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腰甘
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3 高考倒计时 100 天 : 物理主编魏星

图书在版编目 (CIP) 数据高考倒计时 100 天. 物理 / 魏星主编. 上海 : 华东理工大学出版社,2015.1 ISN978 7 5628 4042 8 Ⅰ.1 高 Ⅱ.1 魏 Ⅲ.1 中学物理课高中升学参考资料 Ⅳ.

4 图书在版编目 (CIP) 数据高考倒计时 100 天. 物理 / 魏星主编. 上海 : 华东理工大学出版社, ISN Ⅰ.1 高 Ⅱ.1 魏 Ⅲ.1 中学物理课高中升学参考资料 Ⅳ.1G634 中国版本图书馆 CIP 数据核字 (2014) 第号高考倒计时 100 天 : 物理主编 / 魏星策划编辑 / 陈月姣责任编辑 / 陈月姣责任校对 / 张波封面设计 / 裘幼华出版发行 / 华东理工大学出版社有限公司地址 : 上海市梅陇路 130 号, 电话 :(021) ( 营销部 ) (021) ( 编辑室 ) 传真 :(021) 网址 :press.ecust.edu.cn 印刷 / 常熟新骅印刷有限公司开本 /890mm 1240mm 1/16 印张 /13.75 字数 /399 千字版次 /2015 年 1 月第 1 版印次 /2015 年 1 月第 1 次书号 /ISN 定价 /32.80 元联系我们 : 电子邮箱 press@ecust.edu.cn 官方微博 e.weibo.com/ecustpress 淘宝官网 htp: shop taobao.com

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基础知识篇 1 第一章受力分析物体的平衡 3 第二章牛顿运动定律功和能 10 第三章直线运动 22 第四章曲线运动万有引力与航天 31 第五章电场 40 第六章恒定电流 49 第七章磁场 58 第八章电磁感应 69 第九章交变电流 79 第十章热现象 90 第十一章机械振动与机械波电磁振动与电磁波光现象相对论 103 第十二章碰撞与动量守恒原子与原子核 111

7 基础知识篇 1 第一章受力分析物体的平衡 3 第二章牛顿运动定律功和能 10 第三章直线运动 22 第四章曲线运动万有引力与航天 31 第五章电场 40 第六章恒定电流 49 第七章磁场 58 第八章电磁感应 69 第九章交变电流 79 第十章热现象 90 第十一章机械振动与机械波电磁振动与电磁波光现象相对论 103 第十二章碰撞与动量守恒原子与原子核 111 第十三章力学与电学实验 119 知识方法巩固篇 137 专题方法一极限思维法与极值法 139 专题方法二临界法 145 专题方法三等效法 149 专题方法四模型法 153 综合冲刺篇 157 综合冲刺卷一 159 综合冲刺卷二 164 综合冲刺卷三 170 综合冲刺卷四 176 参考答案与解析 181 基础知识篇 183 知识方法巩固篇 204 综合冲刺篇 207

9 基础知识篇

11 第一章受力分析物体的平衡第一章受力分析物体的平衡考纲要求 1. 通过共点力的平衡等知识, 考查弹力摩擦力是近几年高考的热点, 考查形式以选择题为主, 可以与牛顿运动定律功和能带电粒子在电磁场中的运动电磁感应等内容综合在一起考查 2. 物体的平衡涉及力的概念受力分析力的合成与分解平衡条件等多方面综合性问题, 对物体正确进行受力分析是解决力学问题的关键 3. 从题目的难度上看, 凡是单独考查本专题内容的题目都在中等难度以下, 且考查的内容多集中在力的合成与分解及共点力的平衡条件和应用上考典在线 1. 力的概念 (1) 力是物体间的相互作用, 力总是成对出现的 ( 作用力与反作用力 ) (2) 力是矢量, 有大小方向作用点 ( 三要素 ) 2. 重力 (1) 大小为 G=mg (g 取 9.8m/s 2 ) (2) 方向总是竖直 ( 垂直于水平面 ) 向下 (3) 作用点在物体的重心, 质量分布均匀, 形状规则的物体的重心在其几何中心处 3. 弹力 (1) 弹力及其产生 : 物体由于发生弹性形变而产生的力叫作弹力, 形变越大弹力越大说明 : 若绳或弹簧断开, 其弹力立刻消失 (2) 弹力的方向 :1 绳上的弹力只能是拉力 ( 也叫张力 ), 沿着绳指向绳收缩的方向 2 弹簧的弹力沿着弹簧轴线指向恢复原状的方向 ( 被压缩弹簧的弹力指向外弹的方向被拉伸弹簧的弹力指向收缩的方向 ) 3 物体间面与面点与面接触时, 接触面上弹力方向垂直于接触面 ( 若是曲面则垂直于切面 ), 指向该物体形变恢复的方向 4 杆上的弹力不一定在杆的方向上 (3) 弹簧弹力的大小胡克定律 : 在弹性限度内, 弹簧弹力的大小跟其形变量成正比, 即 =kx 其中, 劲度系数 k 决定于弹簧本身的特征 (4) 弹力有被动性变化的特点, 其有无大小方向受其他力的制约当物体平衡时, 弹力与同一直线上的其他力的合力等值反向 3

12 高考倒计时 100 天 : 物理 4. 滑动摩擦力 (1) 产生条件 : 物体间接触面粗糙相互接触挤压 ( 有压力 ) 有相对运动 (2) 方向 : 在接触面的切线上, 与其相对运动方向相反 (3) 大小 : 与物体间的动摩擦因数 μ 压力 N 成正比, 即滑 =μ N 与物体间相对运动的形式无关注意, N 并不总是等于物体的重力 5. 静摩擦力 (1) 产生条件 : 物体间接触面粗糙相互接触挤压 ( 有压力 ) 有相对运动趋势 (2) 方向 : 在物体间接触面的切线上, 与其相对运动趋势的方向相反 (3) 最大静摩擦力静 m 略大于滑动摩擦力滑, 一般认为静 m= 滑 (4) 静摩擦力的大小具有被动性变化的特点, 其大小在 0 和最大静摩擦力静 m 之间, 即 0< 静 <, 静 m 其方向与表现出的相对运动趋势方向相反当物体平衡时, 静摩擦力与同一直线上的其他力的合力等值反向共线 6. 力的合成与分解平行四边形定则 (1) 如图所示, 两个共点分力 1 2 作用于 O 点, 以表示两个力的线段为邻边作平行四边形, 所夹对角线表示的有向线段便是它们的合力 (2) 当二力的夹角为 0 时, 合力有最大值, 为 = ; 当二力的夹角为 180 时, 合力有最小值, 为 = 1-2 二力的合力的取值范围在二力之差与二力之和之间, 即 , 具体数值与夹角有关, 夹角越小, 合力越大当夹角为 90 时, 合力为 O 2 图共点力的平衡物体受共点力作用处于平衡状态 ( 静止或匀速直线运动状态 ) 的条件是物体所受合外力为 0, 即合 =0 真题溯源例 1 ( 全国新课标 ) 如图所示, 在固定斜面上的一物块受到一外力的作用, 平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止, 的取值应有一定的范围, 已知其最大值和最小值分别为 1 和 2 ( 2 >0) 由此可求出( ). 物块的质量. 斜面的倾角 C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 D. 物块对斜面的压力图分析 : 摩擦力的考查是高考的热点, 摩擦力的分析与计算动摩擦因数的计算是本部分的重点摩擦力考查形式主要有选择题和计算题, 基本上是历年必考内容, 在计算题中常与牛顿运动定律功和能带电粒子在电磁场中的运动电磁感应等内容综合在一起考查解析 : 设斜面倾角为 θ, 斜面对物块的最大静摩擦力为 f 平行于斜面的外力取最大值 1 时, 最大静摩擦力 f 方向沿斜面向下, 由平衡条件可得 : 1 =f+mgsinθ; 平行于斜面的外力取最小值 2 时, 最 4

