高考解题指导讲座优秀PPT.ppt

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1、一一.弹簧的特点弹簧的特点1.弹簧的弹力大小取决于其形变量的大小及其劲度弹簧的弹力大小取决于其形变量的大小及其劲度系数，通常不能发生突变。系数，通常不能发生突变。2.记住弹性势能的公式记住弹性势能的公式:3.有共同加速度的一个有有共同加速度的一个有用的结论：用的结论：4.只在弹簧弹力作用下的两连接体在弹簧原长位置只在弹簧弹力作用下的两连接体在弹簧原长位置处分别。处分别。5.处理简谐运动问题的要点：抓住处理简谐运动问题的要点：抓住“三点一对称三点一对称”二二.典型问题典型问题-理解弹力的特点理解弹力的特点1)轻弹簧的弹力大小等于加在其自由端的作用力大小轻弹簧的弹力大小等于加在其自由端的作用力大小

2、二二.典型问题典型问题-瞬时加速度问题瞬时加速度问题如图所示如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬间，小瞬间，小球加速度的大小为球加速度的大小为12m/s2，若不拔去销钉，若不拔去销钉M而拔去销钉而拔去销钉N瞬间，小球的加速度可能是瞬间，小球的加速度可能是(取取g=10m/s2)()A22m/s2，方向竖直向上，方向竖直向上B22m/s2，方向竖直向下，方向竖直向下C2m/s2，方

3、向竖直向上，方向竖直向上D2m/s2，方向竖直向下，方向竖直向下3)两端连有物体的弹簧的弹力不会发生突变两端连有物体的弹簧的弹力不会发生突变BC二二.典型问题典型问题-弹簧一端的位移弹簧一端的位移(2005全国理综全国理综3)(19分分)如图所示，在倾角为的光滑斜如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质，它们的质量分别为量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为，弹簧的劲度系数为k，C为一固定为一固定挡板。系统处一静止状态，现起先用一恒力挡板。系统处一静止状态，现起先用一恒力F沿斜面方沿斜面方向拉物块向拉物块A使之向上运动，求物块使之

4、向上运动，求物块B刚要离开刚要离开C时物块时物块A的加速度的加速度a和从起先到此时物块和从起先到此时物块A的位移的位移d，重力加速度，重力加速度为为g。4)不要忘了分析初始状态不要忘了分析初始状态!5m mA Agsin=kxgsin=kx1 1kxkx2 2=m=mB Bgsingsind=xd=x1 1+x+x2 2d=d=F Fm mA Agsingsinkxkx2 2=m=mA Aa a解得解得 a=a=二二.典型问题典型问题-临界分别问题临界分别问题1、2一起上下振动一起上下振动2 21 1此时弹簧张力为此时弹簧张力为F，则，则1、2间弹力间弹力为多少？为多少？当两物体恰分别时，它们

5、的加速当两物体恰分别时，它们的加速度为多大？度为多大？4.只在弹簧弹力作用下的两连接体通常在弹簧原长只在弹簧弹力作用下的两连接体通常在弹簧原长位置处分别。位置处分别。二二.典型问题典型问题-连接体一个重要结连接体一个重要结论论12F1F2a特点：特点：1、与倾角无关、与倾角无关2、与、与无关（但要求无关（但要求相同）相同）3、与、与a方向无关方向无关若若F2=0，则：，则：二二.典型问题典型问题(3.9)3如图所示，在倾角如图所示，在倾角=30的光滑斜面上，并排的光滑斜面上，并排放着质量分别为放着质量分别为mA10kg和和mB2kg的的A、B两物块两物块一劲度系数一劲度系数k400N/m的轻弹

6、簧一端与物块的轻弹簧一端与物块B相连，相连，另一端与固定挡板相连整个系统处于静止状态现另一端与固定挡板相连整个系统处于静止状态现对对A施加一沿斜面对上的力施加一沿斜面对上的力F使物块使物块A沿斜面对上作匀沿斜面对上作匀加速运动已知力加速运动已知力F在前在前0.2s内为变力，内为变力，0.2s后为恒力，后为恒力，g取取10m/s2。求。求F的最大值和最小值的最大值和最小值-临界分别问题临界分别问题30ABFx1x2ABF二二.典型问题典型问题-临界分别问题临界分别问题静止时静止时:过程中过程中:x越小，越小，F越大，即起先时越大，即起先时F最小，分别时最小，分别时F最大最大 起先时起先时:分别时

