2004年高考题中的“导轨”问题

例1 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆(如图1)，金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场方向竖直向下(垂直纸面向里)．用与导轨平行的恒定拉力，作用在金属杆上，金属杆最终将做匀速运动，当改变拉力的大小时，     

中学物理习题不宜定量讨论橡皮筋伸长和拉力的关系

某市初中二年级物理统考有这样一道填空题:一根橡皮筋伸长1厘米需要50克的拉力,如果把这根橡皮筋对折四次后,使它伸长1厘米,需要用____克拉力。参考答案为800克(力)。这个答案是怎样得出的呢?也许是,命题者认为橡皮筋跟弹簧一样,在上述形变中遵循虎克定律,且在对折前后的倔强系数都相同。一根橡皮筋对折四次后,变成16根,每一根伸长1厘米需拉力50克,16根均伸长1厘米所需拉力为800克(力)。这个分析过程主要存在下面两个问题: 一、虽然在一定条件下,橡皮筋和弹簧受到外力作用时都要发生弹性形变,但它们所遵     

分析一道引起争论的题

某习题集中有这样一个题:体重60.0kg的运动员系着10.0m长的弹性带,带的另一端固定在桥上.运动员从桥上跳下,当弹性带伸长一倍时,速度减为零,历时4.0S.求弹性带的最大拉力.原解答为:弹性带伸长过程的时间,     

力与机械

本章是在掌握力的初步知识的基础上来研究力学中最常见的弹力、重力和摩擦力,以及从省、费力的角度认识杠杆、滑轮、斜面、轮轴这些简单机械的.学习这些内容有利于提高我们解决实际问题的能力.下面一起来关注几个要点:一、关于弹力认识弹力是为掌握弹簧测力计原理打基础的,所“以弹簧的伸长和受到的拉力成正比”就是主要的知识点.例某同学用一根弹簧做“研究弹簧的伸长与拉力的关系”的实验,具体记录数据如下表:1.根据实验数据,你认为该弹簧能做一个测量范围是多大的弹簧测力计?理由是什么?2.当悬挂某物体时,弹簧长度为8.5cm,问该物体对弹簧…     

对"圆锥摆"认识的一个盲点

1一个使人困惑的题目在高三复习的一次测验中,我在试卷中出了这样的一个题目:如图1所示,长L=0·1m的轻绳,上端固定在以角速度ω转动的竖直杆上,下端系一质量为m的小球。求ω分别为下面两值时,轻绳与竖直方向的夹角θ为多少?(1)ω=102ard/s;(2)ω=52ard/s。大部分学生的解答过程如下。小球受到重力mg和线拉力FT作用。重力与线拉力的合力F合的方向与加速度a方向相同,水平指向杆,如图2所示。合力F合=mgtanθ,小球做圆周运动的半径r=Lsinθ。由牛顿第二定律F合=ma得到:mgtanθ=mω2Lsinθ,(1)上式两边约去sinθ,立即求得cosθ=gω2L。(2)把…     

对一道变质量问题的探究

笔者在一本高考资料上遇到一道这样的题：如图1所示，滑轮光滑且质量和大小不计，一长为L、质量为m、不可伸长且质量分布均匀的细绳堆放在光滑的水平面上，通过细线（不计质量）绕过定滑轮，用一恒力拉绳，当拉力作用到绳子刚好全部离开地面时撤去，最后绳恰好停在滑轮上，试求拉力F的大小．     

怎样理解弹簧秤的原理及正确使用弹簧秤

教科书上有这么一段话：“弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长．利用这个道理做成的测力计，也叫做弹簧秤．”这句话道出了弹簧秤的原理，要深刻理解弹簧秤的原理首先对“伸长”两字要有正确的理解．弹簧本身有一个长度，即在不受力时的长度，叫做原长，用L。表示，用力拉它之后，长度会变长，拉长后的长度用L表示，用力拉之后增加的长度用面L表示，则面L一L一人，凸L叫做伸长．实验证明，在一定范围内伸长与拉力成正比，因此弹簧秤外壳上的刻度是均匀的，每一格所代表力的大小是相等的．弹簧秤是基本测量工具之一，一定要学会正确使…     