13 大静摩擦力 f 方向沿斜面向上, 由平衡条件可得 :f+ 2 =mgsinθ; 联立解得物块与斜面的最大静摩擦力 f= 选项 C 正确不能得出物块质量 m, 不能得出斜面倾角 θ, 不能得出物块对斜面压力, 选项 D 错误故选 C 说明 : (1) 摩擦力的方向总是沿着接触面, 并且跟物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反, 所谓相对运动或相对运动趋势, 参考对象是与研究对象接触的物体 (2) 静摩擦力方向的判定 : 方法 1: 假设法先假设静摩擦力沿某方向, 再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果, 从而对假设方向做出取舍方法 2: 反推法从研究物体表现出的运动状态反推它必须具有的条件, 分析组成条件的相关因素中静摩擦力所起的作用, 就很容易判断出静摩擦力的方向了如在水平转台上, 随转台一起匀速转动的物体, 受到的静摩擦力提供向心力, 则物体受到的静摩擦力总指向圆心 (3) 求解摩擦力之前先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力, 如果是滑动摩擦力, 首先考虑用公式 f = μ N 求解 ; 如果是静摩擦力, 则只能根据物体所处的运动状态, 由力的平衡条件或牛顿运动定律求解第一章受力分析物体的平衡例 2 ( 天津 ) 如图所示, 两物块叠放在一起, 在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动, 运动过程中受到的摩擦力 ( ). 方向向左, 大小不变. 方向向左, 逐渐减小 C. 方向向右, 大小不变 D. 方向向右, 逐渐减小分析 : 受力分析是力学的基础, 也是整个物理学的基础之一, 因此是高考 v 图的必考内容在高考中既有少数单独考查的题目, 也有大量与其他知识综合考查的题目处理受力分析问题, 关键在于明确受力分析的步骤, 严格按照先重力弹力摩擦力再电磁力最后其他力的程序对物体进行受力分析, 同时在分析过程中能够灵活结合物体的运动状态对物体受力分析解析 : 由保持相对静止地向右做匀减速运动可知, 的加速度水平向左, 因此物体一定受水平向左的摩擦力的作用以为研究对象, 其 N1 N2 受力分析如图 1 1 4(1) 所示, 根据牛顿第二定律得 a= f 1 m +m =μg, 以为研究对象, 其受力分析如图 1 1 4(2) 所示, 由牛顿第二定律知, 所受的静摩擦力的大小 f2=m a=μm g, 故选说明 : 本题综合应用整体法隔离法及结合物体的运动状态对物体进行受力分析在判断所受摩擦力的方向时, 误认为向右运动所以其所受摩擦力方向向右, 实际上因为向右做匀减速运动, 所以一定受到与运动方向相反的摩擦阻力作用, 故其所受静摩擦力的方向向左 f 1 (m +m )g m g (1) (2) 图 f 2 例 3 ( 全国新课标 ) 如图所示, 在固定斜面上的一物块受到一外力的作用, 平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止, 的取值应有一定范围, 已知其最大值和最小值分别为 1 和 2 ( 2 >0) 由此可求出( ). 物块的质量. 斜面的倾角 C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 D. 物块对斜面的正压力分析 : 本题主要考查临界点最大静摩擦力等图解析 : 物块在斜面上处于静止状态, 先对物块进行受力分析, 确定其运动趋势, 列平衡方程可得物块受到与斜面平行的外力作用, 而在斜面上静止, 此时摩擦力的大小和方向将随的变化而变化设斜面 5

14 高考倒计时 100 天 : 物理倾角为 θ, 由平衡条件 1 -mgsinθ- fmax =0, 2 -mgsinθ+ fmax =0, 解得 fmax = 故选 C 说明 : 临界现象为高考题的关键, 有十题八临界之说临界现象承载着较深刻的物理思想, 需要挖掘分析 ; 在习题中常表现为最大最小刚好等词语 (1) 受力平衡现象常涉及以下四处被动性临界点 1 接触面间弹力可以表现为接触不挤压的临界点 2 接触面静摩擦力可以表现为两种临界点 : 一是为 0, 二是某一方向上的最大值 3 力的分解与合成可以有最小值如图所示, 当合力的大小方向固定, 一个分力 1 的方向固定时, 另一个分力 2 的最小值条件是与力 1 垂直, 其最小值为 2 =sinα 4 分析绳所承受的最大力或平衡将要被破坏的点等 (2) 分析临界现象一般分两步 : 第一步, 运用力与平衡的知识方法, 综合分析初 O α 1 2 图步计算, 判定临界点所在这一步耗时费力, 是解题的关键, 常用极限分析法, 即把某个物理量推向极端 ( 极大极小极左极右等 ), 以确定临界点所在第二步, 在临界点处, 应用平衡问题的知识方法分析计算临界现象习题实质上是反复两次的分析解答, 即临界现象绕一绕 ( 应用平衡知识分析确定临界点绕回应用平衡知识分析 ) (3) 当临界点隐藏较深时, 仅做绕一绕分析难以确定需分别就可能的各种情况讨论, 注意舍弃不符合题意的情况例 4 ( 全国新课标 ) 如图所示, 一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为 N1, 球对木板的压力大小为 N2 以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴, 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦, 在此过程中 ( ). N1 始终减小, N2 始终增大. N1 始终减小, N2 始终减小 C. N1 先增大后减小, N2 始终减小 D. N1 先增大后减小, N2 先减小后增大分析 : 本题主要考查用图解法和解析式法分析动态变化图解析 : 以小球为研究对象, 根据牛顿第三定律, 球对木板的压力大小 N2 等于木板对球压力大小 ' N2, 小球在三个力 (mg N1 ' N2 ) 的作用下处于平衡状态, 做力三角形, 如图所示, 用直角三角函数计算得 N1 = mg tanθ, ' N2 = mg sinθ = N2, 当 θ 逐渐增大到 90 的过程中,tanθ sinθ 均增大, 所以, N1 N2 都逐渐减小, 故选说明 : 力三角形法正交分解法都以平行四边形定则为基础, 但各有特点, 在实际中要灵活应用比如, 三力情景通常应用力三角形法, 三个以上的多力情景则通常应用正交分解法当三力情景中的两个力成直角时也可应用正交分解法 ; 有共线力的多力情景也可应用力三角形法 N2 mg θ 图 θ N1 举一反三 1. 如图所示, 在斜面上, 木块与的接触面是水平的, 绳子呈水平状态, 两木块均保持静止, 则关 6

