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高三物理复习讲义

受力分析与物体平衡

一、常见的几种力

1.重力与万有引力的比较

(1)方向:万有引力的方向指向地心,而重力的方 向总是竖直向下,与当地的水平面垂直,但不一定指向地心.

(2)大小:G =mg.其中g 与地理位置和物体所在处离地面的高度有关.

重力与万有引力的不同是由于地球自转引起的,如果不考虑地球自转的影响,就可以认为物体的重力等于地球对物体的万有引力.

2.对弹力的理解

(1)产生条件:①直接接触;②发生弹性形变.

(2)大小:弹簧的弹力可由胡克定律F =kx 计算,一般情况下可用平衡条件或牛顿定律求解.

(3)方向:垂直于接触面指向受力物体.

3.摩擦力的分析与计算

(1)对产生条件的理解:物体间要存在摩擦力,必须同时满足产生摩擦力的三个条件,缺一不可.

(2)两类摩擦力的判断:物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力,不是看物体是静止的还是运动的,而是看物体间是相对静止还是相对滑动,静止的物体可以受滑动摩擦力,运动的物体也可以受静摩擦力作用.

(3)摩擦力的大小计算

①滑动摩擦力的大小:由F =μFN 来计算,但要注意F N 的分析,它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力及该方向上的运动状态有关.

②静摩擦力的大小:跟产生相对运动趋势的外力密切相关,与物体的运动状态有关,但跟接触面间的FN 无直接关系.一般通过分析受力情况,沿接触面方向根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解.

4.电场力

5.磁场力

(1)安培力

①大小:F 安=B Il(l 为垂直于匀强磁场的有效长度).

②方向:由左手定则判定.

(2)洛伦兹力

(1)大小

(2)方向

①大小:F洛=qvB(v是垂直磁场的有效速度).

②方向:由左手定则判断.

(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现.

(2)永远垂直于B与v所决定的平面,但B、v未必垂直.

(3)垂直于B与I所决定的平面,但B与I未必垂直.

二、力的合成与分解

1.运算法则:平形四边形定则或三角形定则.

2.常用方法:合成法、分解法、正交分解法.

3.合力和分力的关系:等效替代关系.

三、共点力作用下物体的平衡

1.平衡状态:静止或匀速直线运动.

2.平衡条件:F合=0

(1)受力分析时,物体不能同时受到合力和分力的作用.

(2)物体在一组非共点力作用下也可能处于平衡状态.

(3)使用分解法的关键是明确力的作用效果,确定分力的方向,然后画出平行四边形.

四、物体间有无静摩擦力及静摩擦力方向的判断方法

物体间是否具有相对运动趋势不是很直观,因此判断静摩擦力的存在及方向时比较困难,下面列举几种常用的判断方法.

1.“假设法”和“反推法”

(1)假设法:即先假设没有摩擦力(即光滑)时,看相对静止的物体间能否发生相对运动.若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有静摩擦力.

(2)反推法:是从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就容易判断摩擦力的方向了.

2.利用牛顿第二定律判断

先假设物体受摩擦力作用,并假设出方向,利用牛顿第二定律或平衡条件列式计算.若F静≠0,则有静摩擦力,F静>0,说明其方向与假设方向相同,F静<0,说明其方向与假设方向相反.

3.利用牛顿第三定律(即相互作用力的关系)来判断

此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定另一物体受到的摩擦力方向.

(1)两物体相互接触是弹力和摩擦力存在的前提.

(2)物体间存在弹力又是存在摩擦力的前提.

五、受力分析的基本思路

1.受力分析的一般步骤

(1)确定分析的对象,是系统还是隔离物体.

(2)先画重力:作用点画在物体的重心上.

(3)其次画接触力(弹力和摩擦力):绕研究对象逆时针或顺时针观察一周,看研究对象

跟其他物体有几个接触点(面),对每个接触点(面),若有挤压,则画出弹力,若还有相对运动或相对运动趋势,则画出摩擦力.分析完一个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面).

(4)再画其他场力:看是否有电场力和磁场力作用,如有则画出场力.