7、，分别时，N=0，对对B对对A另：另：对对AB已知：已知：mA、mB、t、k,求；求；Fmax、Fmin二二.典型问题典型问题-与简谐运动相关的问题与简谐运动相关的问题OABCD水平方向弹簧振子水平方向弹簧振子OAB竖直方向弹簧振子竖直方向弹簧振子振动过程中，哪些物理量确定振动过程中，哪些物理量确定关于平衡位置对称关于平衡位置对称!回复力回复力加速度加速度速度速度通过对称段用时通过对称段用时弹簧的弹力确定关于平弹簧的弹力确定关于平衡位置对称吗？衡位置对称吗？二二.典型问题典型问题-与简谐运动相关的问题与简谐运动相关的问题2如如图图所所示示，一一弹弹簧簧一一端端系系在在墙墙上上O点点，另另一一端

8、端固固定定一一小小物物体体m，位位于于水水平平地地面面上上，当当物物体体位位于于图图中中B点点时时，弹弹簧簧刚刚好好为为原原长长。今今用用外外力力将将物物体体推推到到图图中中A点点，弹弹簧簧处处于于压压缩缩状状态态，然然后后由由静静止止释释放放物物体体，小小物物体体能能运运动动到到距距墙墙最最远远点点C，设设物物体体与与水水平平地地面面的的动动摩摩擦擦因因数数恒恒定定，则则物物体体从从A运运动动到到C的的过过程程中中（）A物物体体经经过过B点时速度最大点时速度最大B物体从物体从A到到B做加速运动做加速运动C物体从物体从B到到C做减速运做减速运动动D物体从物体从A到到B加速度先减小后增大加速度先

9、减小后增大CD如图所示，从弹簧上端确定高度处自由下落的小球，如图所示，从弹簧上端确定高度处自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧起先到弹簧压缩到最短的过从它接触竖直放置的弹簧起先到弹簧压缩到最短的过程中，下列说法中正确有程中，下列说法中正确有A、小球在最低点的加速度确定大于重力加速度、小球在最低点的加速度确定大于重力加速度B、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒C、小球受到的合力先变小后变大，小球的速度先变、小球受到的合力先变小后变大，小球的速度先变大后变小大后变小D、小球和弹簧组成的系统的动量守恒、小球和弹簧组成的系统的动量守恒ABC二二.典型问题典型问题-与简

10、谐运动相关的问题与简谐运动相关的问题3如如图图所所示示，质质量量相相同同的的木木块块A、B用用轻轻弹弹簧簧连连接接静静止止于于光光滑滑的的水水平平面面上上，弹弹簧簧处处于于自自然然状状态态。现现用用水水平平恒恒力力F推推A，则则从从力力起起先先作作用用到到弹弹簧簧第第一一次次被被压压缩缩到到最最短的过程中（短的过程中（）A两木块速度相同时，加速度两木块速度相同时，加速度aA=aBB两木块速度相同时，加速度两木块速度相同时，加速度aAaBC两木块加速度相同时，速度两木块加速度相同时，速度vAvBD两木块加速度相同时，速度两木块加速度相同时，速度vAvB二二.典型问题典型问题-弹簧虫问题弹簧虫问题

11、atOa0图象描述相互作用过程图象描述相互作用过程最最短短v0ABv共ABvBABvAABv共ABv0此后此后此后此后B B加速、加速、加速、加速、A A减速减速减速减速至弹簧最短时，有至弹簧最短时，有至弹簧最短时，有至弹簧最短时，有v v共共共共，有，有，有，有E EpMpM再次复原原长时，再次复原原长时，再次复原原长时，再次复原原长时，B B动能动能动能动能最大，最大，最大，最大，A A动能最小动能最小动能最小动能最小此后弹簧伸长，此后弹簧伸长，此后弹簧伸长，此后弹簧伸长，B B加速、加速、加速、加速、A A减速减速减速减速至弹簧最长时，至弹簧最长时，至弹簧最长时，至弹簧最长时，有有有有v

12、 v共共共共，有，有，有，有E EpMpM此后此后此后此后A A加速、加速、加速、加速、B B减速减速减速减速与初始状态相同与初始状态相同与初始状态相同与初始状态相同vtOv0图象描述相互作用过程图象描述相互作用过程v0AmBm17（9797高考）质量为高考）质量为m m的钢板与直立轻弹簧的的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为弹簧的压缩量为x0,x0,如图所示。一物块从钢如图所示。一物块从钢板正上方距离为板正上方距离为3x03x0的的A A处自由落下，打在处自由落下，打在钢板上并马上与钢板一起向下运动钢板上并马上与钢板一

