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(共50張PPT)
二、考前必會的5個解題套路
套路1　物理實驗題的解題套路
　　　(2024·山東濟南3月模擬)某研究性學習小組從北京2022年冬奧會冰壺比賽項目中獲得啟發，利用冰壺碰撞來驗證動量守恒定律①。該小組在兩個相同的奶粉罐中加水，放在戶外結冰后制成兩個質量不同的冰壺A和B，在戶外一平整的水平地面上潑水結冰形成冰面②。小組成員用如圖甲(俯視)所示的裝置壓縮彈簧后將冰壺彈出，此冰壺與另一個靜止的冰壺發生碰撞③。主要實驗步驟如下：
①固定發射裝置，將冰壺A壓縮彈簧后由靜止釋放，彈簧始終在彈性限度內；
調研1
②標記冰壺A停止時的位置，在冰壺運動路徑上適當位置標記一定點O，測出冰壺A停止時右端到O點的距離，如圖乙所示重復多次，計算該距離的平均值記為x1；
③將冰壺B靜置于冰面，左端位于O點重新彈射冰壺A，使兩冰壺對心正碰，測出冰壺A停止時右端距O點的距離和冰壺B停止時左端距O點的距離。重復多次，分別計算距離的平均值，記為x2和x3④，如圖丙所示。
(1)實驗中，應如何操作才能確保冰壺A每次到達O點時的速度均相同？
________________________________________________________________________________________________________________________
(2)為完成實驗，還需要測出________________________________，驗證動量守恒定律的表達式為_________________________(用x1、x2、x3和測量物理量對應的字母表示)。
①【審題指導】實驗的切入點：從實驗目的出發，聯想教材上的實驗原型，分析可知，實驗原理為在系統所受外力的矢量和近似為0的情況下，碰撞滿足動量守恒定律。一般研究的是最簡單的情況，兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍沿這條直線運動。
②【審題指導】類比遷移：類比新人教版教材中“利用氣墊導軌減小摩擦力”，本題利用冰面和冰壺來減小摩擦力。
③【審題指導】實驗創新點：利用發射裝置，建構“一動碰一靜”的碰撞模型，本實驗只需要驗證m1v1＝m1v1′＋m2v2′成立即可。
④【審題指導】類比遷移：類比新人教版教材中“研究斜槽末端小球碰撞時的動量守恒”實驗，本題冰壺碰撞后的速度之比等于它們碰后移動的水平距離之比。
⑤【點撥】冰壺A、B的結冰條件相同，冰面相同，可認為冰壺A、B與冰面間的動摩擦因數相同。
【答案】　(1)每次將彈簧壓縮至同一位置由靜止釋放
【解析】　(1)為確保冰壺A每次到達O點時的速度均相同，需要每次將彈簧壓縮至同一位置由靜止釋放。
套路2　板塊模型的解題套路
　　　(多選)(2022·福建福州3月質檢)如圖所示，質量為M的長木板A以速度v0在光滑水平地面上向左勻速運動①，質量為m的小滑塊B輕放在木板左端，經過一段時間恰好從木板的右端滑出②，小滑塊與木板間的動摩擦因數為μ，則下列說法中正確的是(　　)
A．若只增大m，則小滑塊不能滑離木板
B．若只增大M，則小滑塊在木板上運動的時間變短
C．若只增大v0，則小滑塊離開木板時的速度變大
D．若只減小μ，則小滑塊滑離木板過程中小滑塊對地的位移變大
調研2
①【模型構建】水平地面光滑的板塊模型，運動過程中長木板和小滑塊組成的系統動量守恒。
②【審題指導】“恰好”的意思是小滑塊運動到長木板最右端時，二者具有共同的速度。
③【解題指導】此處涉及求解板塊模型中的相對運動問題，優先考慮使用隔離法求解。
④【解題指導】求解板塊模型中的加速度或位移問題時，此處使用速度—時間圖像的物理意義解題更加簡單直觀，也可避免復雜的運算，速度—時間圖像中圖線的斜率表示物體的加速度，圖線與坐標軸圍成的面積表示物體的位移。
【答案】　AB
定能離開木板，由于二者的加速度大小均不變，則v－t圖像應如圖戊中的虛線所示，則小滑塊離開木板時的速度變小，選項C錯誤；同理利用假設法可知若只減小μ，小滑塊一定能離開木板，又由于二者的加速度均減小，則v－t圖像應如圖己中的虛線所示，則小滑塊在該過程中對地的位移減小，選項D錯誤。故選AB。
【另解一】　極限法！當M極大時，則木板的加速度趨近于零，木板以v0的速度做勻速直線運動，二者相對運動的時間一定減小，選項B正確。
【另解二】　極限法！當μ趨近于零時，二者的接觸面光滑，則小滑塊的加速度為零，即小滑塊在滑離木板的過程中始終靜止，所以小滑塊對地的位移為零，選項D錯誤。
　　　(2024·湖南八校聯考)如圖所示，A、B、C三個物體均靜置于水平地面上，B、C之間放有少量炸藥，爆炸后產生60 J的能量中有90%轉化為B、C兩物體的動能①。已知mA＝2 kg，mB＝1 kg，mC＝3 kg；A與地面之間的動摩擦因數μA＝0.05，A與B之間的動摩擦因數μB＝0.5，A與C之間的動摩擦因數μC＝0.4。A物體足夠長，重力加速度g取10 m/s2，求：
調研3
(1)爆炸后瞬間B、C的速度為多大；
(2)從爆炸后開始到A物體速度第一次為0的過程中，A與地面之間因摩擦而產生的熱量；
