1、难点 33 物理解题及规范化笔试仍是当今高考能力选拔的主要手段，能力的考查均通过试卷的解答来体现.因此，卷面解题步骤及其规范化是考生必备的基本功.从历届高考阅卷情况看，“丢三落四，叙述不完整；言不达意，表述不确切；公式拼凑，缺乏连贯性；字迹潦草，卷面不整洁“等不规范的解题是部分考生失分的重要因素之一.难点磁场1.() 试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式：系统是两个质点，相互作用力是恒力，不受其他力，沿直线运动.要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义.2.() 如图 33-1，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为 U
2、的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为 O，半径为 r.当不加磁场时，电子束将通过 O 点而打到屏幕的中心 M 点.为了让电子束射到屏幕边缘 P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度 ，此时磁场的磁感应强度 B 应为多少？案例探究例 1()如图 33-2，风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径.（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5 倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数.（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为
3、 37，并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离 s 所需时间为多少？（sin37=0.6 cos37=0.8）命题意图：考查分析综合能力及实践应用能力，渗透对解题规范化的考查.B 级要求.错解分析：本题属学科内综合题，难度中等，多数考生因解题步骤不规范丢分.解题方法与技巧：（1）设小球所受的风力为 F，支持力为FN，摩擦力为 Ff，小球质量为 m，作小球受力图，如图 33-3，当杆水平固定，即 =0 时，由题意得：F= mg =F/mg=0.5 mg/mg=0.5 (2)沿杆方向，由牛顿第二定律得：Fcos +mgsin -Ff =ma 垂直于杆方向，由共点力平衡条件得：FN+Fsin -m
4、gcos =0 又 Ff = N 联立式得：a= =mFgfsincomg)cossin()sico( 图 33-1图 33-2图 33-3将 F=0.5 mg 代入上式得 a= g 43由运动学公式得：s= at2 1所以 t= = 4/3gs8评析：解题时有力图，有文字说明，又假设了几个物理量（F、F N、F f、m） ，交代了公式的来龙去脉， （式由题意得到，式由物理规律得到，式由联立方程组得到） 、有运算过程（将字母代入公式） 、有明确的结果（式和式） ，使之看了一目了然.例 2()如图 33-4 所示，一劲度系数 k=800 N/m 的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为 m=12 kg
5、的物体.A 、 B 竖立静止在水平地面上，现要加一竖直向上的力 F 在上面物体 A 上，使 A 开始向上做匀加速运动，经0.4 s，B 刚要离开地面，设整个过程弹簧都处于弹性限度内（g 取 10 m/s2）求：（1）此过程中所加外力 F 的最大值和最小值.（2）此过程中力 F 所做的功.命题意图：以胡克定律、牛顿第二定律、能的转化和守恒定律为依托，考查理解能力及分析综合能力.渗透着对解题步骤规范化的要求.B 级要求 .错解分析：第（2）问中，计算变力 F 做功时，外力所做的功等于将其他形式能转化为系统重力势能和动能之和，部分考生容易忽视物体的动能导致错解，步骤不规范导致失分.解题方法与技巧：（
6、1）设 A 上升前，弹簧的压缩量为 x1，B 刚要离开地面时弹簧的伸长量为 x2，A 上升的加速度为 a.A 原来静止时，因受力平衡，有kx1=mg 设施加向上的力，使 A 刚做匀加速运动时的最小拉力为 F1，有F1+kx1-mg=ma B 恰好离开地面时，所需的拉力最大，设为 F2，对 A 有F2-kx2-mg=ma 对 B 有：kx 2=mg 由位移公式，对 A 有 x1+x2= at2 由式，得 x1=x2= = = m kg803由式，解得 a=3.75 m/s2 分别解得 F1=45 N F2=285 N （2）在力作用的 0.4 s 内，在初末状态有 x1=x2，弹性势能相等，由能