(5)画完受力图后做一遍检查.检查一下画出的每一个力能否找出它的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在.

(6)检查一下分析的结果,看能否使研究对象处于题目所给的运动状态(静止、匀速或加速),否则,必然发生了多力或漏力的情况.

2.判定某力是否存在的方法

(1)假设法:当某个力不易判断时,可假设该力不存在,看物体的运动状态会受到怎样的影响,从而得出结论.如分析弹力可用撤物法,分析静摩擦力可用假设光滑法等.

(2)利用牛顿第三定律分析:当某一力不易直接分析时,可以转换研究对象,分析该力的反作用力,根据其反作用力的大小和方向来确定该力的大小和方向.

三、关于物体的平衡问题

1.判断物体是否处于平衡状态的方法

(1)从运动角度判断

当物体的速度大小和方向不变时,物体处于平衡状态.物体的速度为零时,不一定处于平衡状态,只有物体的加速度为零,物体才处于平衡状态.

(2)从受力角度判断

共点力作用下物体的平衡条件是合外力为零,表达式:F合=0或写成分量形式Fx合=0和Fy合=0.

物体处于平衡状态时的几个重要推论:

①二力平衡时,二力等大、反向、共线.

②物体受三个非平行力的作用而平衡时,这三个力的作用线(或延长线)必交于一点,且三力必共面,这三个力构成顺向的闭合三角形.

③物体在几个共点力的作用下处于平衡状态时,其中任意一个力必与其他力的合力等大、反向、共线.

2.分析平衡问题的基本步骤

(1)选定研究对象(整体法和隔离法).

(2)确定物体是否处于平衡状态(a=0).

(3)进行受力分析(画出准确规范的受力示意图).

(4)建立平衡方程(灵活运用平行四边形定则、正交分解法、三角形定则及数学方法).

3.求解共点力平衡问题的常用方法

(1)解三角形法:该方法主要用来解决三力平衡问

题.若力的三角形为直角三角形,则运用勾股定理及三角函数求解;若力的三角形为斜三角形,则运用正弦、余弦定理或相似三角形的知识求解.

(2)正交分解法:处理四力或四力以上的平衡问题用该方法较为方便.

(3)相似三角形法:通过力的三角形与几何三角形相似求未知力.对解斜三角形的图解法中,当物体所受的力变化时,通过对几个特殊状态画出力的图示(在同一图上)进行对比分

析,使得动态的问题静态化,抽象的问题形象化,使问题将变得易于分析处理.

例题分析

1.(2008·全国卷Ⅱ)如图1-1所示,一固定斜面上有两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与

斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因

数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因

数是( )

A. tanα

B. cotα

C.tanα

D.cotα

2.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放置的光滑挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图1-3所示是这个装置的截面图.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发

现P始终保持静止.则在此过程中,下列说法正确的是( )

A.MN对Q的弹力逐渐减小

B.地面对P的支持力逐渐增大

C.Q所受的合力逐渐增大

D.地面对P的摩擦力逐渐增大

3.如图1-7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,杆BC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

4.如图1-10所示,匀强电场方向向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v与磁场垂直、与电场成45°角射入复合场中,恰能做匀速直线运动,求电场强度E的大小和磁感应强度B的大小.

5.(2009·湖南师大附中模拟)如图1-2所示,A、B两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动,则 ( )

A.F1>F2

B.F1=F2

C.FT1>FT2

D.FT1=FT2

6.(2009·潍坊质检)如图1-13所示,倾斜天花板平面与竖直方向夹角

为θ,推力F 垂直天花板平面作用在木块上,使其处于静止状态,则( )

A.木块一定受三个力作用

B.天花板对木块的弹力FN>F

C.木块受的静摩擦力等于mgcos θ

D.木块受的静摩擦力等于mg/cos θ

7.如图1-14所示,质量为m 的通电导体棒ab 置于倾角为θ的导轨上.若已

知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,在图1-15所示的各种磁场中,导

体棒均、处于静止状态,则导体棒与导轨间的摩擦力可能为零的是

( )

8.(2009年浙江卷)16.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l 0 已知静电力常量为k ,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为

A .

