国考报名一直待审核:高中高三物理上册复习教学知识点归纳总结,期末测试试题习题大全

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/28 12:13:51

力学:解决力学问题的三种手段:
(1)牛顿运动定律与运动学结合;
(2)能量的观点,尤其是动能定理;
(3)动量守恒定律;这三类解决有关动力学问题的手段将高中物理的绝大部分知识点概括了。
热学:
(1)分子动理论;
(2)热力学三定律;
(3)气体压强:这里边的有些具体问题也与力学有关。
电学:
电场,磁场的基本性质掌握以后,难点还是动力学问题;与力无关的一部分是欧姆定律
光学:
折射定律;干涉;衍射;物理光学。
原子物理:
光电效应;量子论;核反应。
三大守恒定律贯穿始末:
(1)质量守恒定律;
(2)能量的转化与守恒定律;
(3)电荷守恒定律
处理高中物理高考重难点的思路及方法:
高中物理高考重点考查的是力学和电磁学这两大块,而电磁学问题经过实质性的转化以后,实际上分为了两类:一类是动力学问题(比如静电场中和静磁场中带电粒子的运动问题,安培力问题)一类是电路问题(多与电磁感应联系)。所以:整个高中物理的重点(力学与电磁学),只要识破题意,就只有两类问题:动力学问题和电路问题。下面谈一下处理这两类问题的方法:
动力学问题:分析问题抓两个要点,1、物体或系统的受力情况;2、物体或系统的运动情况;3、结合1.、2选择规律列方程求解。在规律的选择上主要是从能量(主要是动能定理)、动量(动量定理和动量守恒定律)两方面入手。这里没有提牛顿运动运动定律,原因在于:在高中阶段,牛顿运动定律只能用来处理恒力问题,而通过动能定理与动量定理完全可以处理恒力问题,并且比牛顿运动定律省时。高中阶段学习牛顿运动定律的最大作用我认为是通过与匀变速直线运动结合导出动能定理和动量定理,
这类问题失分的主要原因是审题不清(无法下手)和规律选择不恰当(浪费时间)。如何审题呢?抓住题中描述运动与受力的关键字(做好标记);如何选择规律呢?涉及能量、速度位移、路程的与能量有关,涉及时间的与动量有关。
物理实验的问题:高中阶段要考的实验只有19个。每个实验必须弄清实验原理,因为考点多考实验原理。在者是实验中的注意事项,资料上、课本上几乎都有,考题中实验不成功,而让分析原因时,多为没有考虑注意事项。
物理中涉及的数学知识:
1、函数(一次函数、二次函数)
2、斜率(物理图象:v-t,s-t,波动、振动图象电磁感应中的图象)
3、几何知识(匀速圆周运动、光学运用较多;尤其是带电粒子在电磁场中做圆周运动时,考的多为部分圆周运动,几何关系有时比物理关系难找)
4、等差数列、等比数列求和公式。

物理定理、定律、公式表
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,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状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<>
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<>
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<
<(RARV)1 2]>12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp<>
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;
(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;
(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;
(5)其它相关内容:正弦交流电图象〔见第二册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P193〕。
十五、电磁振荡和电磁波
1.LC振荡电路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:频率(Hz),T:周期(s),L:电感量(H),C:电容量(F)}
2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:电磁波的波长(m),f:电磁波频率}
注:
(1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电流为零;电容器电量为零时,振荡电流最大;
(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场;
(3)其它相关内容:电磁场〔见第二册P215〕/电磁波〔见第二册P216〕/无线电波的发射与接收〔见第二册P219〕/电视雷达〔见第二册P220〕。
十六、光的反射和折射(几何光学)
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin /sin {光的色散,可见光中红光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介质中的光速, :入射角, :折射角}
3.全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=1/n
2)全反射的条件:光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角
注:
(1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称;
(2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移;
(3)光导纤维是光的全反射的实际应用〔见第三册P12〕,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜;
(4)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键;
(5)白光通过三棱镜发色散规律:紫光靠近底边出射见〔第三册P16〕。
十七、光的本性(光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性)
1.两种学说:微粒说(牛顿)、波动说(惠更斯)〔见第三册P23〕
2.双缝干涉:中间为亮条纹;亮条纹位置: =nλ;暗条纹位置: =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);条纹间距 { :路程差(光程差);λ:光的波长;λ/2:光的半波长;d两条狭缝间的距离;l:挡板与屏间的距离}
3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关,光的颜色按频率从低到高的排列顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记:紫光的频率大,波长小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔见第三册P25〕
5.光的衍射:光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光的衍射现象不明显可认为沿直线传播,反之,就不能认为光沿直线传播〔见第三册P27〕
6.光的偏振:光的偏振现象说明光是横波〔见第三册P32〕
7.光的电磁说:光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用〔见第三册P29〕
8.光子说,一个光子的能量E=hν {h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的频率}
9.爱因斯坦光电效应方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光电子初动能,hν:光子能量,W:金属的逸出功}
注:
(1)要会区分光的干涉和衍射产生原理、条件、图样及应用,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝衍射、圆孔衍射、圆屏衍射等;
(2)其它相关内容:光的本性学说发展史/泊松亮斑/发射光谱/吸收光谱/光谱分析/原子特征谱线〔见第三册P50〕/光电效应的规律光子说〔见第三册P41〕/光电管及其应用/光的波粒二象性〔见第三册P45〕/激光〔见第三册P35〕/物质波〔见第三册P51〕。
十八、原子和原子核
1.α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c)极少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)
2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)
3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E末{能级跃迁}
4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕}
5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长极短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕
6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}
7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。
注:
(1)常见的核反应方程(重核裂变、轻核聚变等核反应方程)要求掌握;
(2)熟记常见粒子的质量数和电荷数;
(3)质量数和电荷数守恒,依据实验事实,是正确书写核反应方程的关键;
(4)其它相关内容:氢原子的能级结构〔见第三册P49〕/氢原子的电子云〔见第三册P53〕/放射性同位数及其应用、放射性污染和防护〔见第三册P69〕/重核裂变、链式反应、链式反应的条件、核反应堆〔见第三册P73〕/轻核聚变、可控热核反应〔见第三册P77〕/人类对物质结构的认识。

