2011届高三物理复习：不确定关系的处理
文档属性
| 名称 | 2011届高三物理复习：不确定关系的处理 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 40.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2011-05-05 09:53:00 | ||
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文档简介
不确定关系的处理
静摩擦力的不确定性
静摩擦力的大小范围是0≤f≤Fmax，是不是达到了最大静摩擦力要分析。
如2009山东理综24题：如图所示，地面上依次排放两个完全相同的木板A、B，长度均为L=2m，质量均为m=100 kg。质量为m=100 kg的货物C（可视为质点）以速度V0＝6m/s从A的左端冲上木板，已知货物C与木板间的动摩擦因数为1＝0.5，木板与地面间的动摩擦因数2=0.2（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，）。
当货物滑上木板A时，以A和B为研究对象，C对AB的摩擦力为：，地面对AB的最大静摩擦力为：，因为，所以AB在地面上保持静止，求C滑到A右端速度和时间时按最简单的匀变速直线运动规律处理；
当货物滑上木板B时，以木板B为研究对象，C对B的摩擦力为：，地面对B的最大静摩擦力为，因为，所以木板B滑动，求C在B上运动情况时按板和滑块处理。
2、匀减速直线运动中的不确定性
在处理匀减速直线运动时，对运动过程的分析要考虑速度是不是减到了零，而且在减到了零后还要再考虑是不是要返回运动，并且在返回运动中还要考虑加速度是不是发生了变化。即“一减三问”，一问“零了吗？”二问“回来吗？”三问“怎么回？”。
汽车刹车问题中速度减为零后汽车处静止；如以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，司机看到前言有障碍物时立即刹车后获得大小为4m/s2的加速度，刹车后3s内汽车超过的路程为多少？
汽车速度减为零用时2.5s，3s时早已停止，所以计算时不能直接把3s代入公式计算。
竖直上抛运动时速度减为零后下落过程与上升过程加速度相同；光滑斜面向上运动的物体在向上运动和向下运动过程中加速度相同；是对称的。如：如图所示，一质量m＝1.0 kg的小滑块从B点以6m/s的初速度沿光滑的倾角为37°的斜面向上运动，经1.2 s 正好通过C点，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
求:BC之间的距离
向上运动的速度在1s时减为零，然后滑块下滑，下滑时的加速度与向上运动时的加速度相同，可以直接应用速度时间公式求解。
在斜面向上运动的物体则不然，如2007年山东理综24题第（3）问：如图所示，一质量m＝1.0 kg的小滑块从B点以4m/s的初速度沿动摩擦因数为μ＝0.5、倾角为37°的斜面向上运动，经0.6 s 正好通过C点，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
求:BC之间的距离
向上运动的速度在0.4s时减为零，分析重力下滑分力大于最大静摩擦力，所以滑块下滑，下滑时的加速度与向上运动时的加速度大小不同，不能直接应用速度时间公式求解，就分段处理。
3、受力方向的不确定性
在竖直面的圆周运动的最高点，如果是杆模型，由于物体速度的大小不同，物体受到杆的力的方向可能向上也可能向下。如：如图所示内壁光滑的薄壁细圆管，固定在竖直平面内（圆半径比细管的内径大得多），半径R＝0.2m，取 g=10m/s2，一个质量m=0.01kg的小物体（可视为质点）在圆管最高点时的速度为。
求：小物体在最高点时管道对小物体作用力的大小和方向
物体在最高点不受管道力的临界速度为：，当物体速度0≤V＜时，物体受管道力方向向上，为内管道对物体向上的支持力；当物体速度V＞时，物体受管道力方向向下，为外管道对物化向下的压力。
4、板和滑块相对运动过程的不确定性
（1）滑块在长木板上相对运动过程的分析来确定两物体的运动运动情况。如：如图，质量为4 kg 的木板放在光滑水平面上，质量为1 kg的物块放在木板上，它们之间的动摩擦因数为0.4，木板足够长，两者都以4 m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为向右2.5 m/s时，物块做（ A ）
A．加速运动 B．减速运动
C．匀速运动 D．静止不动
分析二者受力可知：物块加速度：木板加速度：
当物块速度减为零时，木板速度为0.3m/s，方向向右，所以当木板速度为向右2.5m/s时，物块已经向右加速运动；同理可知若木板速度为向右3.5m/s时，物块向左减速运动。
（2）滑块在一定长度的木板上减速运动时，能否从木板上滑下的不确定性。如：如图所示，地面放木板B，长度为L=2m，质量为m=1.0 kg，木板与地面间的动摩擦因数1=0.2。质量也为m=1.0 kg的小滑块C从B的左侧以初速度V0=4.0m/s向右滑上木板B，滑块与木板间的动摩擦因数为2＝0.5，（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）
求：滑块C能从木板B上滑下吗？若不能试求滑块C相对木板B滑过的距离；若能试求滑块C从木板B滑下时的速度。
由于初速度及加速度的不同，滑块C能否从B上滑下要看二者的运动情况来确定。
解析：（1）C在B上滑动时，对C：
对B：
对C：
假设没有滑下则：
因 故假设成立。
滑块C相对木板B滑过的距离为
5、平抛运动落地的不确定性
从一定高度斜面上抛出的物体是落在水平地面上还是落在斜面上的不确定性。如：图中，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平速度V0抛出一小球，其第一次落点到A点的水平距离为s1；若从A点以水平速度3 V0抛出小球，其第一次落点到A点的水平距离为s2，不计空气阻力，则s1/s2的值可能为：（ ABC ）
A、1/3； B、1/6； C、1/9； D、1/12
