件的磁感应强度的大小；(2)如果磁场方向可以随意调整，求满足条件的磁感应强度的最小值和方向。参考答案1C【解析】【详解】对小球受力分析：正交分解：coscos370FTsinsin 37FTG解得：cos80NFsin60NF两方程平方相加：222222coss
12、in8060FF利用：22cossin1解得杆 AB 对球作用力的大小为：100NF，ABD 错误，C 正确。故选 C。2C【解析】【详解】根据题意，可以将滑梯看成一个斜面，设斜面倾角为，水平跨度为6mx，高度为h，则tanhx对小孩受力分析，有竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力，还有沿着斜面向上的摩擦力，要使小孩能从滑梯上滑下，需满足：sincosmgmg化简得hx，hx，代入数据的2.4mh即当取等号时，h存在最小值为2.4m。所以选项C 正确，ABD 错误；故选 C。3B【解析】【分析】【详解】设 t=0 时刻，人位于路灯的正下方O 处，在时刻t，人走到S处，根据题意有OS=vt，过
13、路灯 P 和人头顶的直线与地面的交点M 为 t 时刻人头顶影子的位置，如图所示，OM 为人头顶影子到 O 点的距离，由几何关系可知hlOMOMOS解得hvOMthl因 OM 与时刻 t 成正比，故人头顶的影子做匀速运动，故B 正确。故选 B。4C【解析】【分析】由库仑定律和力的平衡来判断【详解】A由牛顿第三定律知两小球受电场力大小相等，故A 错误；B由题意知两小球受力都处于平衡状态，那么各自的受力合力为零，对1m小球有如图，设1F是小球2m对1m的电场力，轻丝线对小球1m的拉力为T，T的两个分力分别是1T和2T，根据图和力的平衡条件有11Tm g11coscosTm gT同理，设轻丝线对小球2
14、m的拉力为T有T2cosm g由以上T和T的值，知T：Tcoscos：故 B 错误；C设2F是小球1m对2m的电场力，由牛顿第三定律知1F2F可得1sinFT2F=Tsin联立以上各式解得12tantanmm：故 C 正确；D根据库仑定律和牛顿第三定律1q和2q不一定相等，故D 错误，故选 C5D【解析】试题分析：由人做匀速直线运动，结合几何关系，根据运动学公式，即可求解；建立物理模型，根据运动学公式，由几何知识，可得出位移与时间的关系设人从 M 点走到 B 点（路灯正下方，此时影子正好在B 点）所用时间为t，人在 M 点时头的影子在O 点，如图所示，设人高l，灯高 h，人的速率为v，MBvt
15、，根据几何知识可得hOBOBOBlOMOBMBOBvt，解得hvtOBhl，即1OBhvvthl，影子的速率恒定不变；当在斜面上时，设人从B 点走到 E 点所用时间为 t，人在 E 点时的头影在F点，如图所示，则BEvt，根据几何知识可得hBFBFBFlEFBFBEBFvt，仍解得2BFhvvthl，故 D 正确 6AD【解析】【详解】AB 设斜面倾角为，长度为L。小物块以速度v 平抛落在斜面上时位移关系有2111112tangtyxvt解得12 tanvtg则落点距斜面顶端距离21112tancoscoscosxvtvsg若第二次落在斜面上，同理落点距斜面顶端222 2tancosvsg则有
16、2142ssL该距离大于斜面的长度L，则第二次抛出时落在水平面上。以速度v平抛时1112sin2sin2LyLtggg以速度2v平抛落在水平面上时有22sinLtg则有1212tt所以 A 正确，B 错误；CD第一次与第二次平抛的竖直位移之比为121sin12sin2LyyL所以 D 正确，C 错误。故选 AD。7BD【解析】【详解】AB 若磁感应强度mvBqd，即粒子的运动半径为r=mvqB=d 如图所示：到达荧光屏的粒子运动时间最长的是发射速度沿垂直且背离MN 运动的粒子，其运动时间（周期 T=2 mqB）为13342dtTv运动时间最短的是以d 为弦长的粒子，运动时间为2163dtTv所