一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式)
2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2       6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0    2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2 (从Vo位置向下计算)
4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
2006-3-8   编辑:王磊
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo
2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot
4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间:t=(2y/g)1/2  (通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:  tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;
(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向                                              与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T
2.角速度 ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径?:米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。


3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,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状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/m   a{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN

6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEK=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=FS相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}


5.功率:P=W/t (定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI (普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:EK=mv2/2 {EK:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔE K
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)OO≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);
(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;
(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*
(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积m2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力
(1)r(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,
E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU {(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的), W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。


5楼
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方p1V1/T1=p2V2/T2  {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。
十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UBA=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U (定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd (S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)  常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012pF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
 
十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S  {ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI {W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:    P总=IE,P出=IU,η=P出/P总 {I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3 +…   1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+…
电流关系 I总=I1=I2=I3  I并=I1+I2+I3+ …
电压关系 U总=U1+U2+U3+ …    U总=U1=U2=U3 …
功率分配 P总=P1+P2+P3+…    P总=P1+P2+P3+ …
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成   (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp注:
(1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB  (注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);?解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量 Φ=BS  {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt                 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中) Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失P损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。

高三物理单元测试题
(机械振动  机械波)
一、单选题
1一频率为600Hz的声源以20rad/s的角速度沿一半径为0.80m的圆周作匀速圆周运动,一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止,如图所示,下列判断正确的是
①观察者接收到汽笛在A点发出声音的频率大于600Hz
②观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率等于600Hz
③观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率等于600Hz
④观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率小于600Hz
A、①②    B、②④    C、①③    D、③④

答案:A
2在实验室可以做“声波碎杯”的实验.在某次实验中先用手指轻弹一只酒杯,在听到清脆声音的同时,测出该声音的频率为600Hz.接着将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间,通过调整其发出的声波,就能使酒杯破碎.要成功完成上述实验,以下操作正确的是
A、只需调整声波发生器使其输出功率足够大
B、在输出功率足够大的条件下,调整声波发生器使其发出频率很高的超声波
C、在输出功率足够大的条件下,调整声波发生器使其发出频率很低的次声波
D、在输出功率足够大的条件下,调整声波发生器使其发出的声波频率尽量接近600Hz
答案:D
3一列沿x轴正方向传播的波,其波长为2厘米,整个波动足够长,波动通过O点时,O点在4秒内完成10次全振动,如图所示.波动通过O点后传到A点时,O点的振动方向和这列波的波速分别是:
A、O点的振动速度为零,波速为5厘米/秒
B、O点向x方向正方向运动,波速为5厘米/秒
C、O点向x方向负方向运动,波速为5厘米/秒
D、O点的振动速度为零,波速为0.8厘米/秒

答案:A
4如图所示是一列向右传播的横波在某一时刻波的图象,波速为2.4m/s,则波在传播过程中,质点P从该时刻起在1s内通过的路程是
A、2.4m
B、1.2m
C、0.16m
D、无法计算