22052kq l k l + B .220kq l k l - C .22054kq l k l - D .2

2052kq l k l -

牛顿运动定律

一、解决动力学问题的基本思路和常用方法

1.基本思路

受力分析和运动情况分析是解决问题的关

键,而加速度是联系受力情况和运动情况的桥

梁.基本思路如下框图所示.

2.常用方法

(1)整体法与隔离法

适用于解决连接体问题.当系统中各物体具

有相同的加速度时,可以把系统内的所有物体视为一个整体,不必分析各物体间的相互作用,只需分析外界对连接体的作用力,从而简化受力分析过程,提高解题速度,这种方法称为整体法.而隔离法必须考虑其他部分对隔离部分的作用,原来的内力转化为隔离部分所受的外力,在需要分析连接体内部的作用力时,必须用隔离法处理,而这种情况下,往往是先用整体法,再用隔离法.

(2)合成法

当物体只受两个力作用而产生加速度时,利用平行四边形定则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向.特别是两个力互相垂直或相等时,应用力的合成法比较简单.

(3)正交分解法

当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,通常是分解力,但在有些情况下分解加速度更简单.

①分解力:一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于

加速度方向分解,则∑Fx=ma(沿加速度方向),∑Fy=0(垂直于

加速度方向).

②分解加速度:当物体受到的力相互垂直时,沿这两个相互垂

直的方向分解加速度,有时更简单,如右图所示.即:∑Fx=max,

∑Fy=may,其中a x=a cosθ,a y=a sinθ

(4)假设法

在物理状态和物理过程不太明显的情况下,先假设一种状态(过程)或一个条件已知,然后再分析这一状态(过程)与题设情况是否相符,从而找到解题的突破口.

(5)转换对象法

转换对象法也叫牛顿第三定律法.在应用牛顿运动定律的过程中,有时无法直接求得问题的结果,此时可选取与所求对象有相互关系的另一物体作为研究对象,最后应用牛顿第三定律求出题目中的待求量.

(6)利用失重、超重规律

如:物体有超重现象,可推断物体具有向上的加速度,判断出F合方向向上,从而快速进行受力分析,列出方程进行求解.

(7)临界条件法(极限法)

在一个物理过程中,某个物理量发生变化,当变化到一定程度时,物体的状态就会发生突变,若把这种变化的条件找到,就可以利用这种极限法把这个条件合理外推,从而发现物理问题的本质规律,由临界条件来讨论物理量的取值范围.常用的极限法往往用零值、无穷大、某一边界值来进行尝试.

说明:

利用牛顿第二定律列式解题时,一般以合外力的方向或加速度的方向为正方向,此时与运动学公式中的正方向不一定相同,要特别注意v0和a的符号.

例题分析

1.(2009·东北三校联考)一质量m=

2.0 kg的小物块以一定的初速

度冲上一倾角为37°足够长的斜面,如图2-3所示.某同学利用传

感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算

机作出了小物块上滑过程的速度-时间图线,如图2-4所示.(取

sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)求:

(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小;

(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;

(3)小物块向上运动的最大距离.

2.(2009·上海高考)如图2-6(a)所示,质量m=1 kg的物体沿

倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图2-6(b)所示,求:

(1)物体与斜面间的动摩

擦因数μ;

(2)比例系数k. (sin37°

=0.6,cos37°=0.8,g=

10 m/s2)

3. (2009·芜湖模拟)如图2-8所示,放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ.今对物块A施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左匀加速运动,设A、B的质量分别为m、M,则弹簧秤的示数为 ( )

4.(2008·上海高考)总质量为80 kg的跳伞运动员从离地

500 m的直升机上跳下,经过2 s拉开绳索开启降落伞,

如图2-9所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图象求:

(g取10 m/s2)

(1)t=1 s时运动员的加速度和所受阻力的大小.

(2)估算14 s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.

(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.