7、量守恒知，外力做了功，将其他形式的能转化为系统的重力势能和动能，即WF=mg(x1+x2)+ m(at)2=49.5 J锦囊妙计所谓解题规范化，简单地说就是：解题要按一定的规格、格式进行.书写整洁，表达清图 33-4楚，层次分明，结论明确.规范化解题过程通常包括以下几方面：（1）要指明研究对象（个体还是系统） ；（2）据题意准确画出受力图、运动示意图、电路图、光路图或有关图象；（3）要指明物理过程及始末状态，包括其中的隐含条件或临界状态；（4）要指明所选取的正方向或零位置；（5）物理量尽量用题中给定的符号，需自设的物理量（包括待求量、中间过渡量）要说明其含义及符号；（6）要指明所用物理公式（定
8、理、定律、方程等）的名称、条件和依据；并用“由定律得” “据定理得”以及关联词“因为所以”“将代入” “联立”句式表达；（7）用文字串联起完整的思路及思维流程；（8）求得结果应有文字方程及代入题给数据的算式，最终结果要有准确的数字和单位；（9）最好对问题的结果适当进行讨论，说明其物理意义.解题过程要注意防止以下问题：防止随意设定物理量符号.如题目明确：支持力FN，摩擦力 Ff、电动势 E，则作图或运算过程，就不能随意另用 N、f、 来表示.如遇同类物理量较多，可用下角标来加以区别，如 E1、E 2、E 3 等.防止书写不规范的物理公式及表达式，如牛顿第二定律写为“F=am ”、动量守恒定律写成
9、“m 1v1+m2v2=m2v2+m 1v1等.”防止只写变形公式，省略原始公式.如：不能用 R=mv/qB 代替 qvB=mv2/R.防止通篇公式堆砌，无文字说明.歼灭难点训练1.() 设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念，论述人造地球卫星随着轨道半径的增加，它的线速度变小，周期变大.2.() 光滑水平面上放有如图 33-5 所示的用绝缘材料制成的 L 形滑板（平面部分足够长） ，质量为 4 m，距滑板的 A 壁为 L1 距离的 B 处放有一质量为 m，电量为 +q 的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为 E 的匀强电场中，初始
10、时刻，滑块与物体都静止，试问：（1）释放小物体，第一次与滑板 A 壁碰前物体的速度 v1 多大？（2）若物体与 A 壁碰后相对水平面的速率为碰前速率的 3/5，则物体在第二次跟 A 壁碰撞之前，滑板相对于水平面的速度 v 和物体相对于水平面的速度 v2 分别为多大？（3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功为多大？（设碰撞所经历时间极短）3.()如图 33-6 所示，滑块 A、 B 的质量分别为 m1 与m2，m 1m 2，由轻质弹簧相连接，置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0 向右滑动.突然，轻绳断开，当弹簧伸长至本身
11、的自然长度时，滑块 A 的速度正好为零.问在以后的运动过程中，滑块 B 是否会有速度等于零的时刻？试通过定量分析，证明你的结论.4.() 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳，翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为 60 kg 的运动员，从离水平网面 3.2 m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0 m 高处 .已知运动员与网接触的时间为 1.2 s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.（g=10 m/s 2）5.() 如图 33-7 所示，倾角为 30的直角三角形底边长为2l，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨 .现在底边中点 O 处固定一正
12、电荷 Q，让一个质量为 m 的带负电的点电荷 q 从斜面顶端 A沿斜面滑下（始终不脱离斜面）.已测得它滑到仍在斜边上的垂足 D处的速度为 v，问该质点滑到斜边底端 C 点时的速度和加速度各为多少？图 33-5图 33-6图 33-76.()如图 33-8 所示，宽为 L 的平面镜 MN 放于水平地面，A 、 B、 P 点等高，A 点位于镜左缘 M 的正上方， B 点位于镜中心的正上方， P 点在 A 点右侧距 A 点为 3L（图中未标出）.现分别有两只小球自 A、 B 两点自由下落，从 P 点向镜面看去，看到两球的像的运动时间之比 tAt B 等于多少？难点 33 物理解题及规范化难点磁场1.
