三、数学方法在物理中的应用高考物理的解答离不知和方法的用,利用知试题开数学识应数学识解物理是高考物理考的能力之一。借助方法,可使一些决问题查数学复的物理,示出明的律性,能快速捷地解。可以杂问题显显规简决问题说任何物理的求解程上都是物理化,试题过实际将问题转为数学问题经过求解再原物理的程。下面是几物理解程中常用的还为结论过种题过数学方法。一、三角函法数1.辅助角求极值三角函:数y=acosθ+bsinθy=acosθ+bsinθ=a2+b2sin(θ+α),其中tanα=ab。当θ+α=90°,有大时极值ymax=a2+b2。(2023·四川成都市三诊)量质为m的物体放置在角倾θ=30°的粗糙固定斜面上,物体斜面的摩擦因与间动数重力加速度为g,用拉现力F(斜面的角与夹为β)拉物体沿斜面向上速,下列法正确动匀运动说的是A.拉力最小,物体受三力作用时个B.β=0°,即拉力沿斜面向上,拉力时时F最小C.斜面物体作用力的方向拉力对随F的化而化变变D.拉力F的最小值为例1√μ=33,32mg斜面物体的作用力,指的是摩擦力对Ff和支持力FN的合力,有则tanα=FNFf=FNμFN=1μ,μ不,变则tanα不,即斜面物体作用力的方向不变对拉力随F化,故变C;错误物体受力分析如所示对图Fcosβ=Ff+mgsinθ①,Ff=μFN②,FN=mgcosθ-Fsinβ③,立联①②③解得F=mgsinθ+μmgcosθcosβ+μsinβ当β=30°,拉力时F最小,最小值为32mg,此物体受时4力作用,个故D正确,A、B。错误2.正弦定理在如所示的三角形中,各和所角的正图边对应弦之比相等,即:asinA=bsinB=csinC。(2023·四川遂宁市三诊)如甲所示,一图个边长为3d的玻璃立方匀质体有一三柱空内个棱真“泡气”,立方体置于水平面上,其中某一截面桌如乙所示,图图A、B、C、D正方形四点,为个顶Q、N底的为边三等分点,MN垂直于底,边PO平行于底,边O为QM的中点,∠QMN=30°,D、P位置有相同的光源。空中光速真为c,不考虑光的反射。例2(1)D光源向处O点出一束光恰发好不能入进“泡气”,求玻璃的该折射率;答案233作出光路如所示图图由几何系可知关θ=60°,OQ=DQ可知则α=β,易知θ=α+β,C+β=90°可得C=60°由全反射sinC=1n解得n=233(2)P光源向处O点出一束光,求束光第一次穿发该过“泡气”的。时间答案32-35cd作出光路如所示图图可知i=30°,OM=d而sinrsini=n由知可得则数学识sinφ=63可得sinr=33=cosφ再由知数学识sin∠OEM=sin(30°+φ)=3+326由正弦定理可得OMsin∠OEM=OEsin30°可得t=32-35cd(或3d32+3c)。在泡中有气t=OEc3.余弦定理在如所示的三角形中,有:图a2=b2+c2-2bc·cosA(2023·山市二模东东营)如所示,图ABDO某玻璃材料的截面,为ABO部分直角三角形,为棱镜∠A=30°,OBD部分是半径为R的四分之一柱玻璃,圆状O点心。一束色光为圆单从P点与AB成30°角斜射入玻璃材料,好垂直刚OA射出,射出点离边O点已知空真中的光速为c。例334R,(1)求色光在玻璃材料中生全反射的该单发临界角的正弦;值答案33根据意可知,光题线从AB界面的P点入进玻璃,由折射定律出光路,如所棱镜画图图示根据几何系,可得入射角关θ1=90°-30°=60°折射角θ2=30°,且PO恰好法,根据为线n=sinθ1sinθ2可得折射率n=3又有sinC=1n解得sinC=33(2)光束现将该绕P点沿逆方向在面至水平方向,察到时针纸内转动观BD面上有光线从Q点射出(Q点未出画)。求光束在玻璃材料中的播传时间(不考柱虑圆BD弧面部分的射光发线)。答案33+39R4c根据意,光至水平方向入射,入射题当线转角大小仍为θ3=60°,出光路,如画图图所示有则sinC=33<sinθ5=32由折射定律可知,折射角θ4=30°,折射光交线OD于边F点,由已知题∠A=30°,PC⊥AO,得在OD界上的入射角边为θ5=60°,由于生全反射的界角发临为C。即C<θ5可知在OD界面生全反射,已知发CO=由几何系得,在三角形关OFQ中,由余弦定理得OQ2=OF2+FQ2-2OF·FQcos150°其中OQ=R,OF=OP=32R34R。解得FQ=13-34R又有v=cn,PF=2OF·cos30°t=PF+FQv解得t=33+39R4c。二、均不等式值由均不等式值a+b≥(a>0,b>0)可知:(1)正的定,若相等,和最小;两个数积...