机械能在这一瞬间损失(高一、高二、高三)

例1 如图1,质量为1kg的小球用长为0.8m且不可伸长的细线,悬于固定点O,现将小球沿圆周拉至右上方距最低点1.2m高处后释放,试求小球运动到最低点时对细线的拉力.(g=10m/s2)     

从一个常见的题目说起——谈谈“讨论题”，兼谈对习题教学的思考

一、原始的题目在很多教学参考书和学习指导书中都能看到这样一个题目 :一个质量为 m的小环套在位于竖直平面内半径为 R的光滑大圆环上 .有一个劲度系数为 k、自然长度为 L(L<2 R)的轻弹簧 ,其一端与小环相连 ,另一端固定在大环的最高点 ,如图 1所示 .当小环静止时 ,弹簧处于伸长还是压缩状态 ?弹簧与竖直方向的夹角θ是多少 ?一般书中都有答案 :弹簧伸长 .θ=arccos k L2 (k R- mg) .图 1　　　　　　　　　图 2以上答案的求解过程如下 :如图 2所示 ,用“穷举法”可以证明 ,弹簧对小环的弹力只可能是向里的 ,即弹簧必定伸长 .根据几何知…     

把握示数实质 确保正确解题

1.弹簧秤的示数实质是弹簧秤中的弹簧受到的拉力的大小弹簧秤是利用弹簧发生弹性形变时,其伸长量与它所受的拉力的大小成正比即 f=kx,用伸长量 x 来刻度拉力 f 的大小.不论待测物体处于什么状态,弹簧秤的示数总等于弹簧秤的弹簧所受的拉力,只有当待测物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时弹簧秤对待测物体的拉力才等于物体的重力.例1.如图1所示,M>m,不计绳和滑轮的质量,忽略一切摩擦,则在 M 和 m 匀加速下落的过程中弹簧秤的示数是多少?     

物理事实在解决数学问题中的应用

问题1 :在竖直的墙壁上钉两根钉子A和B ,在AB之间套一根不可伸长的轻绳,绳上套一个可以光滑自由滑动的小环X ,环的下端拴一重物,问小环X将静止在何处(如图1 ) .图1　　　　　　　　　图2考虑到绳不可伸长,那么小环应当被限制在以AB为焦点,绳长为长轴长的一个椭圆上.又因为系统在平衡时应具有最小的重力势能,即小环应处于所有可能位置的最低点.这时过小环的水平线应与椭圆相切.让我们换一个角度来分析这个问题,对小环受力分析:它受到三个力,重物对它竖直向下的拉力,和两绳对它大小相等的两个拉力(如图2 ) .由平衡条件可知所有力在水平方…     

用安培力的冲量公式解题

在电磁感应现象中,垂直于磁场方向的通电直导线受到安培力的作用,其冲量为F·Δt=BlI·Δt.平均电流的表达式为I=ΔQ/Δt=E/R.平均感应电动势的表达式为E=Δ/Δt=Blv.因此,安培力的冲量的表达式为F·Δt=BlIΔt=BlΔQ(普遍适用)=BlΔ/R=B2l2Δs/R(适用于纯电阻电路).例1如图所示,竖直放置的两平行光滑长直金属导轨的上端接有一个电容为C、击穿电压为Ub的电容器,有一匀强磁场与两金属导轨所在的平面垂直,磁感应强度为B.现有一质量为m、长为l的金属杆ef在t=0时,以初速度v0沿导轨下滑.金属杆ef下滑多长时间时,电容器被击穿?金属杆…     

你能区分吗?