5.(2009·南通模拟)如图2-12所示,在水平长直的轨道

上,有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持以速度

v0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m的小滑块轻放到

车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ.

(1)证明:若滑块最终停在小车上,滑块和车面摩擦

产生的内能与动摩擦因数μ无关,是一个定值.

(2)已知滑块与车面间的动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m=1 kg,车长L=2 m,车速v0=4 m/s,取g=10 m/s2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件?

6.(2008·四川高考)一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端.已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定.若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,如图2-15所示图象可能正确的是 ( )

7.(2009·黄冈中学模拟)如图2-20所示,粗糙的斜面体M放

在粗糙的水平地面上,物块m恰好能在斜面上沿斜面匀速下滑,

斜面体静止不动.若用平行斜面向下的力F推动物块,使物块加

速下滑,则斜面体 ( )

A.受到地面的摩擦力大小为零

B.受到地面的摩擦力的方向水平向右

C.对地面的压力为(M+m)g

D.在F的作用下,可能沿水平面向左运动

直线运动及其规律

一、s-t图象和v-t图象的比较

①表示物体做匀速直线运动①表示物体做匀变速直线运动(斜率表示加速度a)

(斜率表示速度v) ②表示物体做匀速直线运动

②表示物体静止③表示物体向正方向做匀减速直线运动

③表示物体向负方向④交点表示t2时刻物体的速度均为v2

做匀速直线运动⑤t1时刻物体的速度为v1,阴影

④交点表示t2时刻物表示物体在0~t1时间内的位移

体在位移为x2处相遇

⑤t1时刻物体的位移为x1

说明:

位移—时间图象(s-t图象)和速度—时间图象(v-t图象)都只能用于表示直线运动,不表示曲线运动.

二、匀变速直线运动的分析技巧与方法

1.巧用运动的可逆性和对称性

(1)可逆性:末速度为零的匀减速直线运动,可以等效为初速度为零的反方向匀加速直线运动

(2)竖直上抛运动的对称性

①上升和下降过程中物体经过同一位置的速度大小相等,方向相反.

②物体上升过程中从A点到B点和下降过程中从B点回到A点,所用时间相等

2.追及和相遇问题的分析方法和基本思路

(1)基本思路

(2)寻找问题中隐含的临界条件

例如:速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动).

①当两者速度相等时,若追者位移仍小于被追者位移,则永远追不上,此时两者间有最小距离.

②若两者速度相等时,两者的位移也相等,则恰能追上,也是两者避免碰撞的临界条件.

③若两者位移相等时,追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时两者间距离有一个较大值.总之,追及与相遇问题的基本思路是寻找并列出三个关系方程,分别是位移关系方程、速度关系方程和时间关系方程.

(3)常用分析方法

①物理分析法:抓好“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.

②相对运动法:巧妙地选取参照系,然后找两物体的运动关系.

③极值法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论,若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相碰.

④图象法:将两者的速度-时间图象在同一坐标系中画出,然后利用图象求解.

3.用图象法分析物体的运动过程将物体的运动过程用s-t图象或v-t图象表示出来,然后利用图象进行分析.利用图象分析问题时,要注意以下几个方面:

(1)图象与坐标轴交点的意义;

(2)图象斜率的意义;

(3)图象与坐标轴围成的面积的意义;

(4)两图线交点的意义.

说明:

( 1)对于竖直上抛运动和加速度恒定、速度减为零后能够反向加速运动的匀变速直线运动,要注意其运动的多解性.

(2)追及问题中,被追的物体如果做匀减速直线运动,要注意判断追上时被追的物体是否已停止运动.