答案:C
5如图所示,一个轻质弹簧左端固定在墙上,一个质量为m的木块以速度v0从右边沿光滑水平面向左运动,与弹簧发生相互作用.设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内,那么整个相互作用过程中弹簧对木快的冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是
A、I=0,W=mv02
B、I=mv0,W=mv02/2
C、I=2mv0,W=0
D、I=2mv0,W=mv02/2

答案:C
6如图所示,静止在水平面上质量相等的两物体A、B中间用一轻弹簧相连接,现用一水平力F拉B,经过一段时间后,A、B一起做匀加速直线运动,速度达到v时它们的总动能为Ek,此时撤去水平力F,最后系统停止运动,从撤去拉力到系统停止运动的过程中,系统克服阻力做的功为
A、可能等于系统的动能Ek
B、可能小于系统的动能Ek
C、一定大于系统的动能Ek
D、可能等于系统机械能的减少量

答案:C
7一做简谐运动的单摆,在摆过程中
A、只有在平衡位置时,回复力等于重力与细绳拉力的合力;
B、只有当小球摆至最高点时,回复力等于重力与细绳拉力的合力;
C、小球在任意位置回复力都等于重力与细绳拉力的合力;
D、小球在任意位置回复力都不等于重力与细绳拉力的合力.
答案:B
8一个单摆,分别在Ⅰ、Ⅱ两个行星上做简谐振动的周期为T1和T2,若这两个行星的质量之比为M1:M2=4:1,半径之比为R1:R2=2:1,则.
A、T1:T2=1:1    B、T1:T2=2:1    C、T1:T2=4:1    D、T1:T2=2:1
答案:A
二、实验题
92008上海松江期末)(6分)
在“利用单摆测重力加速度”的实验中,有个同学发现自己测得的重力加速度总是偏大,其原因可能是下述原因中的
A、实验室处在高山上,距离海平面太高;
B、单摆所用的摆球质量太大;
C、把n次全振动的时间t误作为(n+1)次全振动的时间;
D、以摆线长作为摆长来计算了.
答案:C
10分)某同学在探究单摆运动和利用单摆测重力加速度的实验中.
(1)先测得摆线长为87.50cm,摆球直径为2.00cm,此单摆的实际摆长为88.00cm,则摆长测量时的相对误差为__________;用秒表记录了单摆全振动40次所用的时间,如图所示,则单摆振动周期为___________s.

(2)若多次改变摆线长度,获得有关数据如下表:利用上述数据,在坐标图中利用图像方法探究出周期T与单摆摆长L的关系.


结论:
(3)、利用(2)的图像计算出重力加速度为___________;
答案:(1)0.56%(2分),1.88(2分)
(2)作图(4分)


结论:(2分)根据L-T2图象是一条过原点的直线,L与T2成正比,即周期T与成正比.
(3) 9.67±0.05m/s2(2分)
三、计算题
11如图所示,两个质量都为M的木块A、B用轻质弹簧相连放在光滑的水平地面上,一颗质量为m的子弹以速度v射向A块并嵌在其中,求弹簧被压缩后的最大弹性势能.

答案:
12在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.
(1)若波向右传播,零时刻刚好传到B点,且再经过0.6s,P点也开始起振,求:
①该列波的周期T;
②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?
(2)若该列波的传播速度大小为20m/s,且波形中由实线变成虚线需要经历0.525s时间,则该列波的传播方向如何?

答案:解:由图象可知,λ=2m,A=2cm.
(1)当波向右传播时,点B的起振方向竖直向下,包括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下.
①波速,由,得.
②由t=0至P点第一次到达波峰止,经历的时间,而t=0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向),故经时间,O点振动到波谷,即
(2)当波速v=20m/s时,经历0.525s时间,波沿x轴方向传播的距离,即,实线波形变为虚线波形经历了,故波沿x轴负方向传播.
如图所示,在一光滑的水平面上,有质量都是m的三个物体,其中B、C静止,中间夹有一个质量不计的弹簧,且弹簧处于松弛状态.现物体A以水平速度V0撞向B且与其粘在一起运动,求:
⑴弹簧具有的最大弹性势能?
⑵若开始时在滑块C的右侧某位置固定一挡板,在滑块AB与弹簧未分离前使滑块C与挡板发生碰撞,并在碰后立即将挡板撤走,设滑块C与挡板碰撞时间极短,碰后C的速度大小不变与原方向相反.欲使此后弹簧被压缩到最短时,弹簧的最大弹性势能达到第(1)问中的2.5倍,必须使滑块C在速度多大时与挡板发生碰撞?

