在這道高中物理競賽試題中,我們開始研究物體的能量,運用能量守恒、動能定理、泛函原理等基本原理來分析物體的運動過程。 通過簡單的能量轉換過程,我們得到了物體運動的基本量。 通過對這一內容的深入討論,學生會發現很多問題與過去學過的運動學問題類似,但解決問題的步驟可以非常簡化,這也是應用題的一大特點。解決問題的能量和動力。 合理、熟練地運用動量和能量解決問題是物理競賽的基本要求。 這也是物理競賽初、復試的必修內容之一。 它很有代表性,可以涉及到從運動學到電學、磁學等各個方面。 各個研究領域,出題范圍廣泛,出題角度普遍新穎,要求解決問題的能力較強。
本課題從最基本的能源問題出發,探討能源問題。 初中生應該知道,一般來說,最省力的方式并不是最省力的方式。 因此,本課題選擇了一個非常常見的物理場景。 ,研究最省力和最省力的區別,嘗試分析各種情況下的受力情況,研究如何做到最省力和最省力。 通過這個話題的討論,學生也能理解工作的意義。 對概念有更深入的理解,體會工作在解決問題時的簡化效果。 題中第一題是利用原有知識解決力問題。 求解過程非常復雜,后續的問題求解都是以能量為基礎的。 從一個角度解決問題很簡單。
好吧,我就不介紹更多細節了。 這個話題是能量的開始。 我希望從簡單的點開始,讓學生有一個更完整的學習、思考和理解的過程。
高中物理競賽典型題及解答步驟
如圖1所示,質量為m的物體置于傾斜角為O、長度為l的斜面底部。 物體與斜面之間的動摩擦因數 u=tanO
(1) 要將物體沿著斜坡拉到頂部,需要的最小力是多少? 力的方向是什么? (2) 要將物體沿斜面從斜面底部拉到斜面頂部,拉力需要做多少功? 此時拉力的大小和方向是多少? (3)如果用圖2中的裝置拉動物體,拉力的大小和方向應該是多少,才能使拉力作用在繩子A端所做的功最小化? (不計算繩索和滑輪的質量,不計算滑輪軸的摩擦力)
高中物理競賽解題方法與思路
好了,現在題看完了,你會發現,光看題,第一題應該和能量無關,也就是簡單的機械題。 接下來的兩題都是和能量有關的,所以可以用上一題的方法。 進行相關性對比,對比知識點的應用,更深入地了解能源在解決問題過程中的應用場景和方法。
首先看題中第一題的解題過程,建立物體的坐標系,并進行受力分析。 可以看出,物體受到四種力的作用。 物體受到四種力作用的情況是共力平衡狀態。 對于物體,求出力平衡方程物理競賽題庫,即解題步驟中的方程1和方程2。 由于物體需要在斜面上滑動,所以它所受到的摩擦力就是滑動摩擦力。 寫出摩擦力的定義,即問題中的方程 3。 ,連接三個方程后,發現比方程的數量多了一個未知量,所以問題無法完全解決。 因此,我們考慮利用三角函數的極限來求解關系,探索力的最小值,即得到了求解問題的步驟。 式6中的式4、式5和式6。最后物理競賽題庫,通過式6的分析,得到力的最小值,即三角函數值的極限情況,最終得到解。
第二個問題需要分析物體運動過程中的能量轉換過程。 在這個過程中,拉力所做的功完全轉化為三部分,一部分是克服摩擦力所做的功,另一部分是克服重力所做的功。 另一部分是運動最終產生的動能。 因此,在考慮系統所做的功時,為了盡量減少拉力所做的功,應盡量減少轉化為它的能量,看看可以減少什么。 通過克服摩擦所做的功可以減少。 只需要用重力的垂直分量抵消物體上的拉力的垂直分量,用摩擦力抵消拉力的傾斜分量。 然而,這只會減少克服摩擦所做的功和最終動能。 想要減少這部分動能,就只能降低移動速度。 因此,在拉動過程中,始終保持物體處于靜止狀態,即緩慢地拉動物體。 最后,通過分析,得到對物體所做的最小功。
與第二個問題相比,第三個問題是,對于一個物體來說,拉力被分解為兩部分。 一個是與第二題相同的拉力,另一個是沿斜面的額外拉力,且兩個拉力大小相等,第二題中最低功的分析仍然適用,但有是力平衡中張力的附加作用,所以第三個問題在求解力問題的過程中與第二個問題有所不同。 ,因此不會給出更多細節。