2022年高考物理第一轮复习--易错题归纳总结及答案分析.docx
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1、精品_精品资料_第 9 专题 高中物理常见的物理模型易错题归纳总结 附参考答案 方法概述高考命题以考试大纲为依据,考查同学对高中物理学问的把握情形,表达了“学问与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想每年各的的高考题为了防止雷同而千变万化、多姿多彩,但又总有一些共性,这些共性可粗略的总结如下:(1) 挑选题中一般都包含 34 道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题(2) 试验题以考查电路、电学测量为主,两道试验小题中出一道较新奇的设计性试验题的可能性较大(3) 试卷中以下常见的物理模型显现的概率较大:斜面问题、叠加体模型包含子弹射入 、带电粒子的加速与偏转、天体问题圆周运动 、轻绳 轻杆
2、 连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型高考中常显现的物理模型中,有些问题在高考中变化较大,或者在前面专题中已有较全面的论述,在这里就不再论述和例举斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的位置特殊重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练.传送带问题在高考中显现的概率也较大,而且解题思路特殊,本专题也略加论述热点、重点、难点一、斜面问题在每年各的的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题如 2022 年高考全国理综卷第25题、北京理综卷第18 题、天津理综卷第1 题、上海物理卷第22 题等, 2022 年高考全国理综卷第 14 题、全国理综卷第 16 题、北京理综卷第 20 题、
3、江苏物理卷第7 题和第 15 题等在前面的复习中,我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快的理清解题思路和挑选解题方法1. 自由释放的滑块能在斜面上如图 9 1 甲所示 匀速下滑时, m 与 M 之间的动摩擦因数 gtan 图 9 1 甲2. 自由释放的滑块在斜面上如图 9 1 甲所示 :(1) 静止或匀速下滑时,斜面M 对水平的面的静摩擦力为零.(2) 加速下滑时,斜面对水平的面的静摩擦力水平向右. 3减速下滑时,斜面对水平的面的静摩擦力水平向左3. 自由释放的滑块在斜面上如图 9 1 乙所示 匀速下滑时, M 对水平的面的静摩擦力为零,这一过程中再
4、在m 上加上任何方向的作用力, 在 m 停止前 M 对水平的面的静摩擦力依然为零 见一轮书中的方法概述 图 9 1 乙4. 悬挂有物体的小车在斜面上滑行如图 9 2 所示 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 9 2(1) 向下的加速度 a gsin 时,悬绳稳固时将垂直于斜面.(2) 向下的加速度 a gsin 时,悬绳稳固时将偏离垂直方向向上.(3) 向下的加速度 a gsin 时,悬绳将偏离垂直方向向下 5在倾角为 的斜面上以速度 v0 平抛一小球 如图 9 3 所示 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 落到斜面上的时间t2v0tan g.图 9 3
5、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 落到斜面上时, 速度的方向与水平方向的夹角恒定,且 tan 2tan ,与初速度无关.2v0tan v0sin (3) 经过 t 小球距斜面最远,最大距离dcg2gcos 6. 如图 94 所示,当整体有向右的加速度a gtan 时, m 能在斜面上保持相对静止图 9 47. 在如图 9 5 所示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑时,ab 棒所能达到可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的稳固速度 vmmgRsin B2L2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 9 58. 如图 96 所示,当各接触面均光滑
6、时,在小球从斜面顶端滑下的过程中,斜面后退L的位移 s mm M图 9 6例 1有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判定例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、试验结论等进行比较,从而判定解的合理性或正确性举例如下:如图 9 7 甲所示,质量为 M、倾角为 的滑块 A 放于水平的面上把质量为M mm 的滑块 B 放在 A 的斜面上忽视一切摩擦, 有人求得 B 相对的面的加速度a M msin2 gsin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_,式中 g 为重力加速度图 9 7 甲对于上述解
