【2024高考萬能答題模版】物理答題模板2

物理答題模板（第二期）答題模板1：物體在斜面上的運動分析確定研究對象確定研究對象互判運動過程與物體受力列式求解相關(guān)物理量在斜面上運動的物體或系統(tǒng)（1）已知物體運動規(guī)律，分析其受力情況（2）已知物體受力情況，分析其運動規(guī)律（1）由運動學(xué)規(guī)律列式求解其加速度，結(jié)合加速度大小及方向分析物體受力（2）通過受力分析，由牛頓第二定律F=ma列式求解加速度，由運動學(xué)公式求解速度、位移等物理量例1.<原創(chuàng)題>某工廠中的一段生產(chǎn)線示意圖如圖所示，裝滿水果的小車由靜止開始以2m/s2的加速度從斜面底端開始加速上行，當(dāng)電動機(jī)輸入功率達(dá)到最大時關(guān)閉電動機(jī)，小車到達(dá)斜面頂端的卸貨點時速度剛好為0。已知斜面的長度為L＝8.7m，小車質(zhì)量m1＝100kg，車上水果質(zhì)量m2＝800kg，配重質(zhì)量m0＝100kg，電動機(jī)最大輸入功率P入＝3.74×104W，當(dāng)電動機(jī)輸入功率最大時流過的電流I＝30A，小車與斜面間的摩擦阻力與車及水果對斜面壓力的比值k＝0.1，斜面傾角θ＝37°，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，配重始終未接觸地面，不計電動機(jī)自身機(jī)械摩擦損耗及纜繩質(zhì)量。求：（1）電動機(jī)工作的時間t(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；（2）電動機(jī)的內(nèi)阻r(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。【解析】（1）規(guī)定沿斜面向上為正方向，設(shè)小車做勻加速運動的位移為，加速度為，勻加速運動的末速度為，勻減速運動的位移為，加速度為，則加速過程中根據(jù)運動學(xué)公式有①減速過程中，對配重和小車及水果整體由牛頓第二定律有②關(guān)閉電動機(jī)后小車做勻減速直線運動，根據(jù)運動學(xué)公式有③其中④又⑤聯(lián)立①②③④⑤解得⑥確定研究對象：

（2）對小車及水果整體進(jìn)行受力分析

互判運動過程與物體受力：

由題知，初始時小車與配重一起做勻加速直線運動，小車及水果整體受到重力、電動機(jī)拉力、配重拉力及摩擦阻力作用列式求解相關(guān)物理量：

沿斜面方向?qū)π≤嚰八w由牛頓第二定律有⑦對配重由牛頓第二定律有⑧，當(dāng)小車及水果整體做勻加速直線運動速度達(dá)到最大時，電動機(jī)的輸出功率⑨，其中⑩此時電動機(jī)輸入功率達(dá)到最大值，即?聯(lián)立④⑥⑦⑧⑨⑩?解得答題模板2：圓周運動的極值問題審題建模審題建模受力分析確定臨界狀態(tài)確定研究對象做圓周運動的軌跡平面、圓心、半徑分析研究對象受到的力，并沿圓周運動軌道半徑方向進(jìn)行分解，確定向心力分析線速度、角速度、周期等物理量取最大值或最小值時物體的受力情況列式求解根據(jù)向心力公式與圓周運動規(guī)律結(jié)合臨界狀態(tài)列式求解例2.<原創(chuàng)題>如圖所示為某款電動圓桌，在大圓桌面上安裝一個可繞中心軸轉(zhuǎn)動的電動轉(zhuǎn)盤，使用時轉(zhuǎn)盤可以設(shè)置為自動低速旋轉(zhuǎn)，方便用餐人員夾取食物。已知轉(zhuǎn)盤的半徑r＝0.5m，圓桌的半徑為R＝1m，碗碟與轉(zhuǎn)盤的動摩擦因數(shù)為μ0＝0.45，碗碟與轉(zhuǎn)盤、圓桌之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，碗碟可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力和轉(zhuǎn)盤與圓桌間的縫隙與高度。（1）為了不讓處于轉(zhuǎn)盤邊緣的碗碟從轉(zhuǎn)盤上滑離，求電動轉(zhuǎn)盤的最大角速度ωm和此時碗碟的線速度v大?。唬?）若碗碟恰好從電動轉(zhuǎn)盤上滑離，為了不讓碗碟滑離圓桌，求碗碟與圓桌之間的動摩擦因數(shù)μ需滿足的條件。【解析】