15 于木块和木块的受力个数不可能的是 ( ).2 个和 4 个.3 个和 4 个 C.4 个和 4 个 D.4 个和 5 个 θ v 0 第一章受力分析物体的平衡图图如图所示, 粗糙的水平地面上有一斜劈, 斜劈上一物块正在沿斜面以速度 v 0 匀速下滑, 斜劈保持静止, 则地面对斜劈的摩擦力 ( ). 等于零. 不为零, 方向向右 C. 不为零, 方向向左 D. 不为零,v 0 较大时方向向左,v 0 较小时方向向右 3. 两钢球 a 和 b 的质量分别为 m a 和 m b, 直径分别为 d a 和 d b (d a >d b ) 将 a b 两球依次放入一竖直放置内径为 d(d a <d<d a +d b ) 的平底圆筒内, 如图所示, 设 b a b 两球静止时对圆筒侧壁的压力大小分别为 1 和 2, 筒底所受的压力大小为已知重力加速度大小为 g 若所有接触面都是光滑的, 则 ( ).=(m a +m b )g, 1 = 2.=(m a +m b )g, 1 2 C.m ag<<(m a +m b )g, 1 = 2 D.m ag<<(m a +m b )g, 木块分别重 50N 和 60N, 它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.25 夹在之间的轻弹簧被压缩了 2cm, 弹簧的劲度系数为 400N/m 系统置于水平地面上静止不动现用 =1N 的水平拉力作用在木块上, 如图所示, 力作用后 ( ) a 图木块所受摩擦力的大小是 12.5N. 木块所受摩擦力的大小是 11.5N 图 C. 木块所受摩擦力的大小是 9N D. 木块所受摩擦力的大小是 7N 5. 如图所示, 质量分别为 m 1 m 2 的两个物体通过轻弹簧连接, 在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动 ( 质量为 m 1 的物体在地面上, 质量为 m 2 的物体在空中 ), 力与水平方向成 θ 角则质量为 m 1 的物体所受支持力 N m 2 θ N 和摩擦力 f 正确的是 ( ) ( 多选 ) f m 1. N = m 1g + m 2g - sinθ. N = m 1g + m 2g -cosθ C. f =cosθ D. f =sinθ 6. 如图所示, 一个重为 30N 的物体, 放在倾角 θ=30 的斜面上静止不动, 若用 =5N 的竖直向上的力提物体, 物体仍静止, 下述结论正确的是 ( ) ( 多选 ). 物体受到的摩擦力减小 2.5N 图 m 30 图物体对斜面的作用力减小 5N C. 斜面受到的压力减小 5N D. 物体受到的合外力减小 5N 7. 如图为节日里悬挂灯笼的一种方式, 点等高,O 为节点, 轻绳 O O 长度相等, 拉力分别 7

高考倒计时 100 天 : 物理为, 灯笼受到的重力为 G 下列表述正确的是( ). 一定小于 G. 与大小相等 C. 与是一对平衡力 D. 与大小之和等于 G O 30 图 1 1 15 图 1 1 16 8. 如图 1 1 16 所示, 置于水平地面的三脚架上固定着一质量为 m 的照相机三脚架的三根轻质支架等长, 与竖直方向均成 30 角, 则每根支架中承受的压力大小为 ( ).

16 高考倒计时 100 天 : 物理为, 灯笼受到的重力为 G 下列表述正确的是( ). 一定小于 G. 与大小相等 C. 与是一对平衡力 D. 与大小之和等于 G O 30 图图如图所示, 置于水平地面的三脚架上固定着一质量为 m 的照相机三脚架的三根轻质支架等长, 与竖直方向均成 30 角, 则每根支架中承受的压力大小为 ( ). 1 3 mg.2 3 mg C.3 3 mg D mg 9. 有一个直角支架 O,O 水平放置, 表面粗糙 ;O 竖直向下, 表面光滑,O 上面套有 O P 小环 P,O 上面套有小环 Q, 两环质量均为 m, 两环间由一根质量可忽略不可伸长的细绳相连, 并在某一位置上平衡, 如图所示现将 P 环向左移动一小段距离, 两环再次达到平衡状态, 那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较,O 杆对 P 环的支持力 N 和细绳上的拉力 T 的变化情况是 ( ). N 不变, T 变大. N 不变, T 变小 C. N 变大, T 变大 D. N 变大, T 变小 10. 如图所示, 轻杆 C 一端用铰链固定于墙上, 另一端有一小滑轮 C, 重物系一绳经 C 固定在墙上的点, 滑轮与绳的质量及摩擦均不计, 若将绳一端从点沿墙稍向上移, 系统再次平衡后, 则 ( ) ( 多选 ). 绳的拉力增大. 轻杆受到的压力减小 C. 绳的拉力不变 D. 轻杆受的压力不变 Q 图用如图 (1) 所示的装置测量弹簧的劲度系数, 被测弹簧一端固定于点, 另一端图用细绳绕过定滑轮挂钩码, 旁边竖直固定一最小刻度为毫米的刻度尺, 当挂两个钩码时, 绳上一定点 P 对应刻度如图 (2)ab 虚线所示, 再增加一个钩码后,P 点对应刻度如图 (2)cd 虚线所示, 已知每个钩码质量为 50g, 重力加速度 g=9.8m/s 2, 则被测弹簧的劲度系数为 cm N/m, 挂三个钩码时弹簧的形变量为 12. 某同学用如图所示的实验装置来验证力的平行四边形定则弹簧测力计挂于固定点 P, 下端用细线挂一重物 M 弹簧测力计的一端用细线系于 O 点, 手持另一端向左拉, 使节点 O 静止在某位置分别读出弹簧测力计和的示数, 并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向 (1) 本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N, 图中的示数为 N (2) 下列不必要的实验要求是 ( 请填写选项前对应的字母 ). 应测量重物 M 所受的重力. 弹簧测力计应在使用前校零 C. 拉线方向应与木板平面平行 P (1) (2) 图 O M a c 图 P cm C D b d 8