13、解析：令 m1 和 m2 分别表示两质点的质量，F 1 和 F2 分别表示它们所受的作用力， a1和 a2 分别表示它们的加速度，t 1 和 t2 分别表示 F1 和 F2 作用的时间，v 1 和 v2 分别表示它们相互作用过程中的初速度，v 1和 v2分别表示末速度.根据牛顿第二定律，有F1=m1a1，F 2=m2a2 由加速度的定义可知 a1= ，a 2= t2t代入上式，可得 F1t1=m1(v1- v1)，F 2t2=m2(v2-v 2) 根据牛顿第三定律，可知 F1=-F2，t 1=t2 由可得 m1v1+m2v2=m1v1+m 2v2 其中 m1v1 和 m2v2 为两质点的初动量
14、，m 1v1和 m2v2为两质点的末动量，这就是动量守恒定律的表达式.说明：本题是 1999 年高考得分率最低的一题，其中在表述方面的主要错误有：不会用牛顿第三定律；乱用公式，乱用符号，乱用正负号；不用一般形式，而用特殊形式，不写根据，不写最后各项的意义.2.电子在磁场中沿圆弧 ab 运动，圆心为 C， 半径为 R.以 v 表示电子进入磁场时的速度，m、e 分别表示电子的质量和电量，则eU= mv21evB= Rv又有 tan =2r由以上各式解得B= tan r1emU歼灭难点训练1.卫星环绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为 m，轨道半径为 r，受到地球的万有引力为 F，F=G 2rM图
15、33-8图 33-1式中 G 为万有引力恒量，M 是地球的质量.设 v 是卫星环绕地球做匀速圆周运动的线速度，T 是运动周期，根据牛顿第二定律，得F=m r2由推导出 v= rG式表明：r 越大，v 越小.人造卫星的周期就是它环绕地球运行一周所需的时间 T，T= 2由推出 T=2 GMr3式说明：r 越大，T 越大.2.(1)对物体，根据动能定理，有qEL1= mv12,得 v1= mqEL1(2)物体与滑板碰撞前后动量守恒，设物体第一次与滑板碰后的速度为 v1；滑板的速度为 v，则mv1=mv1+4mv若 v1= v1,则 v= ，因为 v1v 不符合实际，5301故应取 v1=- v1,则
16、 v= v1= 52mqEL1在物体第一次与 A 壁碰后到第二次与 A 壁碰前，物体做匀变速运动，滑板做匀速运动，在这段时间内，两者相对于水平面的位移相同. t=vt21即 v2= v1= 57mqEL1（3）电场力做功W= mv12+( mv22- mv1 2)= qEL1533.当弹簧处于压缩状态时，系统的机械能等于两滑块的动能和弹簧的弹性势能之和.当弹簧伸长到其自然长度时，弹性势能为零，因这时滑块 A 的速度为零，故系统的机械能等于滑块 B 的动能.设这时滑块 B 的速度为 v 则有E= m2v2 1由动量守恒定律(m 1+m2)v0=m2v 解得 E= 2(假定在以后的运动中，滑块 B
17、 可以出现速度为零的时刻，并设此时滑块 A 的速度为 v1.这时，不论弹簧是处于伸长还是压缩状态，都具有弹性势能 Ep.由机械能守恒定律得m1v12+Ep= ( ) 201mv根据动量守恒 （m 1+m2）v 0=m1v1 求出 v1,代入式得+Ep= 2102)(201)(因为 Ep0,故得 120)(mv201)(mv即 m1m 2,与已知条件 m1m 2 不符.可见滑块 B 的速度永不为零，即在以后的运动中，不可能出现滑块 B 的速度为零的情况.4.1.5103 N5.vc= gL2ac= g-12mkQq6.解：设小球下落的高度 AM=h，MDN FPN,得MD/PF=MN/FN=L/2L=1/2，则 MD=PF/2= ,MD=h/2,由于图中 C 点2为 MN 的中点，CG= ，由自由落体位移公式 h= gt2,得 t=41,则 tAt B=2- /(2- ).gh223 图 33-2
