第16講 物理模型的建立(學(xué)生版)

1、洋涇中學(xué)高三物理第二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題講座1第16講物理模型的建立物理模型的建立一、建立對(duì)象模型一、建立對(duì)象模型關(guān)鍵是通過(guò)合理選取研究對(duì)象，達(dá)到順利求解的目的。關(guān)鍵是通過(guò)合理選取研究對(duì)象，達(dá)到順利求解的目的。例1長(zhǎng)為l的輕繩，一端用輕環(huán)套在水平光滑的橫桿上(輕繩與輕環(huán)的質(zhì)量都不計(jì))，另一端連一質(zhì)量為m的小球。開(kāi)始時(shí)，將系球的繩子繃緊并轉(zhuǎn)到與橫桿平行的位置，然后輕輕放手。當(dāng)繩子與橫桿成θ角時(shí)，如圖所示，小球速度在水平方向的分量大小是多少豎直方向的

2、分量大小是多少例2如圖所示，水平放置面積相同的兩金屬板A、B。A板用絕緣絲線(xiàn)掛在等臂天平的一端，B板用絕緣支架固定，當(dāng)天平平衡后，兩平行板間的距離為2cm，若在兩板間加200V電壓后，在天平右端要增加4g砝碼天平才能恢復(fù)平衡，可得金屬板A所帶的電荷量為_(kāi)_______C。例3如圖所示，U形管右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的兩倍，外界大氣壓p0=75cmHg，左端封閉，封有30cm氣柱，左右兩管水銀面高度差為37.5cmHg，左管封閉端下60cm處有

3、一塞子，若將塞子拔去，會(huì)在左管內(nèi)產(chǎn)生一段新的氣柱，那么：(1)此時(shí)左管封閉端的氣柱長(zhǎng)變?yōu)槎嗌伲?2)新產(chǎn)生的氣柱長(zhǎng)又為多少？例4如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，質(zhì)量為m、2m、3m的三個(gè)小球A、B、C用絕緣細(xì)線(xiàn)連接懸于O點(diǎn)。其中B球帶正電q，A、C兩球不帶電，開(kāi)始三球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)把OA段剪斷的瞬間，A、B之間的細(xì)線(xiàn)張力為_(kāi)_。例5如圖所示為測(cè)定肺活量的裝置示意圖，圖中A為倒扣在水中的開(kāi)口圓筒，測(cè)量前盡量排盡其中的空氣。測(cè)

4、量時(shí)被測(cè)者盡力吸足空氣，再通過(guò)B將空氣呼出，呼出的空氣通過(guò)氣管進(jìn)入A內(nèi)，使A浮起。已知圓筒A的質(zhì)量為m、橫截面積為S、大氣壓強(qiáng)為p0，水的密度為ρ，圓筒浮出水面的高度為h，則被測(cè)者的肺活量有多大？例6如圖所示，將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球用細(xì)線(xiàn)相連懸掛于O點(diǎn)。(1)若用力F拉小球a，使其懸線(xiàn)Oa向右偏離豎直方向θ=300角，且整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，求力F的最小值并說(shuō)明其方向；(2)若在a球上施加符合(1)題條件的力F后，仍保持懸線(xiàn)Oa豎直，且

5、使整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，求在b小球上施加的最小力的大小，并說(shuō)明其方向。洋涇中學(xué)高三物理第二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題講座3三、建立條件模型三、建立條件模型不同的條件對(duì)物理過(guò)程的作用是不同的，忽略次要條件，將條件理想化來(lái)突出主要的物理現(xiàn)象不同的條件對(duì)物理過(guò)程的作用是不同的，忽略次要條件，將條件理想化來(lái)突出主要的物理現(xiàn)象和過(guò)程，這就是建立條件模型的關(guān)鍵。和過(guò)程，這就是建立條件模型的關(guān)鍵。例13如圖所示，一顆子彈從水平管中射出，立即由a點(diǎn)射入一個(gè)圓筒，b點(diǎn)和

6、a點(diǎn)同處于圓筒的一條直徑上，已知圓筒半徑為R，且圓筒以速度v向下作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。設(shè)子彈穿過(guò)圓筒時(shí)對(duì)子彈的作用可忽略，且圓筒足夠長(zhǎng)，OO為圓筒軸線(xiàn)，問(wèn)：(1)子彈射入速度為多大時(shí)，它由b點(diǎn)上方穿出？(2)子彈射入速度為多大時(shí)，它由b點(diǎn)下方穿出？例14如圖所示，以恒力F通過(guò)動(dòng)滑輪將質(zhì)量為m的物體沿坡底提高到坡頂，斜坡傾角為300，不計(jì)滑輪質(zhì)量和細(xì)繩的摩擦力，為使力F所做的功最小，F(xiàn)的大小為_(kāi)______，θ角的大小為_(kāi)______。例15如

7、圖所示，A為一穩(wěn)壓電源，它的作用是保證DE兩端的電壓VDE恒定不變，當(dāng)流過(guò)穩(wěn)壓管的電流在40mA和5mA之間時(shí)，VDE就穩(wěn)定在10V上。R2為一可變電阻，它的最小值為500Ω，最大值為無(wú)窮大(即斷路)。設(shè)電源電壓V=20V，問(wèn)當(dāng)R2變化時(shí)，R1的值應(yīng)在什么范圍內(nèi)才能使流入穩(wěn)壓管的電流最大不超過(guò)40mA，最小不低于5mA？例16如圖所示，在距一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力為F1，當(dāng)從球

8、體中挖去一半徑為R2的球體時(shí)，剩下部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力為F2，求F1：F2為_(kāi)______。例17一個(gè)很長(zhǎng)的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一個(gè)輻射狀的磁場(chǎng)(磁場(chǎng)方向水平向外)，一個(gè)與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)(圓環(huán)半徑為r，彎成圓環(huán)的鋁絲半徑為r0)通過(guò)磁場(chǎng)，由初速度為零開(kāi)始下落(保持圓環(huán)平面始終水平)，如圖所示。若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.02T，鋁絲的密度D=2.7103kgm3，電阻率ρ=3.1108Ωm，試求：(1)圓環(huán)下落的速度為v時(shí)的電功