（全国通用）2018年高考物理二轮复习 赢取满分策略2“善于拆分大题小做”学案

赢取满分策略“善于拆分，大题小做”满 分 策 略计算题通常被称为“大题”，其原因是：此类试题一般文字叙述量较大，涉及多个物理过程，所给物理情境较复杂，涉及的物理模型较多且不明显，甚至很隐蔽，要运用较多的物理规律进行论证或计算才能求得结论，题目的分值也较重。特别是压轴题25题都是一个较复杂的运动过程，整个运动过程往往是由多个连续的、简单的运动过程有机链接而成，能否顺利解题关键是同学们能否顺利地将整个复杂的运动过程分解为独立的、较为简单的过程即大题小做，各个击破。“大题小做”三步曲第一步：细心审题1.注意关键字句，明确解答目标2.加强判断推理，找出隐含条件3.关注过程细节，弄清内在联系第二步：用心析题1.过程拆分快速建模物理计算题中研究对象所经历的过程往往比较复杂，在审题获取关键词语、隐含条件后，就要建立相应的物理模型，即对研究对象的各个运动过程进行剖析，建立起清晰的物理图景，确定每一个过程对应的物理模型、规律及各过程间的联系。2.活用规律准确答题解答物理计算题时，在透彻分析题给物理情境的基础上，要灵活选用规律和方法分步列式、联立求解。第三步：规范答题1.有必要的文字说明2.有必要的方程式3.有必要的演算过程及明确的结果【模拟示例】 如图8，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R0.2 m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E5.0103 V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度v0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m1.0102 kg，乙所带电荷量q2.0105C，g取10 m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)求：图8(1)甲、乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离；(2)在满足(1)的条件下，求甲的速度v0；(3)若甲仍以速度v0向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围。过程拆分第(1)问可拆分为2个小题：求乙恰能通过轨道最高点的速度？建模：竖直面内圆周运动“绳”模型规律：牛顿第二定律_mgEq求乙在轨道上的首次落点到B点的距离x?建模：乙离开D点后做类平抛运动规律：2Rt2_xvDt第(2)问可拆为2个小题：甲、乙两球刚碰后乙球的速度是多少？建模：竖直面内圆周运动模型(BD过程)规律：动能定理_mg2RqE2Rmvmv甲、乙两球刚碰后甲球的速度是多少？建模：弹性碰撞模型规律：动量守恒定律_mv0mv甲mv乙机械能守恒定律_mvmvmv第(3)问可拆分为3个小题：设甲的质量为M，求甲、乙两球碰后，乙的速度vm的范围？建模：弹性碰撞规律：动量守恒_Mv0MvMmvm机械能守恒_MvMvmv求乙球过D点的速度vD的范围？建模：竖直面内圆周运动模型(BD过程)规律：动能定理_mg2RqE2RmvD2mv求小球落点到B点的距离范围？建模：类平抛运动规律：水平方向匀速运动_xvDt规范解答(1)在乙恰好能通过轨道的最高点的情况下，设乙到达最高点的速度为vD，乙离开D点达到水平轨道的时间为t，乙的落点到B点的距离为x，则mgqEm2R()t2xvDt联立得x0.4 m(2)对乙球从BD过程由动能定理得mg2RqE2Rmvmv联立并代入数据得v乙2 m/s设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲、v乙，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有mv0mv甲mv乙mvmvmv联立得v乙v0，v甲0所以v02 m/s(3)设甲的质量为M，碰撞后甲、乙的速度分别为vM、vm，根据动量守恒和机械能守恒定律有Mv0MvMmvmMvMvmv联立得vm由和Mm可得v0vm2v0设乙球过D点的速度为vD，由动能定理得mg2RqE2RmvD2mv联立得2 m/svD8 m/s设乙在水平轨道上的落点到B点的距离为x，则有xvDt联立得0.4 mx1.6 m。答案(1)0.4 m(2)2 m/s(3)0.4 mxE0，p1p2p0B.E1E2E0，p1p2p0C.碰撞发生在MN中点的左侧D.两球同时返回M、N两点解析金属球A和B发生碰撞时，电荷量会平均分配，则作用力变大。经历相同的位移，做功增多，所以有E1E2E0。又p，可得p1p2p0。因两球质量相同，受力相同，故加速度相同，两球同时返回M、N两点。选项A、D正确。答案AD5.两根足够长的光滑导轨竖直放置，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图4所示。除电阻R外，其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，重力加速度的大小为g，则()图4A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.当弹簧的拉力和金属棒的重力第一次大小相等时，流过电阻R的电流最大C.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为baD.金属棒运动的整个过程中，电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量解析金属棒释放瞬间，速度为零，感应电流为零，不受安培力作用，而且由于弹簧处于原长状态，因此金属棒只受重力作用，故其加速度的大小为g，选项A正确；当弹簧的拉力与安培力之和与金属棒的重力第一次大小相等时，金属棒的速度最大，产生的感应电流最大，选项B错误；根据右手定则可知，金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为ba，选项C正确；最终金属棒会静止，此时弹簧处于伸长状态，由能量守恒定律知重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量，选项D错误。答案AC6.