答案:AB一起通过弹簧与C相互作用,至弹簧压缩最短过程.由动量守恒有2mv1=3mv2②…………(2分)
由机械能守恒有:③…………(2分)
联立①②③解得弹簧的弹性势能④…………(2分)
⑵设滑块C的速度为vC时与档板发生碰撞,符合题意.
由动量守恒,对C与档板碰前过程有:2mv1=2mvAB+mvC⑤…………(2分)
对C与档板碰后过程有:2mvAB-mvC=3mv3⑥…………(2分)
由于C与档板碰撞过程不损失机械能,由机械能守恒有:⑦…………(2分)
联立④~⑦解得经检验不合题意,故…………(2分)

物 理试题
(本试卷卷面总分100分,考试时间90分钟,命题人:秦宗剑)
考试时间:2009年10月6日10∶10-11∶40
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1.在2008北京奥运会中,牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人,在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是(    )
A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍
B.200m决赛中的平均速度约为14.2m/s
C.100m决赛中的平均速度约为10.32m/s
D.100m决赛中的最大速度约为20.64m/s
2.如下图是力学中的三个实验装置,这三个实验共同的物理思想方法是(    )
A.控制变量的方法
B.放大的思想方法
C.比较的思想方法
D.猜想的思想方法

3.两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为(      )
A.3和0.30s
B.1/3和0.30s
C.1/3和0.28s
D.3和0.28s
4.某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是(     )

5.图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则(    )
A.F3>F1=F2
B.F3=F1>F2
C.F1=F2=F3
D.F1>F2=F3
6.如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中,轻杆B端所受的力(    )
A.大小不变
B.逐渐增大
C.逐渐减小
D.先减小后增大
7.如图所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在斜面上,车上的人可以(   )
A.匀速向下奔跑
B.以加速度向下加速奔跑
C.以加速度向下加速奔跑
D.以加速度向上加速奔跑
8.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定,近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氛激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点竖直向上抛出小球,小球又落至原处O点的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点后又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于(     )

9.如图所示,两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线悬挂于O点,若q1>q2,l1>l2,平衡时两球到过O点的竖直线的距离相等,则 (     )
A.m1>m2
B.m1=m2
C.m1D.无法确定
10. 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。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,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为(    )

二.实验题(共18分,第11题6分,第12题12分)
11、读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数, 游标卡尺读数为       mm,螺旋测微器读数为       mm。

12、某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题。
⑴、为了尽可能减少摩擦力的影响,计时器最好选用(填“电磁”或“电火花”)_____式打点计时器,同时需要将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能_______。

⑵、在____________条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制___________不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系。
⑶、在此实验中,此同学先接通计时器的电源,再放开纸带,如图是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图所示,其中hA=42.05cm, hB=51.55cm, hC=62.00cm则小车的加速度为a=     m/s2,打B点时小车的速度为VB=______m/s。(保留2位有效数字)
⑷、在此实验中,要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒实验数据应满足一个怎样的关系式          。(用上题的符号表示,不要求计数结果)
三、计算题(共42分,13题8分,14题10分,15题12分,16题12分)
13.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为120km/h.请你根据下面提供的资料,通过计算来说明安全距离为200m的理论依据。(取g=10 m/s2。)
资料一:驾驶员的反应时间:0.3s—0.6s之间。
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:

⑴、在计算中驾驶员的反应时间、路面与轮胎之间的动摩擦因数应各取多少?
⑵、通过你的计算来说明200m为必要的安全距离。
14. 如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8N,当长木板向右运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一质量m=2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,小物块始终没离开长木板,取10m/s2,求:
⑴、经过多长时间小物块与长木板相对静止;
⑵、长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板;

15. 在竖直平面内建立xoy直角坐标系,oy表示竖直向上方向.如图所示.已知该平面内存在沿x轴正向的区域足够大的匀强电场.一带电小球从坐标原点o沿oy方向以4J的初动能竖直向上抛出.不计空气阻力,它到达的最高位置如图中M点所示.求:
⑴、小球在M点时的动能EkM.
⑵、设小球落回跟抛出点在同一水平面时的位置为N点,求小球到达N点时的动能EkN.

16. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2㎏,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
⑴、第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m。求飞行器所阻力f的大小;
⑵、第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h;
⑶、为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。
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参 考 答 案
一、选择题(每题4分)
1.C
2.B
3.A
4.B
5.B
6.A
7.C
8.D
9.B
10.A
二、实验题
11. 50.15;5.694(每空3分)
12. (1)、电火花;匀速直线运动(每空1分)
(2)、m《M (沙和沙桶的总质量远小于小车的质量);M(小车的质量)
(3)、0.95;1.0
(4)、(m+M)g;hB=1/2mVB2(每空2分)
三、计算题
13.解析:

14.解析:

15.解析:

16.解析:


高三物理  电磁感应单元检测
一、选择题:

图   1
1、 在图1中,相互靠近的两个圆形导线环,在同一平面内,外面一个与电池、滑动变阻器串接,里面一个为闭合电路。当变阻器的电阻变小时,在里面的导线环上各段所受的磁场力的方向是:(     )
A、向着圆心。     B、背离圆心。
C、垂直纸面向外。 D、没有磁场力作用。
 2、如图2所示电路,在L1线圈中感生电流从左向右通过电流表的条件是:(        )
A、K断开瞬间。
B、K接通后,变阻器向右滑动。
C、K接通后,将软铁心插入线圈L2中。
D、上述方法都不行。
3、如图3所示,一闭合矩形线圈与一条
图  3

形磁铁在同一平面内,线圈可绕竖直轴自由转动。当条形磁铁绕中心O转动时,其N极转向纸外,S极转入纸内。在这种情况下:(      )
A、线圈中电流方向ABCDA
B、线圈中没有电流
C、线圈受到指向纸内的磁场力的作用
图 4

D、线圈将随磁铁同向转动
4、一圆形线圈,一半置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图4所示。为使线圈中感应出顺时针方向的电流,应使线圈:(    )
A、沿+x方向平动     B、沿x轴转动90°
C、沿+y方向平动     D、绕y轴转动90°
5、日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成,在日光灯正常工作的情况下,以下说法正确的是(     )
A、灯管点燃发光后,启动器中两个触片是分离的
B、灯管点燃发光后,镇流器起降压限流作用
C、镇流器起整流作用
D、镇流器给日光灯的开始点燃提供瞬时高电压
图   5

6、如图5所示,在匀强磁场中两根平行的金属导轨MN与PQ,其电阻不计,ab、cd为两根金属杆,其电阻RabA、F1>F2,Uab>Ucd、       B、F1C、F1Ucd        D、F1=F2,Uab=Ucd
图  6
A
B
V
7、图6中,两光滑的金属导轨之间存在一匀强磁场,方向垂直指向纸里。导轨的一端经导线与一灯泡A相接,另一端用导线闭合,一金属框置于导轨之上,框与灯泡B串联。当金属框按图示方向运动时:(   )
A、A、B两盏灯都不亮    B、A、B两盏灯都发亮
C、灯泡A发亮,B不亮   D、灯泡A不亮,B发亮
(D)

(C)

(A)

图  7

8、图8中,M、N左右两边的匀强磁场大小相等方向相反,导线abcd被折成如图扇形,从图中位置开始绕O点沿顺时针方向匀角速转动。它产生的感生电流与时间的关系的图线应是:(    )
(B)

图  8

9、如图8所示,电键K原来是接通的,这时安培计中指示某一读数,在把K断开瞬间,安培计中出现:(    )
A、电流强度立即为零。
B、与原来方向相同逐渐减弱的电流。
C、与原来方向相同突然增大的电流。