17 D. 改变拉力, 进行多次实验, 每次都要使 O 点静止在同一位置第一章 13. 沿光滑的墙壁把一个足球悬挂在点, 如图所示, 足球的质量为 m, 悬挂绳的质量不计足球与墙壁接触点为, 球心为 O 点, 悬绳与墙壁的夹角为 α 已知悬绳对足球的拉力的方向沿 O 方向, 求悬绳对足球的拉力的大小和墙壁对足球的支持力的大小 α 受力分析物体的平衡图如图所示, 一质量不计的弹簧原长为 10cm, 一端固定于质量 m=2kg 的物体上, 另一端施一水平拉力 (g 取 10m/s 2 ) (1) 若物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2, 当弹簧拉长到 12cm 时, 物体恰好匀图速运动, 弹簧的劲度系数多大? (2) 若将弹簧拉长到 11cm 时, 物体所受到的摩擦力大小为多少? (3) 若将弹簧拉长到 13cm 时, 物体所受到的摩擦力大小为多少? ( 设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 ) 15. 如图所示, 不计滑轮摩擦, 两物体均处于静止状态现加一水平力作用在上使缓慢右移, 试分析所受力的变化情况图如图所示, 两物体叠放在水平地面上, 已知的质量分别为 m =10kg,m =20kg, 之间, 与地面之间的动摩擦因数均为 μ=0.5 一轻绳一端系住物体, 另一端系于墙上, 绳与竖直方向的夹角为 37, 今欲用外力 37 将物体匀速向右拉出, 求所加水平力的大小 (g 取 10 m/s 2,sin37 =0.6, cos37 =0.8) 图

18 高考倒计时 100 天 : 物理第二章牛顿运动定律功和能考纲要求 1. 本专题内容是从能量角度解决物理问题的基础, 是高考的重点和难点, 考查方式灵活多样, 选择题实验题计算题均有涉及 2. 高考中本专题的考查主要侧重于以下三个方面 : (1) 对基本概念的考查, 以选择题为主, 主要考查对概念的理解与应用 (2) 动能定理在力学电磁学中均涉及, 在曲线运动和变力做功中有广泛的应用 (3) 机械能守恒定律功能关系及其应用的考查, 常综合力学电磁学知识, 如牛顿运动定律平抛运动圆周运动等知识考查, 命题以计算题为主 3. 重力做功与重力势能的关系动能定理等内容是高考的热点, 建议复习时要侧重于动能定理的应用, 体会用动能定理解题的优越性关于能量的转化和守恒, 要注意其考查的综合性考典在线 ( 一 ) 牛顿运动定律 1. 伽利略与理想实验伽利略通过理想实验得出运动不需要力来维持的结论, 与亚里士多德的错误观点不同 2. 牛顿第一定律 : 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态, 直到有外力迫使它改变这种运动状态为止 3. 惯性 : 物体保持匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性一切物体都具有惯性, 质量是物体惯性大小的唯一量度 4. 运动与力的关系均改变 (1) 运动状态 ( 速度矢量 ) 的改变, 有三种情况 : 只有速度大小改变 ; 只有速度方向改变 ; 速度大小方向 (2) 力是改变物体运动状态 ( 速度矢量 ) 的原因, 即力是产生加速度的原因 5. 牛顿第二定律物体的加速度跟它所受的合外力成正比, 跟物体的质量成反比, 即 a= 合 m, 应用时一般写作合 =ma 说明 : 合外力与加速度都是矢量, 加速度的方向取决于合外力的方向 6. 超重和失重物体对支持物的压力 ( 或对悬挂物的拉力 ) 叫作物体的视重视重大于物体重力的情况称为超重 ; 视重小于物体重力的情况称为失重, 视重为 0 的情况称为完全失重 10

19 说明 : 1 无论超重还是失重, 只是视重改变, 自身重力保持不变 2 超重或失重现象只取决于物体在竖直方向的加速度, 与速度无关 ; 当加速度向上时超重, 加速度向下时失重 3 在完全失重状态下, 由重力产生的一切物理现象都会完全消失, 比如物体不会做自由落体运动, 单摆停止简谐运动, 浸在液体中的物体不受浮力等 7. 牛顿第三定律物体间的作用力和反作用力总是大小相等方向相反, 作用在一条直线上, 即 =-' 第二章牛顿运动定律功和能说明 : 作用力与反作用力作用于不同的物体上, 分别产生各自的作用效果 ( 二 ) 功和能 1. 功和功率 (1) 力作用到物体上, 且物体在力方向上发生一段位移, 力就对物体做了功, 为 W =xcosα 功与其时间的比值叫功率, 为 P= W t, 也有 P=vcosα 说明 : 功功率都是标量, 但有正负 W >0 时, 力对物体做正功 ;W =0 时, 力对物体不做功 ;W <0 时, 力对物体做负功, 或说成物体克服这个力做功, 或说物体对外做功 (2) 总功 : 在物体运动过程中, 外力对该物体做功的代数和叫作总功 (3) 瞬时功率与平均功率 :P= W t, 一般用于计算平均功率 ;P=vcosα, 一般用于计算瞬时功率 (4) 额定功率的含义汽车的额定功率指汽车正常工作的最大功率, 实际工作时的消耗功率可以等于或小于这一数值, 实际功率的大小由驾驶人员操控汽车发动机获得 2. 动能动能定理 (1) 物体由于运动而具有的能, 为 E k = 1 2 mv2 (2) 动能定理 : 外力对物体做的总功等于物体动能的变化量, 即 W 总 = 1 2 mv mv2 1 说明 :W 总是所有外力 ( 包括重力 ) 做功的代数和 ΔE k = 1 2 mv mv2 1 是动能的变化, 若 ΔE k >0, 表示物体的动能增加 ;ΔE k <0, 表示物体的动能减少 ΔE k 的正负与 W 的正负相对应 3. 重力势能弹性势能 (1) 物体由于被举高而具有的能叫作重力势能, 为 E p =mgh 说明 : 1 重力势能具有相对性在确定零势能面后 ( 通常取地面 ), 物体的重力势能才有确定值, 其大小与零势能面的选取有关, 但变化量 ΔE p 与零势能面选取无关 2 重力势能有正负, 正负表示其大小正值表示物体在零势能面的上方, 比零势能面处的重力势能多负值表示物体在零势能面下方, 比零势能面的势能少因为存在负值, 物体的质量越大, 其重力势能不一定越大 (2) 物体因发生弹性形变而具有的势能叫作弹性势能说明 : 有时在题意中会以信息的形式给出弹簧弹性势能的大小 E p = 1, 其中 2 kx2 k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量 4. 机械能守恒定律 (1) 机械能守恒定律 : 只有重力 ( 及系统内弹簧的弹力 ) 做功时, 物体或物体系统的动能和重力势能 ( 及弹性势能 ) 发生相互转化或转移, 但机械能的总量保持不变 (2) 机械能守恒的条件 1 用做功来判定 : 若物体或多物体系统只有重力或系统内弹簧的弹力做功, 机械能就守恒若在某一 11