13、起向下运动,但不粘但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为物块质量也为m m时，它们恰能回到时，它们恰能回到O O点。点。若物块质量为若物块质量为2m,2m,仍从仍从A A处自由落处自由落下下,则物块与钢板回到则物块与钢板回到O O点时点时,还还具有向上的速度具有向上的速度.求物块向上运求物块向上运动到达的最高点与动到达的最高点与O O点的距离。点的距离。18当质量为当质量为2m的物块与钢板一起回到的物块与钢板一起回到O点时点时,弹簧的弹力弹簧的弹力为零为零,物块与钢板只受到重力作用物块与钢板只受到重力作用,加速度为加速度为g.一过一过O点点,

14、钢板受到弹簧向下的拉力作用钢板受到弹簧向下的拉力作用,加速度大于加速度大于g.由于物块由于物块与钢板不粘连与钢板不粘连,物块不行能受到钢板的拉力物块不行能受到钢板的拉力,其加速度其加速度仍为仍为g.故在故在O点物块与钢板分别点物块与钢板分别,分别后分别后,物块以速度物块以速度v竖直上升竖直上升,则由以上各式解得则由以上各式解得,物块向上运动所到最高物块向上运动所到最高点与点与O点的距离为点的距离为19(3)(3)在原子核物理中，探讨核子与核子关联的最有效途在原子核物理中，探讨核子与核子关联的最有效途径是径是“双电荷交换反应双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和。这类反应的前半部分过程和下述

15、力学模型类似，两个小球下述力学模型类似，两个小球A A和和B B用轻质弹簧相连，在用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板直于轨道的固定挡板P P，右边有一小球，右边有一小球C C沿轨道以速度沿轨道以速度v0v0射向射向B B球，如图所示，球，如图所示，C C与与B B发生碰撞并马上结成一个整发生碰撞并马上结成一个整体体D D，在它们接着向左运动的过程中，当弹簧长度变到，在它们接着向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再变更，然后，最短时，长度突然被锁定，不再变更，然后，A A球与挡

16、球与挡板板P P发生碰撞，碰后发生碰撞，碰后A A、D D都静止不动，都静止不动，A A与与P P接触而不粘接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失），已知机械能损失），已知A A、B B、C C三球的质量均为三球的质量均为m m。求弹簧长度刚被锁定后求弹簧长度刚被锁定后A A球的速度。球的速度。求在求在A A球离开挡板球离开挡板P P之后的运动过程中，弹簧的最大弹之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。性势能。20212223四四.针对临界状态进行分析针对临界状态进行分析一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中一

17、小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中心。桌布的一边与桌的心。桌布的一边与桌的AB边重合，如图所示。已知盘边重合，如图所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为与桌布间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因，盘与桌面间的动摩擦因数为数为2。现突然以恒定加速度。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最终未从边。若圆盘最终未从桌面掉下，则加速度桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？满足的条件是什么？(以以g表示表示重力加速度重力加速度)要养成画过程图的习惯要养成画过程图的习惯24驾驭科学方法驾驭科学方法 如如“变与不

18、变变与不变”的辩证思想的辩证思想重视用图象和图形来描述、分析物理问题重视用图象和图形来描述、分析物理问题25如图所示，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质如图所示，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为量分别为M1M1和和M2M2的木板，在两木板的左端各放一个大的木板，在两木板的左端各放一个大小、形态、质量完全相同的物块，起先时，各物均静小、形态、质量完全相同的物块，起先时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力止，今在两物体上各作用一水平恒力F1F1、F2F2，当物块，当物块和木块分别时，两木板的速度分别为和木块分别时，两木板的速度分别为v1v1和和v2v2，物体，物体和木板间的动摩

19、擦因数相同，则和木板间的动摩擦因数相同，则 （）A A、若、若F F1 1F F2 2，M M1 1M M2 2，则，则v v1 1v v2 2B B、若、若F F1 1F F2 2，M M1 1M M2 2，则，则v v1 1v v2 2C C、若、若F F1 1F F2 2，M M1 1M M2 2，则，则v v1 1v v2 2D D、若、若F F1 1F F2 2，M M1 1M M2 2，则，则v v1 1v v2 226定量分析：定量分析：由牛顿定律及运动学公式，得由牛顿定律及运动学公式，得于是，木板的速度可表为于是，木板的速度可表为27对于选项对于选项C、D，M相同，板速相同，板

