高考物理微元法解决物理试题(一)解题方法和技巧及练习题含解析.docx

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1、高考物理微元法解决物理试题(一)解题方法和技巧及练习题含解析一、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331×10kg／m，据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为A．0.25NB．0.5NC．1.5ND．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

2、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=Vmv；设水杯横截面积为S，对水杯里的雨VtVh水，在△t时间内水面上升△h，则有：△m=ρS△h；F=ρSv．压强为：VtPFvVh11031015103N/m20.25N/m2，故A正确，BCD错误．SVt10602．水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，得到广泛应用．某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为d的水流以速度v垂直射到要切割的钢板上，碰

3、到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为ρ，则钢板受到水的冲力大小为A．d2vB．d2v2C．1d2vD．1d2v244【答案】D【解析】【分析】【详解】设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：mVSvt1d2vt4以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：Ft=0-mv解得：Fmv1d2v2t4A.d2v与分析不符，故A错误．B.d2v2与分析不符，故B错误．C.1d2v与分析不符，故C错误．4D.1d2v2与分析相符，故D正确．43．如图所示，长为l均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上

4、，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（）A2glBglCglD1．．．2．gl2【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lllH442链条下落过程，由机械能守恒定律，得：mgl1mv242解得：glv2A.2gl与分析不相符，故A项与题意不相符；B.gl与分析不相符，故B项与题意不相符；C.gl与分析相符，故C项与题意相符；21D.gl与分析不相符，故D项与题意不相符．24．“水上飞人表演”是近几年来观赏性较高的水上表演项目之一，其原理是利用脚上喷水装置产生的

5、反冲动力，使表演者在水面之上腾空而起。同时能在空中完成各种特技动作，如图甲所示。为简化问题。将表演者和装备与竖直软水管看成分离的两部分。如图乙所示。已知表演者及空中装备的总质量为M，竖直软水管的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g。若水流竖直向上喷出，与表演者按触后能以原速率反向弹回，要保持表演者在空中静止，软水管的出水速度至少为（）2MgMgMgMgA．B．C．D．SS2S4S【答案】C【解析】【详解】设出水速度为v，则极短的时间t内，出水的质量为mSvt速度由竖起向上的v的变为竖起向下的v，表演者能静止在空

6、中，由平衡条件可知表演者及空中装备受到水的作用力为Mg，由牛顿第三定律可知，装备对水的作用力大小也为Mg，取向下为正方向，对时间t内的水，由动量定理可得Mgtmv(mv)Sv2t(Sv2t)解得Mgv2S故C正确，A、B、D错误；故选C。5．如图所示，有一连通器，左右两管的横截面积均为，内盛密度为ρ的液体，开始时S两管内的液面高度差为h．打开底部中央的阀门K，液体开始流动，最终两液面相平．在这一过程中，液体的重力加速度为g液体的重力势能（）A．减少1gSh24B．增加了1gSh24C．减少了1gSh22D．增加了1gS

7、h22【答案】A【解析】打开阀门，最终两液面相平，相当于右管内h的液体流到了左管中，它的重心下降了K2h，这部分液体的质量mVSh1Sh，由于液体重心下降，重力势能减少，222重力势能的减少量：Epmgh1Shgh1Sgh2，减少的重力势能转化为内224能，故选项A正确．点睛：求出水的等效重心下移的高度，然后求出重力势能的减少量，再求出重力势能的变化量，从能量守恒的角度分析答题．6．如图所示，粗细均匀的U形管内装有同种液体，在管口右端用盖板A密闭，两管内液面的高度差为h，U形管中液柱的总长为4h?现拿去盖板A，液体开始流动，不计液体内

8、部及液体与管壁间的阻力，则当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度是A．ghghghB．C．D．gh842【答案】A【解析】试题分析：拿去盖板，液体开始运动，当两液面高度相等时，液体的机械能守恒，即可求1出右侧液面下降的速