一、弹簧的“长度”、“伸长”和“伸长到”弹簧的“长度”：指弹簧的顶端到指针位置的距离L；弹簧的“伸长”；指弹簧受到拉力作用后的长度（L），相对弹簧自由状态（不挂任何重物）下的原长（L0）增加的长度（△L），△L＝L－L0；弹簧的“伸长到”是指弹簧受力后的全长，即此时（受力时）的弹簧的长度（L）．思考题　一银弹簧不控物体时的长度为18厘米，在它下面挂3个钩码时，伸长了6厘米，如果再加挂2个钩码后，弹簧将伸长到（）a．4厘米；b．10厘米；c．22厘米d．28厘米．二、重力和质量1．区别：a．只有大小（物体所含物质的多少）…     

变质量物体运动动能损失的分析

在高中物理练习书中曾出现这样的题目:地面上一条长为L链条,其线密度为λ,以恒力F的拉力竖直将其拉起,求链条离地面时的速度.解答如下:根据动能定理:FL-λLg(L/2)=(1/2)λLv~2, (1)解得υ~2=2F/λ-Lg.(2)该题选作为中学物理练习题,目的是复习巩固所学的“动能定理”.但作为问题本身,已涉及到变质量物体的运动问题.     

对一类高考物理新颖试题命题意图的探究与思考

一、问题的提出例1(2011年福建高考第18题)如图,一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A和B的拉力大小分别为T和     

测量动摩擦因数的设计

1　方法一ａ.原理。用力拉物体在水平面上匀速运动时,物体受到的摩擦力ｆ等于Ｆ,物体与水平面的压力Ｎ等于物体重力Ｇ,测量拉力Ｆ及物体重力Ｇ,则物体与水平面间动摩擦因数可由下式计算μ=ｆＮ=ＦＧ,如图1用橡皮筋拉物体时,橡皮筋伸长Ｌ1,设橡皮筋劲度系数为Ｋ,则橡皮筋对物体拉力Ｆ=ＫＬ1,同样,用橡皮筋竖直吊起木块时,如橡皮筋伸长Ｌ2,则物体所受重力Ｇ=ＫＬ2,这样物体与水平面间的动摩数μ=Ｌ1Ｌ2,只要测出橡皮筋两次伸长量Ｌ1和Ｌ2就可计算出动摩擦因数μ。ｂ.器材。橡皮筋,细线,直尺,木块(或书、铅笔盒等作被测物),大头针。ｃ.实验过程…     

应正确理解“总功”的概念

在初中物理“机械效率”的教学过程中,许多学生不能正确理解“总功”的概念,从而不能正确地计算出机械效率。在学过有关内容以后,我们对学生作了一次测试,其中有这样一道题目: 如图,一重量为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面底部运动到顶端,设斜面长为L,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f,则斜面的机械效率为① Gh/FL.②Gh/(F-f)L.③Gh/(F+f)L.④Gh/fL. 学生选答案①的不足30％,选②或③的占70％以     

大偏角单摆运动的变化规律

众所周知 :单摆在摆角小于 5°时的运动可视为简谐运动 .如果偏角较大情况又是如何呢 ?设有一单摆 ,由不可伸长的长为l的细线 (质量不计 )和一端系一质量为m的小球组成 .把摆线的另一端系在O点 ,将摆球由平衡位置B拉至A点 ,使摆线水平 ,如图 1所示 ,然后释放摆球 ,下面我们分析摆球由A至B的运动过程中 (忽略空气阻力 )有关物理量的变化规律 .1　细线的拉力和小球的加速度的变化规律摆球在摆动过程中受到重力mg和细线拉力T的作用 ,其中重力是恒力而细线的拉力T在运动过程中是变化的 .当摆球在A点时 ,T =0 .当球摆到某一位置C点时 ,球所做…     

用角速度巧析"蚂蚁爬橡皮绳悖论"

数学上有一个著名的问题,题目是这样的:一根长100m的橡皮绳,一端有一只蚂蚁,橡皮绳以每秒100m的速度均匀伸长,同时蚂蚁以1cm/s的速度向另一端爬去,问蚂蚁最后能否爬到绳的另一端?这个问题给人的感觉是由于绳子的伸长,蚂蚁会离终点越来越远,决不可能最终到达终点,而潜在的特点是     

对一道物理竞赛决赛题的质疑与思考

在1993年第10届全国中学生物理竞赛决赛中,曾有这样一道电磁感应赛题,也是一道广为流传的经典题.原题(题1):如图1所示,在竖直放置的两条平行光滑长导轨的上端,接有一个电容为C、击穿电压为UB的电容器,有一匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B,现有一根质量为m、长为L的金属杆