20、速v表为表为F的单调减函数，的单调减函数，F越大，板速越大，板速v越小，由此推断：选项越小，由此推断：选项D错误而选项错误而选项C正确；正确；对于选项对于选项A、B，F相同，相同，板速板速v表为表为M的非单调函的非单调函数，但为保证能够把小物块拉下，应有数，但为保证能够把小物块拉下，应有这样就使上述函数落在单调减区间，由此推断：选这样就使上述函数落在单调减区间，由此推断：选项项B错误而选项错误而选项A正确。正确。上述分析表明：应选上述分析表明：应选AC。28定性分析：定性分析：(C、D)F大大M同同a1大大t短短v小小选选Ca2同同(A、B)F同同M大大a1同同t短短v小小选选Aa2小小选选A

21、C29 （9393高考题）高考题）如图所示，质量为如图所示，质量为M=100kgM=100kg的平板车放的平板车放在光滑水平面上，车高为在光滑水平面上，车高为h=1.25mh=1.25m，一个质量为，一个质量为m=50kgm=50kg的可视为质点的物体放在车上，距左端的可视为质点的物体放在车上，距左端b=1mb=1m，物体与平板车上表面间的动摩擦因数为物体与平板车上表面间的动摩擦因数为=0.2=0.2，取，取g=10m/sg=10m/s2 2。今对平板车施加水平向右的恒力。今对平板车施加水平向右的恒力F F，当车运，当车运动的位移为动的位移为s=2ms=2m时，物体恰从车的左端滑离平板车，时，

22、物体恰从车的左端滑离平板车，求物体着地时距平板车左端多远？求物体着地时距平板车左端多远？Fhb30解：解：Fhb已知：已知：M、h、b、m、s、求：求：S31例例2：如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度：如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度v2沿水平面分沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是（别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是（）A物体从右端滑到左端所须的时间确定大于物体从左端物体从右端滑到

23、左端所须的时间确定大于物体从左端滑到右端的时间滑到右端的时间B.若若v2v1，物体从左端滑上传送带必定先做加速运动，物体从左端滑上传送带必定先做加速运动，再做匀速运动再做匀速运动C.若若v2v1，物体从右端滑上传送带，则物体可能到达，物体从右端滑上传送带，则物体可能到达左端左端D.若若v2v1，物体从右端滑上传送带又能回到右端，则，物体从右端滑上传送带又能回到右端，则在此过程中物体确定先做减速运动，再做加速运动在此过程中物体确定先做减速运动，再做加速运动左左右右v2v2v1CDCD8如如图图甲甲示示,水水平平传传送送带带的的长长度度L=6m,传传送送带带皮皮带带轮轮的的半半径径都都为为R=0.

24、25m,现现有有一一小小物物体体(可可视视为为质质点点)以以恒恒定定的的水水平平速速度度v0滑滑上上传传送送带带,设设皮皮带带轮轮顺顺时时针针匀匀速速转转动动,当当角角速速度度为为时时,物物体体离离开开传传送送带带B端端后后在在空空中中运运动动的的水水平平距距离离为为s,若若皮皮带带轮轮以以不不同同的的角角速速度度重重复复上上述述动动作作(保保持持滑滑上上传传送送带带的的初初速速v0不不变变),可可得得到到一一些些对对应应的的和和s值值,将将这这些些对对应应值值画画在在坐坐标标上上并并连连接接起起来来,得得到到如如图图乙乙中中实实线线所所示示的的 s-图图象象,依依据据图图中中标标出出的的数数

25、据据(g取取10m/s2),求：求：(1)滑滑上上传传送送带带时时的的初初速速v0以以及及物物体体和和皮皮带带间间的的动动摩摩擦擦因数因数(2)B端距地面的高度端距地面的高度h(3)若若在在B端端加加一一竖竖直直挡挡板板P,皮皮带带轮轮以以角角速速度度=16rad/s顺顺时时针针匀匀速速转转动动，物物体体与与挡挡板板连连续续两两次次碰碰撞撞的的时时间间间间隔隔t为多少？为多少？1)抓住图象中的特殊点抓住图象中的特殊点2)极限法极限法3)图象法图象法L=6m,R=0.25m,传送带问题小结：传送带问题小结：水平传送带水平传送带一一.常见变更常见变更倾斜传送带倾斜传送带 组合传送带组合传送带放置方