20 高考倒计时 100 天 : 物理过程中, 除重力和系统内弹簧的弹力做功外, 还有其他力对物体做功, 但其他力做功的代数和为零, 系统始末状态的机械能相等 ( 但不是守恒 ) 说明 : 分析时应包括内力和外力, 因为内力不仅可以使能量在物体间转移也能使能量在不同的形式间转化一定注意, 合力为零不是机械能守恒的条件 2 用能量转化来判定 : 能量只在动能重力势能及弹性势能的形式间转化, 只在系统内物体间转移, 则系统的机械能守恒 (3) 机械能守恒定律有以下三种表达形式, 在具体的情景中要灵活应用物体或系统初态的机械能 E 1 等于末态的机械能 E 2, 即 E 1 =E 2 系统势能的变化量等于系统动能变化量的负值, 即 ΔE p =-ΔE k 将系统分为两部分, 部分机械能的变化量等于部分机械能变化量的负值, 即 ΔE =-ΔE 5. 力现象中的功能关系 (1) 重力对物体做的功等于重力势能变化量的负值即 W 重 =-ΔE p =-(E p2 -E p1 ) 克服重力做功与重力做功等值反号 (2) 对单一物体而言, 除重力外的其他力做的功的代数和等于机械能的变化量 (3) 所有外力对物体做的功的代数和等于动能的变化量 6. 能的转化和守恒定律能量即不会凭空产生, 也不会凭空消失, 它只能从一种形式转化为其他的形式, 或者从一个物体转移到别的物体, 而能的总量保持不变说明 : 某种形式的能减少, 一定有其他形式的能等量增加一个物体能量减少, 一定有另一个物体的能量等量增加真题溯源例 1 ( 全国新课标 ) 一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始, 物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 以 a 表示物块的加速度大小, 表示水平拉力的大小, 能正确描述与 a 之间关系的图像是 ( ) O a O a.. C. D. O a O a 分析 : 本题考查摩擦力牛顿第二定律图像等基础知识点, 意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题, 解决问题的能力解析 : 设物体所受滑动摩擦力为 f, 在水平拉力作用下, 物体做匀加速直线运动, 由牛顿第二定律,-f=ma,=ma+f, 所以能正确描述与 a 之间关系的图像是 C, 故选 C 说明 : 此题从最常见的情景出发命题, 应用最基础的知识, 使物理更贴近生活, 贴近实际例 2 ( 江苏 ) 如图所示, 一夹子夹住木块, 在力作用下向上提升夹子和木块的质量分别为 12

21 m M, 夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为 f 若木块不滑动, 力的最大值是 ( ). 2f (m+m ) M. 2f (m+m ) m C. 2f (m+m ) -(m+m )g D. 2f (m+m ) +(m+m )g M M 分析 : 本题考查了整体法与隔离法相结合的解题方法, 应用牛顿第二定律解题, 同时也是极值问题, 属于极有代表性的问题, 较好地考查了考生解决力学问题的基本能力难度中等解析 : 对整个系统应用牛顿第二定律 : f f m M 图第二章牛顿运动定律功和能 -(M +m)g=(m +m)a 对 M 应用牛顿第二定律 :2f-Mg=Ma 由 12 联立可得 := 2f (m+m ), 故选 M 说明 : 在动力学问题中, 有一些由多个物体组成的系统, 在分析这类问题时, 其方法有两种 : 隔离法整体法分析解答时一般考虑以下五点 (1) 系统内各物体的加速度相等, 是整体法的条件 (2) 不涉及系统内力时, 首先考虑应用整体法, 即能整体不隔离 (3) 应用隔离法时, 要依据每一个物体的受力与运动的特点, 应用物理规律, 列出相关方程同时要注意各物体在力运动位移运动时间等方面的关联 (4) 同样应用隔离法, 也要先隔离简单的物体, 比如待求量少, 或受力少的物体 (5) 将整体法与隔离法有机结合灵活应用 1 2 例 3 ( 山东 ) 如图所示, 一质量 m=0.4kg 的小物块, 以 v 0 =2 m/s 的初速度, 在与斜面成某一夹角的拉力作用下, 沿斜面向上做匀加速运 v 0 动, 经 t=2s 的时间物块由点运动到点, 之间的距离 L=10m θ 已知斜面倾角 θ=30, 物块与斜面之间的动摩擦因数 μ= 3 3 重力加速图度 g 取 10m/s 2 (1) 求物块加速度的大小及到达点时速度的大小 (2) 拉力与斜面的夹角多大时, 拉力最小? 拉力的最小值是多少? 分析 : 动力学问题包括两类基本问题 : 已知物体的受力情况确定物体的运动情况和已知物体的运动情况确定物体的受力情况, 力和运动情况的联系桥梁是牛顿第二定律解析 : (1) 设物块加速度的大小为 a, 到达点时速度的大小为 v, 由运动学公式得 : L=v 0 t+ 1, 2 at2 1 v=v 0 +at, 2 联立 12 式, 代入数据解得 :a=3m/s 2, 3 v=8 m/s 4 (2) 设物块所受支持力为 N, 所受摩擦力为 f, 拉力与斜面之间的夹角为 α 受力分析如图所示由牛顿第二定律得 : cosα-mgsinθ- f =ma, sinα+ N -mgcosθ=0, 又 f =μ N N f α θ mg 图

22 高考倒计时 100 天 : 物理联立解得 := mg (sinθ+μcosθ)+ma 8 cosα+μsinα 由数学知识得 :cosα+ 3 3 sinα=2 3 3 sin (60 +α), 9 由 89 式可知对应的最小值的夹角 α=30 10 联立 3810 式, 代入数据得的最小值为 : min = N 说明 : (1) 解决动力学两类基本问题, 关键是进行受力分析和运动过程分析, 根据受力情况或运动情况, 求出物体的加速度, 然后根据力的合成与分解求解某个力或根据匀变速直线运动规律求解有关运动参量 (2) 对于运动过程较复杂的动力学问题, 要画出运动过程分析示意图, 注意相邻运动过程的关联量例 4 ( 四川 ) 在如图所示的竖直平面内, 物体和带正电的物体用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接, 分别静止于倾角 θ=37 的光滑斜面上的 M 点和粗糙绝缘水平面 O D E 上, 轻绳与对应平面平行劲度系数 k=5 N/m 的轻弹 M 簧一端固定在 O 点, 一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环 D 与相连, 弹簧处于原长, 轻绳恰好拉直,DM 垂直 N θ 于斜面水平面处于场强 E = N/C, 方向水平向图右的匀强电场中已知的质量分别为 m =0.1kg 和 m =0.2kg, 所带电荷量 q= C 设两物体均视为质点, 不计滑轮质量和摩擦, 绳不可伸长, 弹簧始终在弹性限度内, 电量不变取 g=10m/s 2,sin37 =0.6,cos37 =0.8 (1) 求所受静摩擦力的大小 ; (2) 现对施加沿斜面向下的拉力, 使以加速度 a=0.6m/s 2 开始做匀加速直线运动从 M 到 N 的过程中, 的电势能增加了 ΔE p =0.06J 已知 DN 沿竖直方向, 与水平面间的动摩擦因数 μ=0.4 求到达 N 点时拉力的瞬时功率分析 : 功和功率的分析和计算主要以选择题和计算题形式考查从命题角度看主要有两个考查热点 :(1) 功和功率的计算 ;(2) 机动车的启动问题功和功率是用能的观点处理物理问题的两个基本概念, 解决此类问题必须抓住物理问题的实质, 从而建立相关物理模型, 对考生能力要求较高对功率问题尤其是机动车牵引力的功率, 应处理好机动车以额定功率启动和以恒定牵引力启动过程中加速度速度随时间变化的关系, 要熟练掌握两种情况下对应的 v t 图像的区别和联系另外, 两种模型涉及两个最大速度, 一定要分清, 注意把握过程中一些物理量的变化关系是解题的关键解析 : (1) 作用之前, 处于静止状态设所受静摩擦力大小为, f0 间绳中张力为 T 0, 有对 :T 0 =m gsinθ, 对 :T, 0 =qe+f0 联立 12 式, 代入数据解得 f0=0.4n (2) 物体从 M 点到 N 点的过程中, 两物体的位移均为 s, 间绳子张力为 T, 有 qes=δe p, T-μm g-qe=m a, 设在 N 点时速度为 v, 受弹簧拉力为弹, 弹簧的伸长量为 Δx, 有 v 2 =2as, 弹 =k Δx,