解析：如果两次小球都落在水平地面上则选A，如果两次小球都落在斜面上则选C，如果一次落在斜面上，一次落在水平面上则比值应在1/9到1/3之间。
6、带电粒子在电磁场中运动的不确定性
V0
C
V0
C
B
A
静摩擦力的不确定性
静摩擦力的大小范围是0≤f≤Fmax，是不是达到了最大静摩擦力要分析。
如2009山东理综24题：如图所示，地面上依次排放两个完全相同的木板A、B，长度均为L=2m，质量均为m=100 kg。质量为m=100 kg的货物C（可视为质点）以速度V0＝6m/s从A的左端冲上木板，已知货物C与木板间的动摩擦因数为1＝0.5，木板与地面间的动摩擦因数2=0.2（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，）。
当货物滑上木板A时，以A和B为研究对象，C对AB的摩擦力为：，地面对AB的最大静摩擦力为：，因为，所以AB在地面上保持静止，求C滑到A右端速度和时间时按最简单的匀变速直线运动规律处理；
当货物滑上木板B时，以木板B为研究对象，C对B的摩擦力为：，地面对B的最大静摩擦力为，因为，所以木板B滑动，求C在B上运动情况时按板和滑块处理。
2、匀减速直线运动中的不确定性
在处理匀减速直线运动时，对运动过程的分析要考虑速度是不是减到了零，而且在减到了零后还要再考虑是不是要返回运动，并且在返回运动中还要考虑加速度是不是发生了变化。即“一减三问”，一问“零了吗？”二问“回来吗？”三问“怎么回？”。
汽车刹车问题中速度减为零后汽车处静止；如以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，司机看到前言有障碍物时立即刹车后获得大小为4m/s2的加速度，刹车后3s内汽车超过的路程为多少？
汽车速度减为零用时2.5s，3s时早已停止，所以计算时不能直接把3s代入公式计算。
竖直上抛运动时速度减为零后下落过程与上升过程加速度相同；光滑斜面向上运动的物体在向上运动和向下运动过程中加速度相同；是对称的。如：如图所示，一质量m＝1.0 kg的小滑块从B点以6m/s的初速度沿光滑的倾角为37°的斜面向上运动，经1.2 s 正好通过C点，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
求:BC之间的距离
向上运动的速度在1s时减为零，然后滑块下滑，下滑时的加速度与向上运动时的加速度相同，可以直接应用速度时间公式求解。
在斜面向上运动的物体则不然，如2007年山东理综24题第（3）问：如图所示，一质量m＝1.0 kg的小滑块从B点以4m/s的初速度沿动摩擦因数为μ＝0.5、倾角为37°的斜面向上运动，经0.6 s 正好通过C点，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
求:BC之间的距离
向上运动的速度在0.4s时减为零，分析重力下滑分力大于最大静摩擦力，所以滑块下滑，下滑时的加速度与向上运动时的加速度大小不同，不能直接应用速度时间公式求解，就分段处理。
3、受力方向的不确定性
在竖直面的圆周运动的最高点，如果是杆模型，由于物体速度的大小不同，物体受到杆的力的方向可能向上也可能向下。如：如图所示内壁光滑的薄壁细圆管，固定在竖直平面内（圆半径比细管的内径大得多），半径R＝0.2m，取 g=10m/s2，一个质量m=0.01kg的小物体（可视为质点）在圆管最高点时的速度为。
求：小物体在最高点时管道对小物体作用力的大小和方向
物体在最高点不受管道力的临界速度为：，当物体速度0≤V＜时，物体受管道力方向向上，为内管道对物体向上的支持力；当物体速度V＞时，物体受管道力方向向下，为外管道对物化向下的压力。
4、板和滑块相对运动过程的不确定性
（1）滑块在长木板上相对运动过程的分析来确定两物体的运动运动情况。如：如图，质量为4 kg 的木板放在光滑水平面上，质量为1 kg的物块放在木板上，它们之间的动摩擦因数为0.4，木板足够长，两者都以4 m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为向右2.5 m/s时，物块做（ A ）
A．加速运动 B．减速运动
C．匀速运动 D．静止不动
分析二者受力可知：物块加速度：木板加速度：
当物块速度减为零时，木板速度为0.3m/s，方向向右，所以当木板速度为向右2.5m/s时，物块已经向右加速运动；同理可知若木板速度为向右3.5m/s时，物块向左减速运动。
（2）滑块在一定长度的木板上减速运动时，能否从木板上滑下的不确定性。如：如图所示，地面放木板B，长度为L=2m，质量为m=1.0 kg，木板与地面间的动摩擦因数1=0.2。质量也为m=1.0 kg的小滑块C从B的左侧以初速度V0=4.0m/s向右滑上木板B，滑块与木板间的动摩擦因数为2＝0.5，（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）
求：滑块C能从木板B上滑下吗？若不能试求滑块C相对木板B滑过的距离；若能试求滑块C从木板B滑下时的速度。
由于初速度及加速度的不同，滑块C能否从B上滑下要看二者的运动情况来确定。
解析：（1）C在B上滑动时，对C：
对B：
对C：
假设没有滑下则：
因 故假设成立。
滑块C相对木板B滑过的距离为
5、平抛运动落地的不确定性
从一定高度斜面上抛出的物体是落在水平地面上还是落在斜面上的不确定性。如：图中，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平速度V0抛出一小球，其第一次落点到A点的水平距离为s1；若从A点以水平速度3 V0抛出小球，其第一次落点到A点的水平距离为s2，不计空气阻力，则s1/s2的值可能为：（ ABC ）
A、1/3； B、1/6； C、1/9； D、1/12
解析：如果两次小球都落在水平地面上则选A，如果两次小球都落在斜面上则选C，如果一次落在斜面上，一次落在水平面上则比值应在1/9到1/3之间。
6、带电粒子在电磁场中运动的不确定性
V0
C
V0
C
B
A
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