26、向：放置方向：转动方向：转动方向：顺时针顺时针逆时针逆时针二二.分析摩擦力是推断运动状况的关键分析摩擦力是推断运动状况的关键三三.常利用常利用v-t图象帮助分析图象帮助分析四四.对于相对位移问题，可用相对运动的方法对于相对位移问题，可用相对运动的方法35专题四四 电场电场与磁与磁场场(3)(3)带电粒子在复合场带电粒子在复合场中的运动中的运动36（1998年全国高考年全国高考)如图所示，在如图所示，在x轴上方有垂轴上方有垂直于直于xy平面对里的匀强磁场，磁感应强度为平面对里的匀强磁场，磁感应强度为B；在；在x轴下方有沿轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强轴负方向的匀强电场，场强为为E。一质量为

27、。一质量为m、电量为、电量为-q的粒子从坐标原点的粒子从坐标原点O沿沿y轴正方向射出，射出之后，第三次到达轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与点轴时，它与点O的距离为的距离为L，求，求(1)此粒子射出此粒子射出时的速度时的速度v和运动的总路程和运动的总路程s。(重力不计重力不计)1.带电粒子在组合场中运动带电粒子在组合场中运动(2)粒子从坐标原点射出到第三次到达粒子从坐标原点射出到第三次到达x轴所需轴所需的时间的时间t。xEOy3738举一反三举一反三:2.如图所示在如图所示在x轴上方有一磁感应强度大小轴上方有一磁感应强度大小为为B的匀强磁场。在的匀强磁场。在x轴下方有一场强大小为轴

28、下方有一场强大小为E的匀强的匀强电场，电磁场范围足够大，在电场，电磁场范围足够大，在x轴交界处有志向边界，轴交界处有志向边界，现将一质量为现将一质量为m，电量为，电量为e的电子从的电子从y轴上的轴上的N点静止释点静止释放，要求电子经过放，要求电子经过O点进入磁场运动时通过点进入磁场运动时通过x轴的轴的M点，点，已知已知OM=L，求：，求：电场和磁场方向：电场和磁场方向：粒子释放到坐标原点的距离粒子释放到坐标原点的距离d应满足的条件；应满足的条件；电子从电子从N点第一次运动到点第一次运动到M点时所需时间。点时所需时间。1.带电粒子在组合场中运动带电粒子在组合场中运动xOyMNL39拓展应用拓展应

29、用:如图所示，如图所示，x轴的上方是磁感应强度为轴的上方是磁感应强度为B。垂直向里的匀强磁场，。垂直向里的匀强磁场，x轴的下方是一匀强轴的下方是一匀强电场。方向水平向右，有一电子质量为电场。方向水平向右，有一电子质量为m，电，电量为量为e从从(0，P)处水平向右飞入场区，经处水平向右飞入场区，经(P，0)处，从处，从(0，-P)处飞出场区，求电子飞出电场时处飞出场区，求电子飞出电场时的速度。的速度。1.带电粒子在组合场中运动带电粒子在组合场中运动40（09年全国卷年全国卷）25.（18分）如图，在宽度分别为和的分）如图，在宽度分别为和的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场两个毗邻的

30、条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面对里，电场方向与电、磁场分界线平行方向垂直于纸面对里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最终从电场边界上的入电场，最终从电场边界上的Q点射出。已知点射出。已知PQ垂直于垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的的距离为距离为d。不计重力。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比求电场强度与磁感应强度

31、大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。及粒子在磁场与电场中运动时间之比。解析：本题考查带电粒子在有界磁解析：本题考查带电粒子在有界磁场中的运动。场中的运动。粒子在磁场中做匀速圆周运动粒子在磁场中做匀速圆周运动,如如图所示图所示.由于粒子在分界线处的速由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直度与分界线垂直,圆心圆心O应在分界应在分界线上线上,OP长度即为粒子运动的圆弧长度即为粒子运动的圆弧的半径的半径R.由几何关系得由几何关系得41粒子进入电场后做类平抛运动粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为其初速度为v,方向垂直于电方向垂直于电场场.设粒子的加速度大小为设粒子的加速度大小为a,由牛顿其次定律