如图5所示，轻质弹簧左端固定，置于场强大小为E、方向水平向左的匀强电场中，一质量为m、电荷量为q的绝缘物块(可视为质点)，从距弹簧右端L1处由静止释放，物块与水平面间动摩擦因数为，物块向左运动经A点(图中未画出)时速度最大为v，弹簧被压缩到最短时物块离释放点的距离为L2，重力加速度为g，则从物块被释放到弹簧被压缩至最短的过程中()图5A.物块与弹簧组成的系统机械能的增加量为(qEmg)L2B.物块电势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和C.物块的速度最大时，弹簧的弹性势能为(qEmg)L1mv2D.若物块能弹回，则在向右运动过程中经过A点时速度最大解析从物块被释放到弹簧被压缩至最短的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能的增加量等于电场力和摩擦力做的功之和，即(qEmg)L2，选项A正确；根据动能定理有W电W弹Wf0，即物块电势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和，选项B正确；物块的速度最大时，EqF弹mg，设此时物块离释放点的距离为x，由动能定理有Eqxmg(xL1)W弹mv2，可得弹簧的弹性势能为EpW弹Eqxmg(xL1)mv2，选项C错误；若物块能弹回，则在向右运动过程中，速度最大时满足EqmgF弹，则速度最大的位置应该在A点左侧，选项D错误。答案AB二、非选择题7.如图6所示，金属杆a从离地h高处由静止开始沿光滑平行的弧形轨道下滑，轨道的水平部分有竖直向上的匀强磁场B，水平轨道上原来放有一金属杆b，已知a杆的质量为ma，且与杆b的质量之比为mamb34，水平轨道足够长，不计摩擦，求：图6(1)a和b的最终速度分别是多大？(2)整个过程中回路释放的电能是多少？(3)若已知a、b杆的电阻之比RaRb34，其余部分的电阻不计，整个过程中杆a、b上产生的热量分别是多少？解析(1)a下滑过程中机械能守恒，有maghmav；a进入磁场后，回路中产生感应电流，a、b都受安培力作用，a做减速运动，b做加速运动，经过一段时间，a、b速度达到相同，之后回路的磁通量不发生变化，感应电流为0，安培力为0，二者匀速运动，匀速运动的速度即为a、b的最终速度，设为v，由于所组成的系统所受合外力为0，故系统的动量守恒，有mav0(mamb)v；由以上两式解得最终速度vavbv。(2)由能量守恒得，回路中产生的电能应等于a、b系统机械能的损失，所以有Emagh(mamb)v2。(3)由能的转化与守恒定律知，回路中产生的热量应等于回路释放的电能，也等于系统损失的机械能，即QaQbE。在回路产生电能的过程中，电流不恒定，但由于Ra与Rb串联，通过的电流总是相等的，所以有；则QaEmagh，QbEmagh。答案(1)(2)(3)maghmagh8.如图7所示，绝缘水平面上有宽为L1.6 m的匀强电场区域AB，电场强度方向水平向右，半径R0.8 m的竖直固定光滑半圆轨道与水平面相切于C点，D为与圆心O等高的点，GC是竖直直径。一质量为m0.1 kg、电荷量q0.01 C的带负电滑块(可视为质点)以v04 m/s的初速度沿水平面向右进入电场，滑块恰好不能从B点滑出电场，已知滑块与AB段的动摩擦因数10.4，与BC段的动摩擦因数20.8，g取10 m/s2。图7(1)求匀强电场的电场强度E的大小；(2)将滑块初速度变为v0v0，则滑块刚好能滑到D点，求BC的长度x；(3)若BC的长度为(2)所求的长度x，要使滑块恰好能通过最高点G，则滑块的初速度应调为原初速度v0的多少倍？解析(1)滑块从A到B的过程中克服电场力和摩擦力做功，由动能定理得qEL1mgL0mv代入数据解得E10 N/C。(2)滑块从A到D的过程中克服重力、电场力和摩擦力做功，由动能定理得qEL1mgL2mgxmgR0mv02代入数据解得x1 m。(3)滑块恰好通过G点时，滑块的重力提供向心力，有mg解得vG2 m/s滑块从A到G的过程中克服重力、电场力和摩擦力做功，根据动能定理得qEL1mgL2mgx2mgRmvmv2代入数据解得v6 m/s，所以滑块的初速度应调为原初速度的倍。答案(1)10 N/C(2)1 m(3)9.如图8所示，两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成角，导轨间距为d，两导体棒a和b与导轨垂直放置，两根导体棒的质量都为m，电阻都为R，回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。在t0时刻，使a沿导轨向上做速度为v的匀速运动，已知d1 m，m0.5 kg，R0.5 ，B0.5 T，30，g取10 m/s2，不计两导体棒间的相互作用力。图8(1)为使导体棒b能沿导轨向下运动，a的速度v不能超过多大？(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下，以v12 m/s的速度沿导轨向上匀速运动，求b的速度v2的最大值；(3)在(2)中，当t2 s时b的速度达到5.06 m/s，2 s内回路中产生的焦耳热为13.2 J，求该2 s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。解析(1)a刚运动时，回路中的电流I为使导体棒b能沿导轨向下运动，对导体棒b有BIdmgsin 由式得v10 m/s即为使导体棒b能沿导轨向下运动，a的速度v不能超过10 m/s。(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下，以v12 m/s的速度沿导轨向上匀速运动时，2 m/s10 m/s，则导体棒b一定向下运动。根据右手定则可以判断，a、b两个导体棒产生的感应电动势串联，所以回路的感应电动势为EBd(v1v2)I当导体棒b达到最大速度时，有BIdmgsin 由式解得v28 m/s(3)假设在t2 s内，导体棒a向上运动的距离为x1，导体棒b向下运动的距离为x2，则x1v1t4 m对导体棒b根据动量定理得(mgsin BId)t1mvb又因qItq 由式得x25.88 m根据能量守恒定律得2 s内力F做的功WQmvmgx1sin mgx2sin 代入数值解得W14.9 J答案(1)10 m/s(2)8 m/s(3)14.9 J- 11 -