例题分析:

1.如图1所示,水平面B点以左是光滑的,B点以右是粗糙的,质量为M和m的两个小物块,在B点以左的光滑水平面上相距L,以相同的速度向右运动.它们先后进入表面粗糙的水平面后,最后停止运动.它们与粗糙表面的动摩擦因数相同,静止后两个质点的距离为x,则有()

A.若M>m,x>L

B.若M=m,x=L

C.若ML

D.无论M、m取何值,都是x=0

2.(2009·江门模拟)如图3所示,放在光滑水平面上的木块以v0向右做匀速直线运动,现有一向左的水平力F作用在木块上,且随时间从零开始做线性变化,在这个过程中,能

正确描述木块运动情况的图象是图4中的(向右为正方向) ()

3.(2009·莱芜模拟)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学

在一次实验中得到的运动小车的速度v—t时间图象如

图4所示,由此可以知道()

A.小车先做加速运动,后做减速运动

B.小车运动的最大速度约为0.8 m/s

C.小车的最大位移是0.8 m

D.小车做曲线运动

4. (2009·济宁质检)如图15甲所示,水平传送带顺时针方向匀速运动.从传送带左端P先后由静止轻轻放上三个物体A、B、C,物体A经tA=9.5 s到达传送带另一端Q,物体B 经tB=10 s到达传送带另一端Q,若释放物体时刻作为t=0时刻,分别作出三物体的速度-时间图象如图乙、丙、丁所示,求:

(1)传送带的速度v0;

(2)传送带的长度l;

(3)物体A、B、C与传送带间的摩擦因

数各是多大;

(4)物体C从传送带左端P到右端Q所

用时间tC.

运动的合成与分解曲线运动

一、曲线运动的特点

1.运动特点:做曲线运动的物体,其速度的方向时刻在变化,而速度的大小不一定变化(如匀速圆周运动).

2.受力特点:由于曲线运动是变速运动,必然具有加速度,物体一定受外力作用,而且合外力与速度不共线,其方向指向轨迹曲线的凹侧.若将所有外力沿速度方向和垂直于速度方向正交分解,则速度方向的合力改变速度的大小,产生切向加速度,垂直于速度方向的合力改变速度的方向,产生向心加速度.

3.研究方法:运动的合成与分解,分运动与合运动的位移、速度、加速度之间满足平行四边形定则.

说明:

做曲线运动的物体受到与速度不共线的合外力,若合外力为恒力,加速度为一恒量,则物体做匀变速曲线运动(如抛体运动);若合外力是变力,则物体做变速曲线运动(如圆周运动).

二、运动的合成与分解的两类典型问题

1.船过河问题

(1)要求最短时间过河,不论船速与水流速度的关系如何,则船头必

须垂直指向对岸,如图3-1所示.

(2)要求过河的位移最短,则要区分两种情况:

①当船在静水中的速度v1大于水流速度v2时,最短过河位移为

河宽d,如图3-2所示,船头指向上游与河岸的夹角α=arccos

②当船在静水中的速度v1小于水流速度v2时,过河的最短

位移为s,如图3-3所示,船头指向上游与河岸的夹角为

θ=arccos最短位移s=

2.“关联速度”问题

绳、杆等有长度的物体,在运动过程中,其两端点的速度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,称之为“关联”速度.关联速度的关系-------沿杆(或绳)方向的速度分量大小相等.如图3-4所示,两物体A和B通过不可伸长的绳连在一起,则两物体沿绳方向的分速度大小相等.

说明:

(1)合运动一定是物体的实际运动.

(2)合运动的位移、速度、加速度都可用以分运动的位移、速度、加速度为邻边的平行四边形的对角线来表示,作图时要注意实、虚线的区分和箭头的标注.

(3)合运动是否是匀变速应看合加速度是否是恒量,合运动的轨迹是直线还是曲线应看合初速度与合加速度是共线还是不共线.

(4)分析平抛运动的问题,一定要画好示意图,搞清位移关系、速度关系,特别是在速度vx、vy、v构成的速度三角形中以及x、y、s构成的位移三角形中,明确已知量、未知量是解题的突破口.

(5)类平抛运动和平抛运动的规律类似,所以处理方法也相同,不同之处就是匀变速运

动的加速度不同.