32、得由牛顿其次定律得42问题引路问题引路:质量质量m、带电量、带电量+q的滑块，在竖直放的滑块，在竖直放置的光滑绝缘圆形轨道上运动，轨道半径为置的光滑绝缘圆形轨道上运动，轨道半径为r，现在该区域加一竖直向下的匀强电场，场强为现在该区域加一竖直向下的匀强电场，场强为E，为使滑块在运动中不离开圆形轨道，求：滑，为使滑块在运动中不离开圆形轨道，求：滑块在最低点的速度应满足什么条件？块在最低点的速度应满足什么条件？OACBE+q m解解：若滑块能在圆形轨道上做完整的圆周运动，且刚：若滑块能在圆形轨道上做完整的圆周运动，且刚能通过能通过B点，点，滑滑块的受力如图示：令块的受力如图示：令g1=g+qE/mm

33、g qE必需有必需有mg1=mv2/r由动能定理：由动能定理：A-B2.带电体在复合场中运动带电体在复合场中运动43OACBE+q m另一种状况：若滑块最多只能在圆形轨道上运动到另一种状况：若滑块最多只能在圆形轨道上运动到C点，点，则可以在则可以在A点两侧沿圆轨道往复摇摆：点两侧沿圆轨道往复摇摆：则则vC=0,由动能定理得由动能定理得滑块在最低点的速度应满足的条件为滑块在最低点的速度应满足的条件为式中式中g1=g+qE/m思索：若电场强度思索：若电场强度E的方向向上，的方向向上，结果如何？结果如何？题目题目2.带电体在复合场中运动带电体在复合场中运动44*举一反三举一反三:如图所示，如图所示，

34、PR是一块长为是一块长为L=4米的绝缘平板固米的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面对外的匀强磁场在板的右半部分有一个垂直于纸面对外的匀强磁场B，一个，一个质量为质量为m=0.1千克、带电量为千克、带电量为q=0.5库仑的物体，从板的库仑的物体，从板的P端端由静止起先在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，由静止起先在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体遇到板进入磁场后恰能做匀速运动。当物体遇到板R端挡板后被弹端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返

35、回时在磁场中仍做匀速回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，点，PC=L/4，物体，物体与平板间的动摩擦因数为与平板间的动摩擦因数为=0.4。求：。求：推断物体带电性质，正电还是负电荷？推断物体带电性质，正电还是负电荷？物体与挡板碰撞前后的速度物体与挡板碰撞前后的速度v1和和v2；磁感强度磁感强度B的大小；的大小；电场强度电场强度E的大小和方向的大小和方向。EBRPCD2.带电体在复合场中运动带电体在复合场中运动45BRPCv2Da解：解：返回时，返回时，RD无电场力，能作匀速运动，表明无电场力，能作匀速运动，表

36、明无摩擦力无摩擦力qv2B向上，向上，物体带正电物体带正电。受力如图。受力如图a示示qv2B=mgmgqv2BDC，无磁场力，无磁场力，-mg0.25L=-1/2mv22PD，加速，加速，E向右向右(qEmg)1/2L=1/2mv12EBRPCv1DbDR，受力如图，受力如图b示示mg qv1BqENNqE=(mg+qv1B)解解得得qv1B=2Nqv2B=1NqE=1.2Nv1=5.66m/sv2=2.83m/sB=0.71TE=2.4V/m方向向右方向向右46问题引路问题引路:一套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为一套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电量为，带电量为+q，小球可在棒

37、上滑动，将此棒竖直放，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在相互垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，在相互垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为电场强度为E，磁感应强度为，磁感应强度为B，小球与棒的动摩擦因，小球与棒的动摩擦因数为数为u，求小球由静止沿棒下落的过程中最大加速度和，求小球由静止沿棒下落的过程中最大加速度和最大速度。（设小球的带电量不变）。最大速度。（设小球的带电量不变）。BE 3.复合场中的极值问题复合场中的极值问题47(3)若若从从t=0时时刻刻起起，磁磁感感强强度度匀匀整整增增加加，每每秒秒增增量量为为k(k=B/t),同同时时用用水水平平拉拉力力F,使使棒棒a

38、b以以恒恒定定的的加加速速度度a在在紧紧靠靠de处处从从静静止止起起先先向向右右运运动动,F随随t变变更更的的关关系系式式？(2)若若从从t=0时时刻刻起起，磁磁感感强强度度非非匀匀整整减减小小，当当棒棒以以恒恒定定速速度度v向向右右作作匀匀速速运运动动时时，可可使使棒棒中中不不产产生生感感应应电电流，则磁感强度应流，则磁感强度应B随时间随时间t变更的关系式。变更的关系式。举举一一反反三三：如如图图所所示示，固固定定于于水水平平桌桌面面上上的的金金属属框框架架cdef，处处在在竖竖直直向向下下的的匀匀强强磁磁场场中中，金金属属棒棒ab搁搁在在框框架架上上，可可无无摩摩擦擦滑滑动动，此此时时ad

