2016年全國高考物理卷有全國卷I、全國卷II、全國卷III、天津卷、上海卷、北京卷、浙江卷、江蘇卷、安徽卷。
題型一:實(shí)驗(yàn)題
例題:設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。
解題思路:
1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證動(dòng)量守恒定律。
2. 實(shí)驗(yàn)原理:利用兩個(gè)小球碰撞,通過測量小球碰撞前后的速度,驗(yàn)證動(dòng)量守恒。
3. 實(shí)驗(yàn)器材:兩個(gè)質(zhì)量相等的小球(A和B)、一個(gè)斜面、一個(gè)擋板、一個(gè)充氣的小筒(用于測量碰撞后小球的速度)。
4. 實(shí)驗(yàn)步驟:
a. 將斜面和擋板固定好,使小球B放在斜面上,小球A放在小球B旁邊。
b. 讓小球A從一定高度自由下落,與小球B發(fā)生碰撞。
c. 用充氣的小筒接住小球B,測量小球B被撞出的速度vB。
d. 用充氣的小筒接住小球A,測量小球A被反彈后的速度vA。
5. 數(shù)據(jù)分析:根據(jù)測量數(shù)據(jù),利用動(dòng)量守恒定律公式計(jì)算出碰撞前后的動(dòng)量,驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒。
6. 結(jié)論:若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合動(dòng)量守恒定律,則說明動(dòng)量是守恒的。
題型二:力學(xué)綜合題
例題:一個(gè)物體在光滑的水平面上受到兩個(gè)力的作用,一個(gè)力是10N,另一個(gè)力是2N。求物體的加速度大小和方向。
解題思路:
1. 根據(jù)力的合成法則,求出兩個(gè)力的合力大小和方向。
2. 根據(jù)牛頓第二定律,求出物體的加速度大小和方向。
3. 根據(jù)題意,物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),因此摩擦力為零。
解:根據(jù)力的合成法則,兩個(gè)力的合力大小為F = 10N - 2N = 8N,方向與水平面成θ = 37°(逆時(shí)針)方向偏上。根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度大小為a = F/m = 8N/(m) = 4m/s2。因此,物體的加速度大小為4m/s2,方向與水平面成θ = 37°(逆時(shí)針)方向偏上。
題型三:電磁感應(yīng)題
例題:一個(gè)導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢。求導(dǎo)體棒中的電流大小和方向。
解題思路:
1. 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化率成正比。
2. 根據(jù)歐姆定律,導(dǎo)體中的電流大小與電動(dòng)勢成正比。
3. 根據(jù)右手定則,可以確定電流的方向。
解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為ε = BLΔΦ/Δt,其中L為導(dǎo)體棒的長度,ΔΦ為磁通量的變化量,Δt為時(shí)間間隔。由于導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢,因此ΔΦ/Δt > 0。根據(jù)歐姆定律,導(dǎo)體中的電流大小為I = ε/R,其中R為導(dǎo)體的電阻。由于導(dǎo)體棒是導(dǎo)體,因此電阻R = ρL/S,其中ρ為導(dǎo)體的電阻率,S為導(dǎo)體的橫截面積。將以上公式代入可得I = BLρΔΦ/SΔt。根據(jù)右手定則,電流的方向沿導(dǎo)體棒的移動(dòng)方向(即從左到右)。因此,導(dǎo)體棒中的電流大小為I = 0.5A,方向沿導(dǎo)體棒的移動(dòng)方向。