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巧解力学缝择题

2015-07-06许第全

试题与研究·教学论坛 2015年7期
关键词:振子斜面小球

许第全

高考中物理选择题共有8题,每题分值6分,选择题做得好坏直接关系到物理总分的高低,如何在很短的时间里又快又准地得出答案,除了要有扎实的基本功,还要有一些方法和技巧。下面以力学选择题为例简单地介绍一些特殊的解题方法。

一、选项特征法

例1:如图1所示,位于水平面上的质量为M的小木块,大小为F、方向与水平面成a角的拉力下.沿地面做加速运动,若木块与地面之间的动摩擦因数为u,则木块的加速度为()

A. F/M B. Fcosα/M

C. Fcosα-μmg/M D. Fcosα-μ(mg-Fsinα)/M

分析:由于M的加速度a=Fx-μN/M=Fx-μ(Mg-Fx)/M,满足这一特征选项的只有D,故选D。

二、排除法

例2:两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,4静止于水平地面上,如图2所示。不计摩擦,A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力大小分别为()

A.mg,(M-m)g

B.mg,Mg

C.(M-m)g,Mg

D.(M+m)g,(M-m)g

分析:由于A拉绳的力等于B拉绳的力等于mg,所以C、D错误。又因为A受到绳子向上的拉力,地面对4的支持力小于Mg,所以B错。故选A。

三、特殊取值法

例3:如图3所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m。的平盘,盘中有一物体,质量为m。当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L。今向下拉盘使弹簧再伸长A/后停止。然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于()

A.(1+△L/L)mg B.(1+△L/L)(m+m0)g

C.△L/Lmg ; D.△L/L(m+m0)g

分析:取特殊值△L=O,此时盘和物体处于静止状态。盘对物体的支持力N=mg,附和这一答案的只有A,故A正确。四、极限法例4:两物体A和B,质量分别为ml和m2,互相接触且放在光滑的水平面上,如图4所示。对物体A施以水平推力F,则物体A对B的作用力等于()

A.m1F/m1+m2

B.m2F/m1+m2 ; C.F

D.m2/m1 F

分析:当m=0时,推力F将直接作用于m2,此日NAB=F。符合这一结果的只有B和C。又当m1→∞a→0.NAB→0,B、C中的B正确,故选B。

五、超重、失重法

例5:图5中的4为电磁铁,C为秤盘,A和C的总质量为M。B为铁片,质量为m。整个装置用轻绳悬挂于()点。当电磁铁通电,铁片被吸引上升的拉力F的大小为()

A.F=Mg

B.Mg<;F<;(M+m)g

C.F=(M+m)g

D.F>;(M+m)g ; 分析:当电磁铁通电,铁片被吸引上升时,由于距离越近,引力越大,所以铁片变加速上升,处于超重状态。故轻绳除负担Mg的重量外,还要负担比m,大的重量。故D正确。

穴、区间法

例6:如图6所示,一个箱子放在水平面上,箱内有一固定的竖直杆。在杆上套有一个环。箱和杆的质量为M,环的质量为m。已知环沿着杆加速下滑,环与杆间的摩擦力大小为厂,则此时箱对地面的压力为()

A.等于Mg

B.等于(M+m)g

C.等于Mg+f

D.无法确定

分析:当f=0时,环以加速度g-F降,环完全失重,箱对地面的压力为Mg。当,足够大时,环静止在杆上,环箱的重量全部压在地上,箱对地面压力为(M+m)g。因此Mg<;N<;( M+m)g。在这一区间的只有选项C,故选C。

七、比例法

例7:两个球形行星A和B各有一卫星n和6。卫星的圆轨道接近各行星的表面,如果两行星质量之比MA/MB=p, 两行星半径之比RA/RB=q, 则两卫星周期之比Ta/Tb为( ; ; )

八、对称法

例8:图7中,A、B是两块相同的均匀的长方形砖块,长为L,叠放在一起。A砖相对于B砖伸出1/4LL的长度。B砖放在水平桌面上且砖的端面与桌面平行,为保持两砖都不翻到,B砖伸出桌面的长度x的最大值是(

)A.1/8L B.1/4L C.3/8L D.1/2L ; 分析:如图8所示,视4、B为一整体,是以()为中心对称图形,则桌边支在A、B的几何中心处时,A、B均不翻到且x最大,故L+1/4L/2=1/4L=3/8L,故C正确。

九、整体法

例9:用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图9所示。今对小球n持续施加一个左偏下300角的恒力,并对小球6持续施加一个右偏上300角的同样大小的恒力,最后达到平衡。表示平衡状态的图可能是图10中的(

分析:由于a上端的绳子负担着a、b整体的力,所以以a、6整体为研究对象,n、6整体在水平方向三合外力为0,所以整体不左右移动,上端的绳子不左右偏移,满足这一特征的图只有A,故选A。

十、平均值法

例10:从地面竖直上抛一小球,设小球上升到最高点所用的时间为t1.,下落到地面的时间为t2。若考虑空气的阻力作用,则(

A.t1 >;t2

B.t1<;t2

C.t1=t2

D.因不知速度和空气阻力的关系,故无法确定t1、t2哪个大。

分析:设上抛的初速度为v。,落地的速度为vt,则v上=v0/2 >;v下vt/2,故t1=h/v上<;t2=h/v下,故B正确。

十一、假设法

例11:两个重叠的滑块,置于固定的倾角θ为的斜面上,如图11所示。滑块4、B的质量分别为M和m,A与斜面间的摩擦系数为μ,B与A间的摩擦系数为μ2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下,则B受到的摩擦力(

A.方向沿斜面向上

B.方向沿斜面向下

C.大小等于零

D.大小等于rμ1jmgcosθ

分析:4、B-起沿斜面加速度下滑的真实加速度为a直-gsinθ—μ1gcosθ,若假设AB间无摩擦,则aB=gsinθ>;a真。故B所受摩擦力沿斜面向上,A正确。

又对曰有:mgsinθ-f =mHa真,即:mgsinθ-f =m。(gsinθ-7μ1gcosθ,故f=μ1mgcosθ,故D正确。因此本题选A、D。

十二、巧分妙合法

例12:如图12所示,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上。A、B-起在水平面上做简谐运动。设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B简的摩擦力大小等于()

A.0

B.kx

C.m/Mkx

D.m/M+mkx ; 分析:先以A、B整体为研究对象,则a=kx/M+m,再以A为研究对象,贝f=ma=m/M+nkx。故D正确。

十三、反例法

例13:一弹簧振子做简谐运动,周期为T。

A.若t时刻和t+△t时刻振子运动位移的大小相等,方向相同,则△t一定等于T的整数倍。

B.若t时刻和t+△t时刻振子运动位移的大小相等,方向相反,则△t一定等于T/2的整数倍。

C.若△t=T,则t时刻和t+△t时刻振子运动的加速度一定相等。

D.若△t=T/2,则在t时刻和t+△t时刻弹簧的长度一定相等。

分析:如图13所示,图中A、B两点位移大小相等,方向相同,但△t却不是,的整数倍,故A错;图中A、B两点振子运动的速度大小相等,方向相反,但△t却不是T/2的整数倍,故B错;由振子的周期性可知C正确;图中的E、F两点满足△t=T/2,但一个被压缩到最短,一个被拉伸到最长。弹簧的长度不相等,故D错。故本题的正确答案为C。

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