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2011高三物理模型组合讲解——对称性模型

2011高三物理模型组合讲解

2011高三物理模型组合讲解——对称性模型

马秀红 王世华

[模型概述]

对称法作为一种具体的解题方法,虽然高考命题没有单独正面考查,但是在每年的高考命题中都有所渗透和体现。从侧面体现考生的直观思维能力和客观的猜想推理能力。所以作为一种重要的物理思想和方法,相信在今后的高考命题中必将有所体现。

[模型讲解]

1. 简谐运动中的对称性

例1. 劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂一个质量为m的小球,小球静止时距地面的高度为h,用力向下拉球使球与地面接触,然后从静止释放小球(弹簧始终在弹性限度以内)则:

A. 运动过程中距地面的最大高度为2h B. 球上升过程中势能不断变小 C. 球距地面高度为h时,速度最大 D. 球在运动中的最大加速度是kh/m

解析:因为球在竖直平面内做简谐运动,球从地面上由静止释放时,先做变加速运动,当离地面距离为h时合力为零,速度最大,然后向上做变减速运动,到达最高点时速度为零,最低点速度为零时距平衡位置为h,利用离平衡位置速度相同的两点位移具有对称性,最高点速度为零时距平衡位置也为h,所以球在运动过程中距地面的最大高度为2h,由于球的振幅为h,由a 加速度为a

km

km

x可得,球在运动过程中的最大

h,球在上升过程中动能先增大后减小,由整个系统机械能守恒可知,系统的势能先减小

后增大。所以正确选项为ACD。

2. 静电场中的对称性

例2. 如图1所示,带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中b点处产生的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为多少,方向如何?(静电力恒量为k)。

第1页

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