高考物理微元法解決物理試題試題類型及其解題技巧及解析(編輯修改稿)
2025-04-05 05:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 連接．質(zhì)量為m的金屬桿CD從與P2Q2處時的速度恰好達(dá)到最大，然后沿水平導(dǎo)軌滑動一段距離后停下．桿CD始終垂直導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸，空氣阻力、導(dǎo)軌和桿CD的電阻均不計(jì)，重力加速度大小為g，求： （1）桿CD到達(dá)P2Q2處的速度大小vm；（2）桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的過程通過電阻R的電荷量q1以及全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的時間Δt1及其停止處到P2Q2的距離s．【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）經(jīng)分析可知，桿CD到達(dá)處同時通過的電流最大（設(shè)為），且此時桿CD受力平衡，則有此時桿CD切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為由歐姆定律可得，解得（2）桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑過程中的平均感應(yīng)電動勢為，該過程中桿CD通過的平均電流為，又，解得對全過程，根據(jù)能量守恒定律可得（3）在桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的過程中，根據(jù)動量定理有解得在桿CD沿水平導(dǎo)軌運(yùn)動的過程中，根據(jù)動量定理有，該過程中通過R的電荷量為由求得方法同理可得，解得點(diǎn)睛：解決本題時，推導(dǎo)電量的經(jīng)驗(yàn)公式和運(yùn)用動量定理求速度是解題的關(guān)鍵，并能抓住感應(yīng)電荷量與動量定理之間的內(nèi)在聯(lián)系．10．如圖所示，一質(zhì)量為m＝＝．在拉力作用下沿圓弧緩慢運(yùn)動到B端（圓弧AB在豎直平面內(nèi)）．拉力F大小不變始終為15N，方向始終與物體所在位置的切線成37176。角．圓弧所對應(yīng)的圓心角為60176。，BD邊豎直，g取10m/s2．求這一過程中（cos37176。＝）： (1)拉力F做的功。(2)重力mg做的功。(3)圓弧面對物體的支持力FN做的功。(4)圓弧面對物體的摩擦力Ff做的功.【答案】（1） （2）50J （3）0 （4）【解析】【分析】【詳解】(1)將圓弧分成很多小段ll…、ln，拉力在每小段上做的功為WW…、Wn，因拉力F大小不變，方向始終與物體所在位置的切線成37176。角，所以：W1＝Fl1cos37176。，W2＝Fl2cos37176。，…，Wn＝Flncos37176。，所以拉力F做的功為： (2)重力mg做的功WG＝mgR（1cos60176。）＝50J．(3)物體受到的支持力FN始終與物體的運(yùn)動方向垂直，所以WF＝0．(4)因物體在拉力F作用下緩慢移動，則物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)，合外力做功為零，所以WF＋WG＋WFf＝0，則WFf＝－WF－WG＝－＋50J＝－．【點(diǎn)睛】本題考查動能定理及功的計(jì)算問題，在求解F做功時要明確雖然力是變力，但由于力和速度方向之間的夾角始終相同，故可以采用“分割求和”的方法求解．11．我們一般認(rèn)為，飛船在遠(yuǎn)離星球的宇宙深處航行時，其它星體對飛船的萬有引力作用很微弱，可忽略不計(jì)．此時飛船將不受外力作用而做勻速直線運(yùn)動．設(shè)想有一質(zhì)量為的宇宙飛船，正以速度在宇宙中飛行．飛船可視為橫截面積為的圓柱體（如圖所示）．某時刻飛船監(jiān)測到前面有一片塵埃云．(1)已知在開始進(jìn)入塵埃云的一段很短的時間內(nèi)，飛船的速度減小了，求這段時間內(nèi)
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