23 计算 +m gsinθ- 弹 sinθ-t=m a 由几何关系知 Δx= s (1-cosθ) sinθ, 9 设拉力的瞬时功率为 P, 有 P=v 联立 4~10 式, 代入数据解得 P=0.528 W 说明 : 求功率时, 首先要明确是求哪个力的功率, 然后再明确是求平均功率还是瞬时功率, 不要盲目 8 10 第二章牛顿运动定律功和能例 5 ( 江苏 ) 如图所示, 水平桌面上的轻质弹簧一端固定, 另一端与小物块相连弹簧处于自然长度时物块位于 O 点 ( 图中未标出 ) 物块的质量为 m,=a, 物块与桌面间的动摩擦因数为 μ 现用水平向右的力将物块从 O 点拉至点, 拉力做的功为 W 撤去拉力后物块由静图止向左运动, 经 O 点到达点时速度为零重力加速度为 g 则上述过程中 ( ). 物块在点时, 弹簧的弹性势能等于 W -μmga. 物块在点时, 弹簧的弹性势能小于 W -μmga C. 经 O 点时, 物块的动能小于 W -μmga D. 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在点时弹簧的弹性势能分析 : 动能定理是功能关系的重要表现形式之一, 是解决能量转化的重要规律, 所以动能定理是历年高考的热点, 考查形式多样, 大部分试题与牛顿运动定律圆周运动平抛运动电磁感应等知识相联系, 物理过程复杂, 综合分析能力要求较高动能定理适用于解决单个物体的受力和位移问题, 当不涉及加速度和时间时, 优先考虑此定理, 对于恒力和变力做功, 本定理均适用, 当涉及变力做功时, 也优先考虑动能定理解析 : 设物块在点时, 弹簧的弹性势能等于 E p, 用水平向右的力将物块从 O 点拉至点, 拉力做的功为 W =E p +μmg O, 物块在点时, 弹簧的弹性势能 E p 大于 W μ mga, 选项错误由于物块与桌面间有摩擦,O 大于 O, 物块从 O 到再由到的过程克服摩擦力做功 μmg O+μmga, 3 大于 2 μ mga 由功能关系, 物块在点时, 弹簧的弹性势能小于 W μ mga, 选项正确物块从 O 到再由到 O 的过程, 克服摩擦力做功 2μmg O, 大于 μmga, 所以经 O 点时, 物块的动能小于 W - μmga, 选项 C 正确当物块运动到从向运动, 弹簧弹力等于摩擦力时物块的动能最大, 此时弹簧处于拉伸状态 ; 运动到点时弹簧处于压缩状态, 根据题述不能判断这两个位置弹簧的弹性势能的大小, 选项 D 错误故选 C 说明 : 应用动能定理解题的步骤 (1) 明确研究对象 (2) 做好受力分析和运动过程分析, 判断哪些力做功, 哪些力不做功, 哪些力做正功, 哪些力做负功, 并且要注意过程的选取, 分段还是全过程选取, 将会使解题简化例 6 (3) 确定总功率和初末状态物体的动能 (4) 列方程求解 ( 浙江 ) 山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤, 其示意图如图图中 C D 均为石头的边缘点,O 为青藤的固定点,h 1 =1.8m,h 2 =4.0 m,x 1 =4.8 m,x 2 =8.0 m 开始时, 质量分别为 M =10kg 和 m =2kg 的大小两只滇金丝猴分 O h 1 C x 1 x 2 图 E D h 2 m 15

24 高考倒计时 100 天 : 物理别位于左边和中间的石头上, 当大猴发现小猴将受到伤害时, 迅速从左边石头的点水平跳至中间石头大猴抱起小猴跑到 C 点, 抓住青藤下端, 荡到右边石头上的 D 点, 此时速度恰好为零运动过程中猴子均可看成质点, 空气阻力不计, 重力加速度 g=10m/s 2 求: (1) 大猴从点水平跳离时速度的最小值 ; (2) 猴子抓住青藤荡起时的速度大小 ; (3) 猴子荡起时, 青藤对猴子的拉力大小分析 : 机械能守恒定律和功能关系是处理物理问题的重要方法, 是历年高考的热点, 多以选择题和计算题形式考查, 复习时既要注意概念和规律的理解, 同时又要注重概念和规律的灵活运用, 并能将知识转化为能力应用机械能守恒定律, 关键是明确初态末态的势能和动能, 对于不能看成质点的研究对象, 要取等效重心来研究解析 : (1) 设猴子从点水平跳离时速度的最小值为 v min, 根据平抛运动规律, 有 h 1 = 1 2 gt2, x 1 =v min t, 取立 1 2 式, 得 v min =8m/s (2) 猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒, 设荡起时速度为 v c, 有 (M +m)gh 2 = 1 2 ( M +m)v 2 c, 4 v c = 2gh 2 = 80 m/s 9m/s (3) 设拉力为 T, 青藤的长度为 L, 对最低点, 由牛顿第二定律得 T -(M +m)g=(m +m) v2 c L 由几何关系 (L-h 2 ) 2 +x 2 2=L 2, 得 :L=10m 综合式并代入数据解得 : T =(M +m)g+(m +m) v2 c L =216N 答案 : (1)8m/s (2)9m/s (3)216N 说明 : 机械能是否守恒的判断 (1) 从做功角度看, 只有重力 ( 或弹力 ) 做功, 机械能才守恒 1 只有重力做功, 单个物体的动能和重力势能相互转化, 物体的机械能守恒例如做自由落体运动的物体机械能守恒 2 只有弹簧的弹力做功, 物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化, 物体与弹簧组成的系统机械能守恒 3 只有重力和弹簧的弹力做功, 物体的动能和重力势能与弹簧的弹性势能相互转化, 物体和弹簧组成的系统机械能守恒. (2) 从能量转化角度看, 只有系统内动能和势能的相互转化, 无其他形式能量的转化, 系统机械能守恒例 7 ( 北京 ) 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段最初, 运动员静止站在蹦床上 ; 在预备运动阶段, 他经过若干次蹦跳, 逐渐增加上升高度, 最终达到完成比赛动作所需的高度 ; 此后, 进入比赛动作阶段把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧, 弹力大小 =kx(x 为床面下沉的距离,k 为常量 ) 质量 m=50kg 的运动员静止站在蹦床上, 床面下沉 x 0 =0.10 m; 在预备运动中, 假定运动员所做的总功 W 全部用于增加其机械能 ; 在比赛动作中, 把该运动员视作质点, 其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为 Δt=2.0s, 设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为 x 1 取重力加速度 g=10m/s 2, 忽略空气阻力的影响 (1) 求常量 k, 并在图中 ( 如图所示 ) 画出弹力随 x 变化的示意图 ; (2) 求在比赛动作中, 运动员离开床面后上升的最大高度 h m ; (3) 借助 x 图像可以确定弹力做功的规律, 在此基础上, 求 x 1 和 W 的值 O 图 x 16