物理模拟试题
一、模式型试题(10分,每小题5分)
1.(1997年全国高考题)质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a,当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则( )
A.a′=a B.a′<2a
C.a′>2a D.a′=2a
2.(2002年上海高考题)一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动后,匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是 ( )
A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气
B.探测器加速运动时,竖直向下喷气
C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气
D.探测器匀速运动时,不需要喷气
二、规范型试题(30分,每小题5分)
3.如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有质量为m的物体,当盘静止时,弹簧伸长了l,今后下拉盘使弹簧再伸长△l后停止,然后放手松开,设弹簧总在弹性限度内,则刚放手时盘对物体的支持力等于 ( )
A.B.
C.D.
4.如图所示,三个光滑斜面a,b,c,倾角分别为15°、45°、60°,三个斜面的底的长度相同,都为l,一个滑块分别从这三个斜面的顶端由静止开始下滑,设从斜面a,b,c,没有 至底端所用时间分别为ta>tb>tc,则 ( )
A.ta>tb>tc B.taC.ta>tc>tb D.ta5.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N,完全相贩弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数为10N,当小车做匀速直线运动时,弹簧秤甲的示数变8N,这时小车运动的加速率大小是 ( )
A.2m/s2 B.4m/s2
C.6m/s2 D.8m/s2
6.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程,轻绳上拉力F的大小为 ( )
A.F=Mg
B.MgC.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
7.如图所示,倾斜索道与水平夹角为37°,当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时,车厢中的人对厢底的压力为其体重的1.25倍,那么车厢对人的摩擦力为其体重的 ( )
A.1/4倍 B.1/3倍
C.5/4倍 D.4/3倍
8.质量为m的物体静止在倾角为a的斜面底端,现施平行于斜面的力将物体沿斜面向上拉,当物体运动至斜面中点时撤去拉力,物体恰好到达斜面顶端停止,设物体与斜面间的动摩擦因数为μ,则所施拉力大小为 ( )
A.2μmgcosa B.2μmgsina
C.2mg(cosa+μsina) D.2mg(sina+μcosa)
三、仿真型试题(共12分,每小题6分)
9.一个物体受到n个共点力作用而处于静止状态,现把其中某个力逐渐减小到零,此物体的加速度和速度怎样变化?如果再把这个力逐渐恢复到原来的大小和方向,则此物体的加速度和速度又怎样变化?
10.如图所示,一小球自由下落到竖直直立的弹簧上,试分析球从开始接触弹簧到弹簧压缩到最短的过程中,小球受到的弹力、加速度及速度的变化情况是怎样的?
四、前沿型试题(10分)
11.质量为50kg的木箱,在水平地面上受到一个与水平面成37°角斜向上的拉力作用,可知木箱与地面间的滑动摩擦因数μ=0.2,拉力F=150N,木箱沿水平方向向右运动,问经过10s木箱的速度多大?位移多大?
五、前瞻型试题(24分,每小题12分)
12.如图所示,一个质量m=0.1kg的小铁块放在一个质量为M=1kg的长木板上,一台电动机通过一根细长绳牵引着小铁块以恒定的速度v0=0.1m/s向右运动。已知铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.02,木板与水平面间的摩擦不计。先握住木板启动电动机,使铁块运动起来,然后放开木板,此时铁块距木板右端L0=0.5m,问
(1)放开木板后,铁块和木板相对运动的时间是多少?
(2)放开木板后,铁块离木板右端的最小距离是多少?(g取10m/s2)
13.(2002年全国高考理综卷)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦加在到离不平面5.0m高处,已知运动员与网接角的时间为1.2s,若把这段时间内网对运动员的作用当做恒力处理,求此力的大小。(g=9.8/s2)
六、预测型试题(14分)
14.如图所示,光滑球恰好放在木板的圆孤槽中,它的左边的接触点A,球和槽半径都为R,且OA与竖直线成a角,当木块的加速度过大时,球可以从槽中滚出,球的质量为m,木块的质量为M,一切摩擦均不计,要使球不滚出圆孤槽,求木块向右的最大加速度。