39、eb构构成成一一个个边边长长为为l的的正正方方形形，棒棒的的电电阻阻为为r，其其余余部部分分电电阻阻不不计计，起起先先时时磁磁感感强度为强度为B0.Bedcabf(1)若若从从t=0时时刻刻起起，磁磁感感强强度度匀匀整整增增加加，每每秒秒增增量量为为k(k=B/t)，同同时时保保持持棒棒静静止止，求求作作用用在在棒棒上上的的水水平平拉力拉力F随时间随时间t变更的关系式，并指出变更的关系式，并指出F的方向。的方向。二二.电磁感应中的力学问题电磁感应中的力学问题48(3)由由vF图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？(2)若若m=0.5kg,L=0.5m,

40、R=0.5,磁感应强度磁感应强度B为多大？为多大？拓展应用拓展应用:如图如图,水平面上固定两根足够长的平行金属导水平面上固定两根足够长的平行金属导轨轨,间距为间距为L，左端与电阻，左端与电阻R连接，匀强磁场竖直向下，连接，匀强磁场竖直向下，导轨上放一质量为导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽视不计。用与导轨平行的恒定拉力视不计。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当变更拉力的大小时，相对应的杆最终将做匀速运动。当变更拉力的大小时，相对应的匀速运动速度匀速运动速度v也会变更，也会变更，v与与F的关系如右下图的关系如

41、右下图,g取取10m/s2。要点提示要点提示:图线未过原点图线未过原点,说明什么说明什么?方法总结方法总结:数形结合数形结合找出图线对应的表达式找出图线对应的表达式.二二.电磁感应中的力学问题电磁感应中的力学问题FRBab(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？金属杆在匀速运动之前做什么运动？v/ms-1F/N02 4 6 8 104812161249（1）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动，加）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动，加速运动）。速运动）。由图线可以得到直线的斜率由图线可以得到直线的斜率k=2，（3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力）由直线的截距可以求得金属

42、杆受到的阻力f，f=2N若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数因数50发发散散思思维维：如如图图(a)所所示示，光光滑滑的的平平行行长长直直金金属属导导轨轨置置于于水水平平面面内内，间间距距为为L、导导轨轨左左端端接接有有阻阻值值为为R的的电电阻阻，质质量量为为m的的导导体体棒棒垂垂直直放放在在导导轨轨上上。导导轨轨和和导导体体棒棒的的电电阻阻均均不不计计，且且接接触触良良好好。在在导导轨轨平平面面上上有有一一矩矩形形区区域域内内存存在在着着竖竖直直向向下下的的匀匀强强磁磁场场，磁磁感感应应强强度度大大小小为为B。起起先先时时，

43、导导体体棒棒静静止止于于磁磁场场区区域域的的右右端端，当当磁磁场场以以速速度度v1匀匀速速向向右右移移动动时时，导导体体棒棒随随之之起起先先运运动动，同同时时受受到到水水平平向向左左、大大小小恒恒为为f的的阻阻力力，并并很很快快达达到到恒恒定定速速度度，此时导体棒仍处于磁场区域内。则：此时导体棒仍处于磁场区域内。则：(1)求导体棒所达到的恒定速度求导体棒所达到的恒定速度v2；(b)vtt0vtBRv1(a)v2Lm解题小结解题小结解题小结解题小结:切割速度是指相对切割速度是指相对切割速度是指相对切割速度是指相对切割速度切割速度切割速度切割速度.(2)若若t0时时磁磁场场由由静静止止起起先先水水

44、平平向向右右做做匀匀加加速速直直线线运运动动，经经过过较较短短时时间间后后，导导体体棒棒也也做做匀匀加加速速直直线线运运动动，其其v-t关关系系如如图图(b)所所示示，已已知知在在时时刻刻t导导体体瞬瞬时时速速度度大大小小为为vt，求求导导体体棒棒做做匀匀加加速速直直线运动时的加速度大小。线运动时的加速度大小。51BRv1(a)v2Lm(b)vtt0vt1.（1）EBL（v1v2），），IE/R，FBIL速度恒定时有：速度恒定时有：可得：可得：v2v1（2）因为）因为导体棒要做匀加速运动，必有导体棒要做匀加速运动，必有v1v2为常数，即为常数，即a相等，则相等，则可解得：可解得：a52临界临界

