文档介绍：高中物理常见的物理模型易错题归纳总结
一、斜面问题
(如图9-1 甲所示)匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数μ=gtan θ.
图9-1甲
(如图9-1 甲所示):
(1)静止或匀速下滑时,斜面M对水平地面的静摩擦力为零;
(2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右;
(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左.
(如图9-1乙所示)匀速下滑时,M对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m上加上任何方向的作用力,(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述).
图9-1乙
(如图9-2所示):
图9-2
(1)向下的加速度a=gsin θ时,悬绳稳定时将垂直于斜面;
(2)向下的加速度a>gsin θ时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上;
(3)向下的加速度a<gsin θ时,悬绳将偏离垂直方向向下.
(如图9-3所示):
图9-3
(1)落到斜面上的时间t=;
(2)落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且tan α=2tan θ,与初速度无关;
(3)经过tc= 小球距斜面最远,最大距离d=.
-4所示,当整体有向右的加速度a=gtan θ时,m能在斜面上保持相对静止.
图9-4
-5所示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑时,ab棒所能达到的稳定速度vm=.
图9-5
-6所示,当各接触面均光滑时,在小球从斜面顶端滑下的过程中,斜面后退的位移s= L.
图9-6
●例1 有一些问题你可能不会求解,,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.
举例如下:如图9-7甲所示,质量为M、,有人求得B相对地面的加速度a= gsin θ,式中g为重力加速度.
图9-7甲
对于上述解,某同学首先分析了等号右侧的量的单位,,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误的,请你指出该项[2008年高考·北京理综卷]( )
=0°时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的
=90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的
≫m时,该解给出a≈gsin θ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
≫M时,该解给出a≈,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
【解析】当A固定时,很容易得出a=gsin θ;当A置于光滑的水平面时,B加速下滑的同时A向左加速运动,B不会沿斜面方向下滑,难以求出运动的加速度.
图9-7乙
设滑块A的底边长为L,当B滑下时A向左移动的距离为x,由动量守恒定律得:
M=m
解得:x=
当m≫M时,x≈L,即B水平方向的位移趋于零,B趋于自由落体运动且加速度a≈g.
选项D中,当m≫M时,a≈>g显然不可能.
[答案] D
【点评】本例中,若m、M、θ、L有具体数值,可假设B下滑至底端时速度v1的水平、竖直分量分别为v1x、v1y,则有:
==
mv1x2+mv1y2+Mv22=mgh
mv1x=Mv2
解方程组即可得v1x、v1y、v1以及v1的方向和m下滑过程中相对地面的加速度.
●例2 在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下(如图9-8甲所示),、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场时,恰好做匀速运动.
图9-8甲
(1)当ab边刚越过边界ff′时,线框的加速度为多大,方向如何?
(2)当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′与ff′的正中间位置的过程中,线框中产生的焦耳热为多少?(线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力)
【解析】(1)当线框的ab边从高处刚进入上部磁场(如图9-8 乙中的位置①所示)时,线框恰好做匀速运动,则有:
mgsin θ=BI1L
此时I1=
当线框的ab边刚好越过边界ff′(如图9-8乙中的位置②所示)时,由于线框从位置①到位置②始终做匀速运动,此时将ab边与cd边切割磁感线所产生的感应电动势同向叠加,回路中电流的