審題建模：

（1）碗碟在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，圓周運動的圓心為轉(zhuǎn)盤的中心，圓周運動的半徑為轉(zhuǎn)盤的半徑受力分析：

碗碟在豎直方向受到重力和轉(zhuǎn)盤對其的支持力，水平方向受到轉(zhuǎn)盤對其的靜摩擦力，故靜摩擦力提供向心力確定臨界狀態(tài)：

當(dāng)碗碟所受最大靜摩擦力恰好提供其做圓周運動的向心力時，電動轉(zhuǎn)盤的角速度最大

列式求解：

由向心力公式有①，解得②由角速度與線速度的關(guān)系可得此時碗碟的線速度為③（2）碗碟恰好從電動轉(zhuǎn)盤上滑離后，沿轉(zhuǎn)盤邊緣的切線滑上圓桌，且以初速度v做勻減速直線運動，當(dāng)其恰好滑離圓桌時，其運動的位移為④設(shè)碗碟與圓桌之間的最小動摩擦因數(shù)為，由運動學(xué)公式有⑤，聯(lián)立③④⑤解得⑥因此為了不讓碗碟滑離圓桌，碗碟與圓桌之間的動摩擦因數(shù)需滿足的條件為答題模板3：粒子在勻強(qiáng)電場中的運動確定關(guān)系確定關(guān)系分析運動粒子速度與電場方向平行，或有一定的夾角（1）若粒子速度與電場方向平行，則做勻變速直線運動（2）若粒子速度與電場方向有一定的夾角，則粒子做曲線運動，可分解為沿電場方向的勻變速直線運動和垂直電場方向的勻速直線運動列式求解方法一：利用運動學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律求解時間、速度、位移等方法二：利用靜電力做功，結(jié)合動能定理求解速度、位移等例3.<原創(chuàng)題>如圖所示，在與光滑水平面平行的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)中有一等腰梯形ABCD，其中∠BCD＝60°，AB＝1m，CD＝2m。在水平面的A點有一小球發(fā)射裝置(小球可視為質(zhì)點)，可以向各個方向發(fā)射帶電小球，初動能均為Ek0＝0.375J，小球運動至B、C兩點時動能分別增加了0.5J和1.5J。已知小球質(zhì)量m＝0.25kg，電荷量q＝＋0.1C，忽略小球之間的相互作用力及所受重力。求：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；（2）經(jīng)過D點的小球初速度方向與AD之間的夾角θ；（3）從A點發(fā)射的小球，能進(jìn)入ABCD區(qū)域的占比?！窘馕觥坑深}意可知AB=1m，小球從A點分別運動到B、C兩點的動能的變化量、，則小球從B到C點的動能變化量①如圖所示，連接AC，取AC三等分點G，由可得②BG連線即為等勢線，由幾何關(guān)系可知∠CBG=90°，因為小球帶正電，所以電場線方向沿BC方向。根據(jù)幾何關(guān)系可知BC=AB，由動能定理可知③，聯(lián)立①③解得E=10N/C④確定關(guān)系：

（2）小球由A點發(fā)射，AD連線與BC方向（電場方向）有一定夾角

分析運動：

小球做曲線運動，如圖所示，以A點為原點，沿電場線方向和垂直電場線方向建立直角坐標(biāo)系，小球沿x軸方向做勻速直線運動，沿y軸方向做勻加速直線運動

列式求解：

設(shè)能經(jīng)過D點的帶電小球初速度方向與x軸正方向夾角為，設(shè)小球出射速度大小為，則有⑤根據(jù)運動學(xué)公式，沿x軸方向有⑥沿y軸方向有⑦根據(jù)幾何知識可知⑧，⑨根據(jù)牛頓第二定律有Eq=ma⑩聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩解得α=0或α=60°，則經(jīng)過D點的小球速度方向與AD的夾角θ=α+∠EAD，解得θ=30°或90°（3）由（2）可知，當(dāng)30?<θ<90°