1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.D 7.B 8.D 9.物体原来受到n个力处于静止状态,受到的合力为零,当其中某个力逐渐减小时,物质所受合外力逐渐增大,物体的加速度也逐渐增大,由于物体原来静止,这个过程加速度方向与速度方向相同,物体作加速度逐渐增大的加速运动,因此速度逐渐增大,当这个力再逐渐恢复时,物体受的合外力将逐渐减小,物体的加速度将逐渐减小,由于速度方向未变,加速度方向与速度方向仍然相同,所以物体作加速度逐渐减小的加速运动,速度进一步增大;当这个力完全恢复时,合外力为零,加速度为零,则速度达到最大值。 10.小球接触弹簧后受到重力和弹力作用,其中重力为恒力,弹力大小随弹簧的形变大小变化而变化,在接触的开始一段时间内,重力大于弹力,小球受到的合力向下,且随弹簧形变增大而减小,因此加速度不断减小,由于加速度方向跟速度方向相同,因此速度不断增大;弹力增大到大小等于重力时,合力为零,加速度为零,速度达到最大值,球由于惯性仍向下运动,以后弹力大于重力,合力方向向上,弹力随弹簧的形变增大而逐渐增大,合也逐渐增大,加速度将逐渐增大,由于加速度方向跟速度方向相反,因此球作减速运动,速度逐渐减小到零,这时弹簧被压缩到最短。综上所述,小球从接触开始到弹簧被压缩到最短过程中,合力方向先向下后变为向上,大小由先变小后变大;加速度方向先向下后变为向上,大小由先变小后变大;速度一直向下,并先增大后减小,直到零,弹簧被压缩到最短。 11.7.6m/s 38m(木箱受到重力mg,拉力F,支持力N和摩擦力f作用,各力方向如图所示,由于所受各力都是恒力,因此木箱作匀加速直线运动。根据牛顿第二定律有:水平方向:Fcos37°-f=ma,竖直方向:Fsin37°+N=mg,f=μN,解得,根据运动学公式有:vt=at=0.76×10=7.6m/s,
12.(1)5s (2)0.25m((1)放开木板后的一段时间内,木板速度达到v0,以后二者相对静止。设铁块和木板相对运动的时间为t,则μmg=Ma,v0=at,解得t=5s。 (2)当铁块和木板有共同速度时,铁块离木板右端最近,设为L,由铁块和木板的位移关系得L=L0+at2-v0t=0.25m) 13.F=1.5×103N(将运动员看做质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小:v1=(向上),弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小:v2=(向上),速度的改变量:Δv=v1+v2(向上)以a表示加速度,Δt表示时间,则Δv=aΔt。接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,由牛顿第二定律:F-mg=ma,由以上五式解得:,代入数值得:F=1.5×103N) 14.a=gtana(当加速度过大时,球将以槽的A为轴转动,因此要使球不从槽中滚出,最大加速度为a,其支持力也将作用在A点指向球心,根据牛顿第二定律有:Nsina=ma,Ncosa=mg,解得a=gtana,要使球不从槽中滚出,则a≤gtana)
一、模式型试题(10分,每小题5分)
1.(2002年北京安徽春季高考试题)一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是 ( )
A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小
B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大
C.当a一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小
D.当a一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小
2.(2000年上海高考试题)匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧,弹簧下端挂有一小球,若升降机突然停止,在地面上的观察者看来,小球在继续上升的过程中( )
A.速度逐渐减小 B.速度先增大后减小
C.加速度逐渐增大 D.加速度逐渐减小
二、规范型试题(30分,每小题5分)
3.(1999年上海高考题)如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球,两根弹簧的一端与小球相连,另一端分别用销钉M、N固定于杆上,小球处于静止状态,设拔去销钉M的瞬间,小球的加速度的大小为12m/s2,若不拔销钉M而拔去N瞬间,小球的加速度可能为(g取10m/s2) ( )
A.22m/s2,方向竖直向上 B.22m/s2,方向竖直向下
C.2m/s2,方向竖直向上 D.2m/s2,方向竖直向下
4.弹簧秤用细线系两个质量都为m的小球,现让两小球在同一水面内做匀速圆运动,两球始终在过圆心的直径的两端,如图所示,此时弹簧秤读数 ( )
A.大于mg B.小于2mg
C.等于2mg D.无法判断
5.一个物体静止地放于水平桌面上,则 ( )
A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力
B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力
D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力
6.原来静止在光滑平面上的物体,同时受到两个力F1和F2的作用,F1和F2随时间的图象如图所示,那么,在图所示的四图中,哪一个可能是物体运动的v-t图象( )
图甲