分析 : 从功和能的角度分析物体的运动与相互作用规律是研究物理问题常用的一种方法, 这种方法在力学热学电磁学中都有广泛的应用, 能熟练掌握这一方法, 对提高运用所学知识解决物理综合问题有重要意义 (1) 功是能量转化的量度, 能量的变化在数值上等于所做的功, 做功是能量传递和转化的一种方式建立功能关系和能量守恒的观点, 在分析解决有关的物理问题时,

25 分析 : 从功和能的角度分析物体的运动与相互作用规律是研究物理问题常用的一种方法, 这种方法在力学热学电磁学中都有广泛的应用, 能熟练掌握这一方法, 对提高运用所学知识解决物理综合问题有重要意义 (1) 功是能量转化的量度, 能量的变化在数值上等于所做的功, 做功是能量传递和转化的一种方式建立功能关系和能量守恒的观点, 在分析解决有关的物理问题时, 可以避开那些相互作用过程中复杂的受力情况和变化过程的计算, 而从整体上把握物体的运动和相互作用 (2) 能量守恒包括机械能守恒和能量的转化与守恒能量转化与守恒的观点是分析解决物理问题的最基本最普通的观点, 解题时应首先分清有多少种形式的能量在转化, 然后列出减少的能量 ΔE 减和增加的能量 ΔE 增的等式求解, 要注意多过程中容易忽视的瞬间机械能损失的问题解析 : (1) 床面下沉 x 0 =0.10m 时, 运动员受力平衡 mg=kx 0, 第二章牛顿运动定律功和能得 k= mg x 0 = N/m, x 图像如图所示 (2) 运动员从 x=0 处离开床面, 开始腾空, 其上升下落时间相等 h m = 1 2 g ( Δt 2 )2 =5.0m (3) 参考由速度时间图像求位移的方法, x 图线与坐标轴所围的面积等于弹力做 O 图 x 的功, 从 x 1 处到 x=0, 弹力做功 W T,W T = 1 2 x 1 kx 1 = 1 2 kx2 1 运动员从 x 1 处上升到最大高度 h m 的过程, 根据动能定理, 有 : 1 2 kx2 1-mg(x 1 +h m )=0 解得 x 1 1.1m 对整个预备运动, 由题设条件以及功和能的关系, 有 W kx2 0=mg(h m +x 0 ) 得 W =2525J J 说明 : 研究对象在不同阶段相继呈现出不同的运动特点, 或加速度不同, 或受力不同, 或运动方向不同等, 称为多过程现象, 各运动子过程由衔接点连接针对每一个子过程的受力特点与运动特点, 分析解答时要注意以下几点 (1) 确定可能的临界点, 并正确分析各种临界物理量 (2) 分析衔接点处速度加速度力的连续性, 确定点前与点后的相同或不同 (3) 注重方法和公式的优化选取, 少走弯路, 如尽量列几个子过程的大方程合理选用功能关系运动规律牛顿运动定律等, 正确书写过程性方程与瞬时性方程等 (4) 确定各子过程间的时间关联几何关联等, 并列出相关的辅助方程式举一反三 1. 下列说法中正确的是 ( ). 没有外力作用时, 物体不会运动, 这是牛顿第一定律的体现. 物体受力越大, 运动得越快, 这是符合牛顿第二定律的 C. 物体所受合力为零, 则速度一定为零, 物体所受合力不为零, 则速度也一定不为零 D. 物体所受的合力最大时, 速度也可以为零, 物体所受的合力最小时, 速度也可以最大 17

26 高考倒计时 100 天 : 物理 2. 以初速度 v 0 竖直向上抛出一质量为 m 的小物块假定物块所受的空气阻力 f 大小不变已知重力加速度为 g, 则物块上升到的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 ( ) 2g 1+ f 和 v 0 æ ö ç è mg ø. v2 0 2g 1+ 2f 和 v 0 æ ö ç è mg ø C. v2 0 mg-f mg+f mg-f mg+f 2g 1+ f 和 v 0 æ ö ç è mg ø. v2 0 2g 1+ 2f 和 v 0 æ ö ç è mg ø D. v2 0 mg mg+f mg mg+f 3. 一个质量为 0.3kg 的弹性小球, 在光滑水平面以 6 m/s 的速度垂直撞到墙上, 碰撞后小球沿相反的方向运动, 反弹后的速度大小与碰撞前相同, 则碰撞前后小球速度的变化量 Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W 为 ( ) ( 多选 ).Δv=0.Δv=12 m/s C.W =0 D.W =10.8J 4. 下列说法中正确的是 ( ) ( 多选 ). 甲物体受乙物体的作用, 则乙物体一定同时受到甲物体的作用. 甲物体对乙物体的作用一定是作用力, 而乙物体对甲物体的作用一定是反作用力 C. 若把甲乙两物体看成质点, 则甲乙两物体间的作用力和反作用力一定在甲乙两物体的连线上 D. 若甲物体对乙物体的作用力竖直向上, 则乙物体对甲物体的作用力也一定竖直向上 5. 如图所示, 轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上, 弹簧下端悬挂一个小铁球, 在电梯运行时, 乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大, 这一现象表明 ( ). 电梯一定是在上升. 电梯一定是在下降 C. 电梯的加速度方向一定是向下 D. 乘客一定处于超重状态 6. 如图 (1) 所示, 物体原来静止在水平面上, 用一水平力拉物体, 在从 0 开始逐渐增大的过程中, 物体先静止后又做变加速运动, 其加速度 a 随外力变化的图像如图 (2) 所示, 根据图 (2) 中所标出的数据可计算出 (g 取 10 m/s 2 )( ) ( 多选 ). 物体的质量为 1kg. 物体的质量为 2kg C. 物体与水平面间的动摩擦因数为 0.3 D. 物体与水平面间的动摩擦因数为如图 (1) 所示, 在粗糙的水平面上, 质量分别为 m 和 M (m M =1 2) 的物块用轻弹簧相连, 两物块与水平面间的动摩擦因数相同当用水平力作用于上且两物块共同向右加速运动时, 弹簧的伸长量为 x 1 当用同样大小的力竖直加速提升两物块时 ( 如图 (2) 所示 ), 弹簧的伸长量为 x 2, 则 x 1 x 2 等于 ( ).1 1 C D.2 3 a/(m/s 2 ) 图 O 7 14 (1) (2) 图 /N (1) (2) 图一物体由高处 H 自由落下, 当物体的动能等于重力势能时, 物体所经历的时间为 ( ). 2H g. H g C. H 2g D.2 H g 9. 质量为 m 的物体, 由静止开始下落, 由于阻力的作用, 下落的加速度为 4 5 g 在物体下落高度 h 的过程 18