7、,某同学第一分析了等号右侧的量的单位,没发觉问题他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判定,所得结论都是“解可能是对的”但是,其中有哪一项错误的,请你指出该项2022 年高考 北京理综卷 A 当 0时,该解给出 a 0,这符合常识,说明该解可能是对的 B当 90时,该解给出 a g,这符合试验结论,说明该解可能是对的C当 M. m 时,该解给出a gsin ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_gD当 m. M 时,该解给出a,这符合预期的结果,说明该解可能是对的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sin 【解析】 当 A 固定
8、时,很简单得出agsin .当 A 置于光滑的水平面时,B 加速下滑的同时 A 向左加速运动, B 不会沿斜面方向下滑,难以求出运动的加速度图 9 7 乙设滑块 A 的底边长为 L,当 B 滑下时 A 向左移动的距离为x,由动量守恒定律得:xL xM t mtmL可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得: xM m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当 m. M 时, xL ,即 B 水平方向的位移趋于零,B 趋于自由落体运动且加速度agg选项 D 中,当 m. M 时, a g 明显不行能sin 答案D【点评】 本例中,如 m、M、L 有详细数值,可假设B 下滑至底端
9、时速度v1 的水平、竖直重量分别为 v 1x、 v1y,就有:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v 1yv 1xhL xM mh ML可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1mv2 1mv2 12 mgh可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_21x21yMv 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mv1x Mv 2解方程组即可得 v 1x、v1y、v 1 以及 v 1 的方向和 m 下滑过程中相对的面的加速度例 2 在倾角为 的光滑斜面上, 存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场, 其方向一个垂直于斜面对上, 一个垂直于斜面对下 如图 98 甲所
10、示 ,它们的宽度均为 L 一个质量为 m、边长也为 L 的正方形线框以速度 v 进入上部磁场时,恰好做匀速运动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 9 8 甲(1) 当 ab 边刚越过边界 ff时,线框的加速度为多大,方向如何?(2) 当 ab 边到达 gg与 ff的正中间位置时,线框又恰好做匀速运动,就线框从开头进入上部磁场到 ab 边到达 gg与 ff的正中间位置的过程中, 线框中产生的焦耳热为多少?线框的 ab 边在运动过程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力【解析】 1当线框的 ab 边从高处刚进入上部磁场如图 9 8 乙中的位置所示时,线框恰好做匀速运动,就有:mgsin
11、 BI 1LBLv此时 I 1 R当线框的 ab 边刚好越过边界ff如图 9 8 乙中的位置所示时,由于线框从位置到位置始终做匀速运动,此时将 ab 边与 cd 边切割磁感线所产生的感应电动势同向叠加,回路中电流的大小等于 2I 1故线框的加速度大小为:图 9 8 乙4BI 1L mgsin am 3gsin ,方向沿斜面对上2而当线框的 ab 边到达 gg与ff的正中间位置如图 9 8 乙中的位置所示时,线框又恰好做匀速运动,说明mgsin 4BI 2L1故 I 2 4I 1BLv1v由 I 可知,此时 v1R43可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_从位置到位置,线框的重力势能削
12、减了mgLsin 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1动能削减了 mv22 12v m42 15mv2 32可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于线框削减的机械能全部经电能转化为焦耳热,因此有:Q 3mgLsin 152232mv可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 答案13gsin ,方向沿斜面对上315222mgLsin 32mv【点评】 导线在恒力作用下做切割磁感线运动是高中物理中一类常见题型,需要娴熟把握各种情形下求平稳速度的方法二、叠加体模型叠加体模型在历年的高考中频繁显现,一般需求解它们之间的摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度
13、变化等,另外广义的叠加体模型可以有很多变化,涉及的问题更多如 2022 年高考天津理综卷第10 题、宁夏理综卷第20 题、山东理综卷第24 题, 2022年高考全国理综卷 的第 15 题、北京理综卷第24 题、江苏物理卷第6 题、四川延考区理综卷第 25 题等叠加体模型有较多的变化,解题时往往需要进行综合分析前面相关例题、练习较多,以下两个典型的情境和结论需要熟记和敏捷运用1. 叠放的长方体物块A、B 在光滑的水平面上匀速运动或在光滑的斜面上自由释放后变速运动的过程中 如图 9 9 所示 , A、B 之间无摩擦力作用图 9 92. 如图 910 所示,一对滑动摩擦力做的总功肯定为负值,其肯定值