45、状态状态运动状态运动状态的分析的分析a变更变更状况状况合外力合外力运动导体所运动导体所受的安培力受的安培力感应感应电流电流感应电感应电动势动势EF=BILF=mav与与a方方向向关系关系电电磁磁感感应现象应现象感应电感应电动势动势E电磁感应中的力学问题电磁感应中的力学问题这类问题覆盖面广，题型也多种多样；解决这类问题这类问题覆盖面广，题型也多种多样；解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来找寻过程中的临界的关键在于通过运动状态的分析来找寻过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，基本思路是：基本思路是：待求量待求量平衡条件平衡条件

46、F合合=0532424如图，位于水平面内的线框如图，位于水平面内的线框abcdefabcdef质量为质量为M M，各段长度均为各段长度均为l l电阻为电阻为r,r,匀强磁场竖直向下，磁感匀强磁场竖直向下，磁感应强度为应强度为B B。若线框固定，。若线框固定，t=0t=0时刻，时刻，gh gh 棒与棒与bebe重重合合,在水平向右的外力作用下以恒定速度在水平向右的外力作用下以恒定速度v0v0向右运向右运动，求：（动，求：（1 1）t t时刻时刻(0tl/v0)(0tl/v0)流过流过ghgh边中的电边中的电流和流和bebe两点间的电势差两点间的电势差.（2 2）t t时刻时刻(0tl/v0)(0

47、tl/v0)用用在在ghgh棒上外力的大小棒上外力的大小.若线框自由，若线框自由，t=0t=0时刻时刻ghgh棒静棒静止在止在bebe处，现给处，现给ghgh棒水平向右的瞬时冲量棒水平向右的瞬时冲量I0I0使之起使之起先沿先沿bcbc、efef向右运动，最终向右运动，最终ghgh棒恰好没有从轨道滑棒恰好没有从轨道滑出出,求求:（3 3）ghgh棒沿轨道滑动的全过程棒沿轨道滑动的全过程ghgh棒与框架棒与框架一共产生了多少焦耳热。一共产生了多少焦耳热。（4 4）ghgh棒沿轨道滑动的全棒沿轨道滑动的全过程过程adad边中迁移的电量。边中迁移的电量。5455adad边中迁移的电量边中迁移的电量 q

48、 q1 1=q/4=q/4 56如图所示如图所示,水平导轨水平导轨ab、cd放在竖直向下匀强放在竖直向下匀强磁场中磁场中,金属棒金属棒ef与导轨接触良好与导轨接触良好,不计导轨和不计导轨和金属棒电阻金属棒电阻.金属棒以确定的初速度在导轨上金属棒以确定的初速度在导轨上滑动滑动,下列图象是关于金属棒的速度下列图象是关于金属棒的速度v随时间随时间t或位移或位移x的图象以及电阻的图象以及电阻R中电流中电流i随时间随时间t或位移或位移x的的图象图象,其中正确的是其中正确的是BabcdRefOtvAOxvBOtiCOxiD(BD)二、图象二、图象1画图画图:57微元法微元法:58从地面以速率从地面以速率v

49、0竖直上抛一个可视为质点的小球，由于竖直上抛一个可视为质点的小球，由于受空气阻力，小球落回地面的速率减为受空气阻力，小球落回地面的速率减为v，若空气阻力，若空气阻力与运动速率成正比，则整个运动过程的速度图象（以与运动速率成正比，则整个运动过程的速度图象（以竖直向上为正）为下列图中的哪一个？（竖直向上为正）为下列图中的哪一个？（）O OO OO OO O592010年江苏高考题年江苏高考题5.空间有一沿空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度轴对称分布的电场，其电场强度E随随x变更的图像如图所示。下列说法正确的是变更的图像如图所示。下列说法正确的是（A）O点的电势最低点的电势最低（B）x2点的电

50、势最高点的电势最高（C）x1和和-x1两点的电势相等两点的电势相等（D）x1和和x3两点的电势相等两点的电势相等C604.如图所示的电路中，电源的电动势为如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为内阻为r,电感电感L的电阻不计，电阻的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡的阻值大于灯泡D的的阻值，在阻值，在t=0时刻闭合开关时刻闭合开关S,经过一段时间后，经过一段时间后，在在t=t1时刻断开时刻断开S,下列表示下列表示A、B两点间电压两点间电压UAB随时间随时间t变更的图像中，正确的是变更的图像中，正确的是B2010年江苏高考题年江苏高考题61（09年江苏物理）年江苏物理）5在如图所示的闪光灯电路在如