文档介绍：难点29 物理状态及物理过程的分析
成功的高考命题具有立意高、情境新、"立意"是考题的灵魂,但是复杂新颖的情境设置同样是命题者苦心经营的重要环节,考生能否从复杂的物理情景中,对物理状态和过程作出清晰明了的认识和分析是重点的问题也是一个难点问题.
●难点磁场
1.(★★★)如图29-1所示,当金属棒a在金属轨道上运动时,线圈b向右摆动,则金属棒a
图29-1
图29-2
2.(★★★★★)如图29-2所示,A、B、C三物块质量均为m,、C间夹有原已完全压紧不能再压缩的弹簧,两物块用细绳相连,、C连线方向向B运动,相碰后,A与B、C粘合在一起,然后连接B、C的细绳因受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离,脱离弹簧后C的速度为v0.
(1)求弹簧所释放的势能ΔE.
(2)若更换B、C间的弹簧,当物块A以初速v0向B运动,物块C在脱离弹簧后的速度为2v0,则弹簧所释放的势能ΔE′是多少?
(3)若情况(2)中的弹簧与情况(1)中的弹簧相同,为使物块C在脱离弹簧后的速度仍为
2v0,A的初速度v应为多大?
●案例探究
图29-3
[例1](★★★★★)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,,如图29-,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,,,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,.
命题意图:通过自由落体运动、竖直上抛运动、动量守恒定律、能量守恒定律等知识为依托,考查考生挖掘隐含条件的能力及运用动量观点、能量观点综合分析解决物理问题的能力.
错解分析:考生不能将该复杂的物理过程化阶段逐层分析,对不同阶段物体状态及运动规律透析不到位,导致错误.
解题方法与技巧:(1)物体下落与钢板碰撞过程.
由自由落体运动知识,知碰前物体的速度为v0=,设碰后速度为v1,因碰撞过程时间极短,故物体与钢板系统动量守恒.
mv0=2mv1 ∴v1==/2
(2)弹簧开始压缩到又伸长至O点的过程.
刚碰完弹簧开始压缩时的弹簧的弹性势能令为Ep,当它们一起回到O点时,弹簧无形变,,有Ep+2mv12=2mgx0
所以Ep=mgx0
(3)当物体质量为2m时,由自由落体知识及动量守恒定律,有v0′=和
2mv0′=3mv2,解得v2=,其中v2为物体与钢板碰后的共同速度.
刚碰完时弹簧的弹性势能为Ep′,它们回到O点时,弹性势能为零,但它们仍继续向上运动,设此时速度为v,则有Ep′+(3m)v22=3mgx0+(3m)v2.
又因与钢板碰撞的两次过程中,弹簧的初始压缩量都是x0,故有Ep′=Ep,从而由以上求得:v=
(4)物体回到O点后继续上升过程.
当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时,弹簧的弹力为零,物块与钢板只受到重力作用,加速度为g,一过O点,钢板受到弹簧向下的拉力作用,