14、等于摩擦力乘以相对滑动的总路程或等于摩擦产生的热量,与单个物体的位移无关,即Q 摩 f s 相图 9 10例 3质量为 M 的匀称木块静止在光滑的水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手第一左侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1, 然后右侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2 ,如图 9 11 所示设子弹均未射穿木块,且两子弹与木块之间的作用力大小均相同当两颗子弹均相对木块静止时,以下说法正确选项 注:属于选修 3 5 模块 图 9 11A 最终木块静止,d1 d2 B最终木块向右运动,d1d2 C最终木块静止,d1d2【解析】 木块和射出后的左右两
15、子弹组成的系统水平方向不受外力作用,设子弹的质量为 m,由动量守恒定律得:mv0 mv0 M2mv解得: v 0,即最终木块静止21设左侧子弹射入木块后的共同速度为v1,有: mv0 mM v1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1Q1 f d1 2mv02 1mM v 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得: d1mM v02 2m M f可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对右侧子弹射入的过程,由功能原理得:1212Q f d mM v 022mv012222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得: d22m mM v 0可编辑资料 -
16、 - - 欢迎下载精品_精品资料_即 d1 d2 答案C2mM f可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【点评】 摩擦生热公式可称之为 “ 功能关系 ”或“ 功能原理 ”的公式,但不能称之为 “ 动能定理 ” 的公式,它是由动能定理的关系式推导得出的二级结论 三、含弹簧的物理模型纵观历年的高考试题,和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题,这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等,几乎贯穿了整个力学的学问体系为了帮忙同学们把握这类试题的 分析方法,现将有关弹簧问题分类进行剖析对于弹簧,从受力角度看,弹簧上的弹力
17、是变力.从能量角度看,弹簧是个储能元件因此,弹簧问题能很好的考查同学的综合分析才能,故备受高考命题老师的青睐如2022 年高考福建理综卷第 21 题、山东理综卷第 22 题、重庆理综卷第24 题, 2022 年高考北京理综卷第22 题、山东理综卷第16 题和第 22 题、四川延考区理综卷第14 题等题目类型有:静力学中的弹簧问题,动力学中的弹簧问题,与动量和能量有关的弹簧问题1. 静力学中的弹簧问题(1) 胡克定律: Fkx, F kx(2) 对弹簧秤的两端施加 沿轴线方向 大小不同的拉力, 弹簧秤的示数肯定等于挂钩上的拉力例 4如图 912 甲所示,两木块 A、B 的质量分别为 m1 和 m
18、2,两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2,两弹簧分别连接A、B,整个系统处于平稳状态现缓慢向上提木块A,直到下面的弹簧对的面的压力恰好为零,在此过程中A 和 B 的重力势能共增加了 图 9 12 甲m1m22 g2A k1 k2gm1 m22 2B2k1 k2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C m m 2g2k1 k2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12k1k2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m1m22 g2Dk2m1m1 m2g2 k1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【解析】 取 A、B 以及它们之间的弹簧组成的整体为讨
19、论对象,就当下面的弹簧对的面的压力为零时,向上提A 的力 F 恰好为:F m1 m2g设这一过程中上面和下面的弹簧分别伸长x1 、x2,如图 912 乙所示,由胡克定律得:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_x1m1 m2gk1, x2m1m2g k2图 9 12 乙可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_故 A、B 增加的重力势能共为:Ep m1gx1 x2m2gx2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ m1 m22g2k2m1m1m2g2k1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 答案D【点评】 运算
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