17、以最大时间差为1276dttv故 A 错误，B 正确；CD若磁感应强度2mvBqd，即粒子的运动半径为R=2d，如图所示：到达荧光屏最下端的粒子的轨迹是与MN 相切的，设下半部分的亮线长度为x1，根据几何关系，有2212RRxd（）解得13xd；到达荧光屏最上端的粒子与屏的交点与P点连线为轨迹的直径，设上半部分亮线的长度为x2，根据几何关系，有22222+Rxd解得215xd，所以亮线的总长度为(153)d，故 C 错误，D 正确。故选 BD。8AB【解析】【详解】A对 B 球受力分析如图所示：由受力分析图可知：tanFmg，cosmgT，则随着增大，T 和 F 都逐渐变大，即细线对A 的拉力
18、增大，故A 正确；C对 ABC 的整体，水平方向受力F 和地面对C 的摩擦力作用，则随着F 的增加，地面对C 的摩擦力逐渐增大，故C 错误；B对 ABC 的整体，竖直方向只受总的重力和地面对C 的支持力，且两个力相等保持不变，故 B 正确；D因开始时AC 之间的摩擦力方向不确定，则当用水平力拉B 的过程中随着T 的增大，物体 A 与 C 之间的摩擦力可能增大，也可能先减小后增加，故D 错误；故选 AB。9BD【解析】【详解】AB 以 P点为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件可得N 和 F 的合力与重力G 大小相等、方向相反，作出力的合成图如图，三角形相似，对应边成比例，则有FGAPAO，当杆
19、 OP 和竖直方向的夹角（0 ）缓慢增大时，AP 增大，而 G、AO 不变，可知F逐渐增大CD由力矢量的三角形和AOP相似，可知对应边成比例，则有=GNAOOP，因 G、AO、OP 均不变，故力N 不变，根据牛顿第三定律可知OP 杆受力不变，故C 错误，D 正确。故选 BD。10 BC【解析】【详解】AB 链条位于光滑水平桌面下滑，对链条构成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒，三分之一(即质量为3m)的铁链下滑，其重心下降6L，有：210362mLgmv解得铁链的瞬时速度为：3gLv故 A 错误，B 正确；C 随着下滑垂下来的部分越来越长，垂下来的那一段链子的质量m增大，软链总质量m保持不变
20、，对整体根据牛顿第二定律mgam得加速度a 也不断增大，是一个变加速运动，故C 正确；D对水平部分的铁链由牛顿第二定律：()TFmm a将mgam带入可得：2()Tmm m gm gmg mFmm可知当2mm时，拉力有最大值max4TmgF，则链条下滑过程中链条水平部分与竖直部分间拉力先增大后减小，故D 错误。故选 BC。11(1)20C/kg9qm，4m/s；(2)0.3 2m；(3)9 2 2()s805【解析】【分析】【详解】(1)由题可知，小球受到的合力方向由A 点指向 O 点，则1qEmg解得20C/kg9qm由动能定理得2111102mgyqE xmv解得4m/sv(2)小球在 y
21、 轴左侧时2qEmg故小球做匀速圆周运动，其轨迹如图，设小球做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得2mvqvBR解得0.3mR由几何关系可知，第二次穿过y 轴时的纵坐标为220.3 2myR(3)设小球第一次在y 轴左侧运动的时间为1t，由几何关系和运动规律可知139s280Rtv小球第二次穿过y轴后，在第一象限做类平抛运动（如图所示），由几何关系知，此过程小球沿速度v 方向的位移和垂直v 方向的位移大小相等，设为r，运动时间为2t，则2rvt2212rat由式可得2ag?可得222s5t?小球从 O 点到第三次穿过y 轴所经历的时间1292 2()s805ttt?124 25【解析】【分析】