(3)從爆炸后開始到B物體停止運動的過程中，地面對A物體摩擦力的沖量為多大。
①【隱含條件】爆炸的時間極短產生極大的內力，則爆炸過程中B、C組成的系統動量守恒。
②【解題指導】在求解板塊模型中物體的運動方向或運動狀態時，優先考慮使用假設法，可快速判斷出物體的運動情況，該過程中A物體與B、C、地面之間均存在滑動摩擦力，若算出aA>0，則說明A會加速；若算出aA<0，則說明A保持靜止不動(上表面所受到的合外力小于物體的最大靜摩擦力)。
③【解題指導】在處理板塊模型中的對地位移問題時，利用平均速度一般可快速解決問題。
④【易錯】注意此時A與地面之間的摩擦力反向了。
⑤【解題指導】此處為板塊模型中三者以相同的速度運動，我們不妨總結出兩個物體疊放在粗糙水平面上(無拉力)作用下的運動判斷方法：設地面與物體間的動摩擦因數為μ1，物體與物體間的動摩擦因數為μ2；若μ1>μ2，則存在相對滑動，若μ1<μ2，則一起運動。
代入數據解得vB＝9 m/s，vC＝3 m/s。
(2)爆炸后，對B進行受力分析，則由牛頓第二定律有μBmBg＝mBaB
解得爆炸后B的加速度大小為aB＝5 m/s2，
則B由vB減為0所需時間為t＝1.8 s
同理有μCmCg＝mCaC，解得爆炸后C的加速度大小為aC＝4 m/s2
假設A向右加速運動，同理有
μCmCg－μBmBg－μA(mAg＋mBg＋mCg)＝mAaA
解得爆炸后A的加速度大小為aA＝2 m/s2②，假設成立
經過t1時間后A、C兩物體達到共速，則有vC－aCt1＝aAt1＝v共
解得t1＝0.5 s，v共＝1 m/s
假設A、C一起做減速運動，則A、C減速的過程中由牛頓第二定律有μBmBg＋μA(mAg＋mBg＋mCg)＝(mA＋mC)aAC，
解得加速度大小為aAC＝1.6 m/s2
因0假設A、C一起加速運動，則由牛頓第二定律有μBmBg－μA(mAg＋mBg＋mCg)＝(mA＋mC)aAC′④
解得A、C一起加速時的加速度大小為aAC′＝0.4 m/s2,0當A、B、C三者均共速時的時間為t3，
則有vBt－aBt3＝aAC′t3＝v′
經過判斷可得，三者一起減速到0⑤，減速時間為t4，
則有v′＝μAgt4，
解得t4＝0.5 s
故從爆炸后開始到B物體停止運動的過程中，
地面對A物體摩擦力的沖量
I＝μA(mAg＋mBg＋mCg)×(t1＋t2－t3－t4)，解得I＝0。　　
套路3　萬有引力與航天問題的解題套路
　　　(多選)我國自主研發的北斗衛星導航系統是世界四大導航系統之一，它由空間段、地面段和用戶段三部分組成。空間段由若干地球靜止軌道衛星(CEO)、傾斜地球同步軌道衛星(ICSO)和中圓地球軌道衛星(MEO)組成。如圖所示，三類衛星都繞地球做勻速圓周運動，衛星A距地面高度為hA，衛星C距地面高度為hC，hC調研4
①【點撥】傾斜地球同步軌道衛星的周期也等于地球的自轉周期T。
【答案】　AC
【總結歸納】　做勻速圓周運動的人造衛星的運行參量與軌道半徑的關系
套路4　帶電粒子在電、磁場中的運動模型的解題套路
調研5
(1)求電荷第一次經過電場和磁場邊界時的速度大小v0。
(2)求磁感應強度的大小B。
①【模型建構】電加速模型。
②【模型建構】磁偏轉模型。
③【模型建構】交變場模型。
④【解題指導】畫軌跡、定圓心、求半徑是解題的基礎。圓心必然在軌跡上兩點連線的中垂線上，圓心必在軌跡上任一點的速度方向的垂線上。
⑤【解題指導】過程分析：正點電荷在電場中做勻變速直線運動，在磁場中做勻速圓周運動。找銜接點：正點電荷每次經過電場和磁場的邊界時，正點電荷的速度大小不變。
⑥【點撥】分析電荷在電、磁場中的周期性運動，由幾何關系求出一個周期內電荷沿MN方向前進的距離。
⑦【點撥】求解電荷在磁場中運動的時間時，應根據幾何關系首先求出軌跡所對應的圓心角以及電荷在磁場中的運動周期，進而求出電荷在磁場中的運動時間。
由題意作出電荷的運動軌跡,如圖(a)所示,電荷第六次經過電場和磁場的邊界時,到達N點,根據幾何關系可知x＝6r1＝0.3 m，r1＝0.05 m④
解得B＝0.3 T。
則剛好運動一個周期時電荷到O點的水平距離
Δd＝2(r1－r2)＝0.04 m⑥
根據電荷的運動情況和總時間可知，電荷到達擋板前運動的完整周期數為5個，即s＝5Δd＝0.2 m
套路5　電磁感應問題的解題套路
　　　(多選)如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強磁場垂直于導軌平面。將質量為m的導體棒由靜止釋放，當速度達到v時開始勻速運動，此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導體棒最終以2v的速度勻速運動，導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻，重力加速度為g。下列選項正確的是(　　)
調研6
D．在導體棒速度達到2v以后勻速運動的過程中，R上產生的焦耳熱等于拉力所做的功
【答案】　BC
【解析】　

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