高一物理必修2期末复习知识-典型例题.doc

高中物理必修2综合总复习 典型例题： 1、过河问题 例1．小船在200m的河中横渡，水流速度为2m/s，船在静水中的航速是4m/s，求： 1．小船如何过河时间最短，最短时间是多少？ 2．小船如何过河位移最小，最小位移为多少？v2v1解：如右图所示，若用v1表示水速，v2表示船速，则： d t ①过河时间仅由v2的垂直于岸的重量v⊥决定，即v，与v1没关，所以当v2⊥岸时，过河所用 d t 时间最短，最短时间为v2也与v1没关。 ②过河行程由实质运动轨迹的方向决定，当v1＜v2时，最短行程为d； 2、连带运动问题 指物拉绳（杆）或绳（杆）拉物问题。因为高中研究的绳都是不行伸长的，杆都是不行伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题原则是：把物体的实质速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）两个重量，依据沿绳（杆）方向的分速度大小相同求解。 例2如下图，汽车甲以速度 v1拉汽车乙行进，乙的速度为 v2，甲、乙都在水平面上运动，求 v1∶ v2 v1 甲 v1 分析：甲、乙沿绳的速度分别为 v1和v2cosα，二者应当相等，所 v2 α 乙 以有v1∶v2=cosα∶1 3、平抛运动 例3平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长 a和闪光照相的频闪间隔 T，求：v0、g、vc v0 2a sgT2,g a A 分析：水平方向： T 竖直方向： T2 B 先求C点的水均分速度 vx和竖直分速度 vy，再求合速度 vC： C vxv0 2a,vy 5a,vc a 41 D T 2T 2T （2）临界问题 E 典型例题是在排球运动中，为了使从某一地点和某一高度水平扣出的球既不触网、又不出界，扣球速度的取值范围应是多少？ 例4已知网高H，半场长L，扣球点高h，扣球点离网水平距离s、求：水平扣球速度v的取值范围。 分析：假定运动员用速度vmax扣球时，球恰好不会出界，用速度vmin扣球时，球恰好不触网，从图 中数目关系可得： vmax 2h g Ls/ (Ls) g 2h； 2(hH)g vmins/sh g2(hH) 实质扣球速度应在这两个值之间。 4、圆周运动 例5如下图装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为 线速度之比、角速度之比、加快度之比。 分析：va=vc，而vb∶vc∶vd=1∶2∶4，所以va∶vb∶vc∶vd=2∶1∶2∶4；ωa∶ωb=2∶1，而ωb=ωc=ωd，所以ωa∶ωb∶ωc∶ωd=2∶1∶1∶1；再利用a=vω，可得aa∶ab∶ac∶ad=4∶1∶2∶4 评论：凡是直接用皮带传动（包含链条传动、摩擦传动）的两个轮子，两轮边沿上各点的线速度大小相等；凡是同一个轮轴上（各个轮都绕同一 根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）。  v sHL r，求图中a、b、c、d各点的 c ba d 例6小球在半径为R的圆滑半球内做水平面内的匀速圆周运动，试剖析图中的 跟竖直方向的夹角）与线速度v、周期T的关系。（小球的半径远小于R。） 分析：小球做匀速圆周运动的圆心在和小球等高的水平面上（不在半球的球心） 和支持力N的协力，所以重力和支持力的协力方向必定水平。如下图有： mgtan mv2 2 mRsin Rsin ， v gRtansin Rcos h ,T2 2 由此可得： g g，  θ（小球与半球球心连线 ，向心力F是重力G N θ F （式中h为小球轨道平面到球心的高度）。 可见，θ越大（即轨迹所在平面越高），v越大，T越小。 评论：此题的剖析方法和结论相同合用于圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞翔等在水平面内的匀速圆周运动的问题。共同点是由重力和弹力的协力供给向心力，向心力方向水平。 例7：长l 0.5m，质量可忽视不计的杆，其下端固定于 O点，上端连结着质量m2kg 的小球A，A绕O点做圆周运动，如下图，在 FN A点经过最高点时，求在下边两种情 况下，杆的受力： mg ⑴ A的速率为1m/s; O ⑵ A的速率为4m/s； 分析：对A点进行受力剖析，假定小球遇到向上的支持力，如下图，则有 图11 F向 FNmg mv2 mgFN则 l 分别带入数字则有 ⑴FN=16N ⑵FN=-44N负号表示小球受力方向与原假定方向相反 例8质量为M的小球在竖直面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点不离开轨道的临界速度是 V，当小 球以3V速度经过最高点时，球对轨道的压力大小是多少？ 分析：对A点进行受力剖析，小球遇到向下的压力重力，其协力为向心力，有 F向 mgFN FN mv2 mg 则 l 解得FN=8mg 例9如下图，用细绳一端系着的质量为 M=0.6kg 的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端经过转盘中 心的圆滑小孔O吊着质量为m=0.3kg的小球B，A的重心到O点的距离为 0.