高中物理高考物理微元法解决物理试题解题技巧讲解及练习题.docVIP

高中物理高考物理微元法解决物理试题解题技巧讲解及练习题

一、微元法解决物理试题

1．雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象．为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力，小玲同学将一圆柱形水杯置于院中，测得10分钟内杯中雨水上升了15mm，查询得知，当时雨滴落地速度约为10m／s，设雨滴撞击芭蕉后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg／m3，据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为

A．0.25N B．0.5N C．1.5N D．2.5N

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

由于是估算压强，所以不计雨滴的重力．设雨滴受到支持面的平均作用力为F．设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=10m/s减为零．以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理：F△t=0-（-△mv）=△mv．得：F=；设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△t时间内水面上升△h，则有：△m=ρS△h；F=ρSv．压强为：，故A正确，BCD错误．

2．如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为（）

A．0 B．Fmx0（1+π）

C．Fmx0（1+） D．Fmx0

【答案】C

【解析】

【详解】

F-x图线围成的面积表示拉力F做功的大小，可知F做功的大小W=Fmx0+πx02，根据动能定理得，Ek=W=Fmx0+πx02=，故C正确，ABD错误。

故选C。

3．如图所示，长为l均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，由于某一微小扰动使铁链向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时速度大小为（）

A． B． C． D．

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

铁链从开始到刚脱离滑轮的过程中，链条重心下降的高度为

链条下落过程，由机械能守恒定律，得：

解得：

A.与分析不相符，故A项与题意不相符；

B.与分析不相符，故B项与题意不相符；

C.与分析相符，故C项与题意相符；

D.与分析不相符，故D项与题意不相符．

4．估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm。查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s。据此估算该压强约为（）（设雨滴撞击唾莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）

A．0.15Pa B．0.54Pa C．1.5Pa D．5.1Pa

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

由于是估算压强，所以不计雨滴的重力。设雨滴受到支持面的平均作用力为F。设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=12m/s减为零。以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理有

得到

设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△t时间内水面上升△h，则有

所以有压强

即睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强为0.15Pa。

故A正确，BCD错误。

故选A。

5．2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高、宽，空气密度，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为（）

A． B． C． D．

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

广告牌的面积

S=5×20m2=100m2

设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，则有

m=ρSvt

根据动量定理有

-Ft=0-mv=0-ρSv2t

得

故选B。

6．打开水龙头，水顺流而下，仔细观察将会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中，是逐渐减小的（即上粗下细），设水龙头出口处半径为1cm，安装在离接水盆75cm高处，如果测得水在出口处的速度大小为1m/s，g=10m/s2，则水流柱落到盆中的直径

A．1cm B．0.75cm C．0.5cm D．0.25cm

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

设水在水龙头出口处速度大小为v1，水流到接水盆时的速度v2，由得：

v2=4m/s

设极短时间为△t，在水龙头出口处流出的水的体积为

水流进接水盆的体积为

由V1=V2得

代入解得：

d2=1cm．

A．1cm，与结论相符，选项A正确；

B．0.75cm，与结论不相符，选项B错误；

C．0.5cm，与结论不相符，选项C错误；

D．0.25cm，与结论不相符，选项D错误；

7．如图所示，水龙头开口处A的直径d1＝1cm，A离地面B的高度h＝75cm，当水龙头打开时，从A处流出的水流速度v1＝1m/s，在空中形成一完整的水流束，则该水流束在地面B处的截面直径d2约为(g取10m/s2)()

A．0.5cm

B．1cm

C．2cm

D