22、【详解】复色光经AB 面射入透明介质在AC 面的入射角均为45，由题可知，蓝光在 AC 面发生全反射后打到M 点，红光折射后打到N 点。作出蓝光和红光的折射光路如图。由几何关系知9cmDN15cmCN由图知sinCDCN则红光的折射率sin4 2sin 455n13(1)30；(2)60【解析】【分析】【详解】(1)根据11sin2Cn解得30C(2)由于临界角为30，且33AOR，可知圆弧最左侧M 点是一个临界点如图即满足3tan3MAMAOOO解得30AMO所以光线在M点发生全反射；当光线射向另一个临界点N 时，由正弦定理sinsinAORCNAO可得120NAO所以30NOA综上所述，入
23、射点在圆弧MN 之间时入射角大于临界角C，会发生全反射，光线无法射出，故圆弧上光线无法射出部分即圆弧MN 对应的圆心角903060MONMOANOA14(1)1m；(2)1.2m【解析】【分析】【详解】(1)微粒从 W 到 C，由牛顿第二定律得1Fma又22vad所以1111322 1.25 10m/s5m/s10.110Fdvm微粒在 CDYZ 区域运动时，1235 10vFvk提供向心力，由牛顿第二定律得2vkvmr得13131 10m1m5051mvrk(2)微粒在 CDYZ 区域运动时，其运行轨迹如图由几何关系得cos0.8Lrrsin0.6微粒离开平台后做平抛运动212hgtxvt所
24、以22 0.85m2m10hxvg故微粒落地点到平台下边线AB 的距离为sin2 0.6m1.2msx15(1)30510 m/sv；(2)3310 V/m2E【解析】【分析】【详解】(1)对于粒子在AB间加速过程，由动能定理得2012ABqUmv可得305 10 m/sv(2)粒子 P在进入电场后做类平抛运动，设离开电场时距O 距离为 L，以 O 为坐标原点，沿着 v0方向建立x轴，逆着场强方向建立y轴，则有x轴方向粒子做匀速直线运动，有0cos60 xLv ty轴方向粒子做匀加速直线运动，有21sin 602qEyLtm代入数据得，匀强电场的场强大小3310 V/m2E16（1）1000N
25、；（2）16.8m【解析】【分析】【详解】(1)设备以1rad/s的角速度匀速转动时，对座椅和乘客，设细绳与竖直方向夹角为，水平方向由牛顿第二定律可得sinTma竖直方向由平衡关系可得cosTmg由加速度公式可得2ar联立式，代入1rad/s、7.5mr、80kgm解得1000NT(2)游客身上惯性飞出而脱落的物品做平抛运动，水平方向匀速运动xvt竖直方向做自由落实体运动212ygt由线速度公式可知vr由几何关系可得245cosy222Rxr联立式，解得落地点到竖直转轴中心线的距离7.5 5 m16.8mR17(1)14V；(2)42V/m，场强的方向垂直de斜向下；(3)0.5s【解析】【分
26、析】【详解】(1)在匀强电场中，平行且相等两点间电势差相等，由此可得adbc即18V10V6Vd解得14Vd(2)e是 ab的中点，则14V2abede，连结 de，则 de是等势线，电场线垂直等势线，方向由高电势指向低电势，过d、e、a 做垂线，场强的方向垂直de斜向下18V14V4VaoaoU由几何关系可得1maead45aedadeoade可求得22sin451mm22aoad由场强公式可得4V/m=42V/m22aoUEao由前面分析可知场强的方向垂直de斜向下。(3)建立如图所示的坐标系，粒子速度方向和电场力垂直，做类平抛运动，x 方向做匀速直线运动，则有0ae cos45v t代入数值可得0.5st18(1)tanmgIL；(2)sinmgIL，磁感应强度的方向垂直斜面向下【解析】【分析】【详解】(1)取导体为研究对象，由左手定则可知安培力水平向右，受力分析如下图所示由力的三角函数关系可得tanFmgBIL解得tanmgBIL(2)由几何关系可知当安培力沿斜面向上时安培力最小，磁感应强度最小由力的三角函数关系可得sinFB ILmg安解得sinmgBIL当安培力大小一定时，磁感应强度方向垂直电流时，磁感应强度最小，由左手定则可知磁感应方向垂直斜面向下。