27 中, 下列说法正确的是 ( ) ( 多选 ) 4. 物体的动能增加了 5 mgh. 4 物体的机械能减少了 5 mgh 1 C. 物体克服阻力所做的功为 5 mgh D. 物体的重力势能减少了 mgh 10. 如图所示, 倾角 θ=30 的粗糙斜面固定在地面上, 将长为 l 质量为 m 粗细均匀质量分布均匀的软绳置于斜面上, 其上端与斜面顶端齐平用细线将物块与软绳连接, 物块由静止释放后向下运动, 直到软绳刚好全部离开斜面 ( 此时物块未到达地面 ), 在此过程中 ( ) ( 多选 ). 物块的机械能逐渐增加 1. 软绳的重力势能共减少了 4 mgl C. 物块重力势能的减少量等于软绳克服摩擦力所做的功 D. 软绳重力势能的减少量小于其动能的增加量与克服摩擦力所做的功之和 11. 如图为用位移传感器数据采集器等仪器研究加速度和力的关系的实验装置 m 图 (1) 在该实验中必须采用控制变量法, 应保持不变, 用钩码所受的重力作为, 用 DIS ( 数字化信息系统 ) 测小车的加速度 (2) 改变所挂钩码的数量, 多次重复测量, 在某次实验中根据测得的多组数据可画出 a 关系图像 ( 如图所示 ) θ 第二章牛顿运动定律功和能 a/(mes 2 ) /UU /UU D I- DE O /N 图图分析此图像的 O 段可得出的实验结论是 2 此图线的段明显偏离直线, 造成此误差的主要原因是. 小车与轨道之间存在摩擦. 导轨保持了水平状态 C. 所挂钩码的总质量太大 D. 所用小车的质量太大 12. 一个静止在倾角为 30 的长斜面上的物体, 被向下轻轻一推, 它刚好能匀速下滑若给此物体一个 v 0 = 8m/s 沿斜面向上的初速度,g 取 10m/s 2, 则物体经过 t=1s 时间所通过的距离是多少? 13. 如图所示, 在倾角为 θ 的光滑斜面上端系有一劲度系数为 k 的轻质弹簧, 弹簧下端连一个质量为 m 的小球, 小球被一垂直于斜面的挡板挡住, 此时弹簧没有形变若挡板以加速度 a(a<gsinθ) 沿斜面向下做匀加速运动, 问 : (1) 小球向下运动多少距离时速度最大? (2) 从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少? θ 图

28 高考倒计时 100 天 : 物理 14. 如图所示, 一平板车以某一速度 v 0 匀速行驶, 某时刻一货箱 ( 可视为质点 ) 被无初速度地放置于平板车上, 货箱离车后端的距离为 l= 3m, 货箱放在车上的同时, 平板车开始刹车, 刹车过程可视为做 a=4m/s 2 图的匀减速直线运动已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为 μ=0.2,g 取 10m/s 2 为使货箱不从平板车上掉下来, 平板车匀速行驶的速度 v 0 应满足什么条件? l υ 小球自 h=2m 的高度由静止释放, 与地面碰撞后反弹的高度为 4 h 设碰撞时没有动能损失, 且小球在 3 运动过程中受到的空气阻力大小不变, 且以后每碰撞地面一次弹起的高度为碰前的 4 求 : (1) 小球受到的空气阻力是重力的多少倍? (2) 小球运动的总路程 16. 如图所示, 一传送带与水平面夹角为 30, 以 2 m/s 的恒定速度顺时针运行现将一质量为 10kg 的工件轻放于传送带底端, 经一段时间送到高 2m 的 v 2 m 平台上, 工件与皮带间的动摩擦因数为 μ= 3 2, g 取 10 m/s 2 求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能 30 图如图所示, 物体放在足够长的木板上, 木板静置于水平面上 t=0 时, 电动机通过水平细绳以恒力拉木板, 使它做初速度为零加速度为 a =1.0m/s 2 的匀加速直线运动已知的质量 m 和的质量 m 均为 2.0kg, 之间的动摩擦因数 μ1=0.05, 与水平面之间的动摩擦因数 μ2=0.1, 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等, 重力加速度 g 取 10m/s 2 求: (1) 物体刚运动时的加速度 a ; (2)t=1.0s 时, 电动机的输出功率 P; 图 * 20

29 (3) 若 t=1.0s 时, 将电动机的输出功率立即调整为 P'=5 W, 并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8s 时物体的速度为 1.2 m/s 则在 t=1.0s 到 t=3.8s 这段时间内木板的位移为多少? 第二章牛顿运动定律功和能 18. 如图所示, 水平长传送带始终以速度 v=3m/s 匀速运动现将一质量为 m=1kg 的物体放于左端 ( 无初速度 ) 最终物体与传送带一起以 3 m/s 的速度运动, 在物块由速度为零增加至 v=3m/s 的过程中, 求 : (1) 由于摩擦而产生的热量 ; (2) 由于放了物块, 带动传送带的电动机多消耗多少电能? 图

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高一物理第二学期基础讲解第一周第二学期第一周 [ 课程内容 ] 第七章机械能守恒定律第一节追寻守恒量第二节功天津市立思辰网络教育有限公司版权所有 1 / 7 第二学期第一周 [ 课程内容 ] 第七章机械能守恒定律第一节追寻守恒量第二节功 1 / 7 [ 教材封面 ] 教材出版社 : 人民教育出版社教材版本 : 普通高中课程标准实验教科书教材册次 : 物理必修 / 7 1 准备知识要点: 了解功的定义, 了解做功的条件本阶段知识要点: 了解人们寻找守恒量的思路及方法知道能量动能和势能的概念掌握功的概念 : 计算功的大小, 会判断功的正负