高考物理等效思想題有以下幾個:
1. 滑塊在傳送帶上運動等效為物體在光滑水平面上運動:在傳送帶上滑塊受到的滑動摩擦力對滑塊的運動過程等效為水平面上物體受到的滑動摩擦力作用,因為滑塊始終與傳送帶一起勻速運動,水平方向上只受滑動摩擦力,所以傳送帶對滑塊的作用效果等同于水平面上物體受到的滑動摩擦力。
2. 交流電的有效值:交流電通過電阻性負載時,在相等的時間內產生的熱量均相等,這個數值叫做交流電的有效值。這種利用等效替代的方法來定義交流電有效值的思想方法值得學習。
3. 等效電流法:電流表和電壓表對電路的影響是很大的,直接用電流表或電壓表與電路并聯是十分危險的,甚至會毀壞儀表。通過電流表和電壓表的實驗數據,可以求出表頭內阻的等效電流法。
4. 平均速度與瞬時速度等效:先測出物體在一段時間(或一段位移)內的平均速度,再根據平均速度與物體在某一時刻(或某一位移)瞬時速度的關系推論出物體在某一時刻(或位移)的瞬時速度。
以上僅是部分示例,實際上,高考物理中有很多涉及等效思想的題目,通過運用等效思想,可以更好地理解物理概念和規律,解決物理問題。
題目:一個物體在斜面上從靜止開始滑下,經過時間t后,其速度為v。現在給物體一個水平推力F,使物體在斜面上仍以相同加速度下滑,經過時間t后,物體滑下的距離與原來距離相等。求水平推力F的大小。
解析:
這個問題涉及到物體的運動過程,需要運用等效思想進行分析。我們可以將物體的運動等效為一個初速度為v的勻加速直線運動,然后再根據等效運動的特點求解。
首先,根據等效思想,可以將物體的運動等效為一個初速度為v的勻加速直線運動。在這個等效運動中,物體的加速度不變,位移與時間成正比。因此,物體在斜面上滑下的距離與水平推力F的作用下滑下的距離相等時,物體在水平方向上的位移也應該是相等的。
根據勻加速直線運動的位移公式:$s = \frac{1}{2}at^{2}$,可得物體在斜面上滑下的距離為:$s_{1} = \frac{v^{2}}{2g}$。
由于物體在水平推力F的作用下仍以相同的加速度下滑,所以物體在水平方向上的位移也為$s_{1}$。根據勻加速直線運動的位移公式可得:$s_{2} = vt$。
由于物體滑下的距離與原來距離相等,所以有$s_{1} = s_{2}$,即$\frac{v^{2}}{2g} = vt$。
接下來,根據牛頓第二定律求解水平推力F的大小。由于物體在斜面上和水平推力F的作用下都以相同的加速度下滑,所以有:$F - mg\sin\theta = ma$。其中$\theta$為斜面的傾角。將上述兩個式子代入已知條件中可得:$F = \frac{v^{2}}{g} + mg\sin\theta$。
因此,水平推力F的大小為$\frac{v^{2}}{g} + mg\sin\theta$。
總結:本題通過等效思想將物體的運動過程進行了簡化,從而方便求解。通過將物體的運動等效為一個初速度為v的勻加速直線運動,再根據等效運動的特點求解問題,可以避免復雜的運動分析過程。