图乙
7.如图所示,某轴承厂有一条滚珠传送带,传送带与水平面间的夹角为θ,上方A处有一滚珠送料口,欲使滚珠从送料口沿摩擦的斜槽最快地送到传送带上,应采取的措施是 ( )
A.沿AB所在的竖直方向安放斜槽
B.过A点向传送带做垂线,得垂足C,应沿AC方向安放斜槽
C.考虑路程和加速度两方面的因素,应在AB和AC之间某一适应位置安放斜槽
D.上述三种方法,滚珠滑到传送带上所用的时间相同
8.如图所示,传送带以10m/s的速度运行着,并且与水平面的夹角θ=37°。在传送带的A端轻轻地放一小物体,若已知该物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5,传送带A端到B端的距离为16m,则小物体从A端运动到B端所需的时间可能是(g=10m/s2)( )
A.1.8s B.2.0s
C.2.1s D.4.0s
三、仿真型试题(共12分,每小题6分)
9.用细绳连接两物体A和B,质量分别为m1和m2,如图第一次在光滑水平面上用水平力F拉物体,使A和B一起在水平面上做加速运动,此时绳的张力为T1,第二次用相同大小的力竖直拉物体,使A和B一起竖直向上做加速运动,此时绳的张力为T2,则T1_________T2(填>,=,<)。
10.如图所示,在轻质弹簧下吊一物体,静止后弹簧的伸长量为ΔL。现有一水平木板将物体托起,使弹簧恢复到自然长度L,并保持静止,然后,让木板由静止开始以加速度a(a四、前沿型试题(10分)
11.如图所示,物体A和B叠放在水平面上,A的质量为m=5kg,B的质量为M=10kg,A与B之间、B与水平面之间的动摩擦因数均为μ=0.4,当用F=100N的水平拉力时,求下列两种情况下,A、B的加速度和摩擦力各多大?(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)①F拉A;②F拉B;③若用拉力F=150N拉B,则情况又如何?
五、前瞻型试题(24分,每小题12分)
12.(2000年上海高考试题)风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球弛径略大于细杆直径。
(1)当杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数。
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间的夹角为37°并固定,如图所示,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
13.木块A以v0=5m/s的水平初速度滑上一辆静止在光滑水平面的长平板小车B上,如图所示,已知A的质量m1=0.4kg,平板小车B的质量m2=1.6kg,木块跟小车之间的动摩擦因数μ=0.2,其他阻力不计(g=10m/s2),求:
①木块在小车上滑行的时间。
②在这段时间内木块和小车通过的位移。
③木块在小车上滑行的距离。
六、预测型试题(14分)
14.用水箱运水和电石进行反应制乙块,放在汽车上的长方体敝口薄壁水箱,长为1m(与车前进方向平行),宽为0.6m,高为0.8m,箱内装满水,途中因紧急刹车而使一部分水外溢,已知车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.4,计算水箱中剩余水和足量电石反应产生的乙炔在27℃,加压到10atm灌装到容积为50L的钢瓶中,能装多少瓶?
(p水=103kg/m3,g=10m/s2,原子量H∶1,O∶16)
1.B、C 2.A、C 3.B、C 4.C 4.A 6.D 7.C 8.B、D 9.= 10.11.①aA=16m/s2,aB=0,f滑=20N;②aA=aB=a=2.67m/s2,f静=13.3N;③aA=4m/s2,aB=7m/s2,f滑=20N(①F拉A时,由于F<μmg,μmg<μ(M+m)g,所以B静止不动,A具有加速度,且A、B之间存在相对运动,则对A有:F-umg=maA,aA=F/m-μg=16m/s2,对于B,因为f地=μ(m+M)g>fA=μmg,所以B静止不动,这时A、B之间的摩擦力是滑动摩擦力,且大小为fA=μmg=20N②当F拉B时,假定A、B之间无相对滑动,则A、B具有相同加速度,用整体法有:F-μ(m+M)g=(m+M)a,,这时A在水平方向受到的摩擦力:fA=ma=13.3N,而A物体在摩擦力作用下,产生的最大加速度为am,则am-μg=4m/s2,说明假定相对静止的共同加速度a大于A物体的最大加速度am,这是不可能的,因此A,B之间一定存在相对运动,并且加速度大小不相等,另外也可根据上述方法判断,物体A要具有6m/s2的加速度的摩擦力f=ma=30N>f滑=20N,所以A,B之间有相对滑动,且A,B的加速度不相同。A物的加速度为:aA=μg=4m/s2,B物的加速度可根据牛顿第二定律求得:F-μmg-μ(M+m)g=MaB,∴,A,B之间存在相对运动,其滑动摩擦力大小为:f滑=μmg=20N)
12.(1)μ=0.5;(2)(设小球所受的风力为F,小球质量为m,则F=μmg,所以;(2)设杆对小球的支持力为N,摩擦力为f,如图所示,沿杆方向:Fcosθ+mgsinθ-f=ma,垂直于杆方向:N+Fsinθ-mgcosθ=0,f=μN,可解得,而,所以) 13.①2s;②6m;1m;③5m(①木块没上小车后,对小车有相对运动,所以木块与小车之间的摩擦力是滑动摩擦力,木块和小车的加速度大小不等,木块与小车靠摩擦力相联系,解答时采用隔离法,由于木块最终未离开小车,最后相对小车静止,速度相同,设为v1,木块和小车在水平方向都只受滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律有:对于木块:f=m1a1,a1=f/m1=μg=2m/s2,对于小车:f=m2a2,a2=f/m2=0.5m/s2,最终两者速度相同vt=v0-a1t=a2t,t=v0/(a1+a2)=2s,②木块对地位移为S1,小车对地位移为S2,则:,③木块在小车上滑行的距离L,则) 14.492瓶((1)汽车刹车时的加速度在为a=μg,刹车时,水外溢后水面与水平方向夹角为a,如图所示。∴水面上取一液面为对象,mgtana=ma,∴tana=μ=0.4,又tana=Δh/L,Δh=Ltana=1×0.4=0.4m,h=H·Δh=0.8-0.4=0.4m,剩余水的体积,ΔV=(H+h)Ld/2=(0.8+0.4)×0.6/2)=0.36m3,质量m=pΔV=103×0.36=360kg,(2)设生成乙炔nmol则:

2×18 1
360×103 n
得n=104mol,生成的乙炔在27℃,10atm占有的体积为V,PV=nRT,N=V/50代入数据得N=492瓶)