例题分析:

1.(2009·江苏高考)在无风的情况下,跳伞运动员从水

平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力.图

3-13描绘的是下落速度的水平分量大小vx、竖直分

量大小vy与时间t的图象,可能正确的是()

2.(2009·山东省实验中学模拟)质点仅在恒力F的作用下,由O点

运动到A点的轨迹如图1所示,在A点时速度的方向与x轴平行,则

恒力F的方向可能沿()

A.x轴正方向

B.x轴负方向

C.y轴正方向

D.y轴负方向

3.(2009·烟台模拟)若河水的流速大小与水到河岸的距离有关,河中心水的流速最大,河岸边缘处水的流速最小.现假设河的宽度为120 m,河中心水的流速大小为4 m/s,船在静水中的速度大小为3 m/s,要使船以最短时间渡河,则()

A.船渡河的最短时间是24 s

B.在行驶过程中,船头始终与河岸垂直

C.船在河水中航行的轨迹是一条直线

D.船在河水中的最大速度为5 m/s

4.(2009·沈阳模拟)一辆汽车在水平路面上以速度v0匀速行驶时,发动机的功率为P,牵引力为F0.从t1时刻起汽车开上一个倾角为θ的坡路,若汽车功率保持不变,水平路面与坡路路况相同,汽车经过一段时间的变速运动后又进入匀速运动状态,则下面关于汽车速度、牵引力与时间的图象正确的是()

5.如图7所示,小朋友在玩一种运动中投掷的游戏,目的是在运

动中将手中的球投进离地面高3 m的吊环,他在车上和车一起以2 m/s

的速度向吊环运动,小朋友抛球时手离地面1.2 m,当他在离吊环的

水平距离为2 m时将球相对于自己竖直上抛,球刚好进入吊环,他将

球竖直向上抛出的速度是(g取10 m/s2) ()

A.1.8 m/s

B.3.2 m/s

C.6.8 m/s

D.3.6 m/s

6.(2009·深圳模拟)如图8所示,三个小球从同一高处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O′是O在水平面上的射影点,且O′A∶AB∶BC=1∶3∶5.若不计空气阻力,则下列说法正确的是()

A.v1∶v2∶v3=1∶3∶5

B.三个小球下落的时间相同

C.三个小球落地的速度相同

D.三个小球落地的动能相同

7. (2009·青岛模拟)如图12所示,质量为m=0.1 kg的小球置于平台末端A点,平台的右下方有一个表面光滑的斜面体,在斜面体的右边固定一竖直挡板,轻质弹簧拴接在挡板上,弹簧的自然长度为x0=0.3 m,斜面体底端C距挡板的水平距离为d2=1 m,斜面体的倾角为θ=45°,斜面体的高度h=0.5 m.现给小球一大小为v0=2 m/s的初速度,使之在空中运动一段时间后,恰好从斜面体的顶端B无碰撞地进入斜面,并沿斜面运动,经过C点后再沿粗糙水平面运动,过一段时间开始压缩轻质弹簧.小球速度减为零时,弹簧被压缩了Δx=0.1 m.已知小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,设小球经过C点时无能量损失,重力加速度g=10 m/s2,求:

(1)平台与斜面体间的水平距离d1;

(2)小球在斜面上的运动时间t;

(4)弹簧压缩过程中的最大弹性势能Ep .

8.(2009·济宁模拟)如图3-9 所示,在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方向如图所示,y轴上一点P的坐标为(0,y0),有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中,当匀强电场的场强为E1时,电子从A点射出,A点坐标为(xA,0),

当电场强度为E2时,电子从B点射出,B点坐标为(xB,0),已知电子

的电荷量为e,质量为-,不计电子的重力,E1、E2未知.

(1)求匀强电场的场强E1、E2之比;

(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q

点的坐标为(0,-y0),求感光胶片上两曝光点的横坐标xA′、xB′

之比.

圆周运动 万有引力与航天

一、竖直平面内圆周运动的两种模型的临界问题 1.“绳模型” 2.“杆模型” 说明:

“绳模型”不一定真有绳,“杆模型”也不一定真有杆,凡是不能提供支承力的模型均为“绳模型”;凡是既能提供支承力、又能提供拉力的模型均为“杆模型”.

二、万有引力定律的应用 1.测天体的质量和密度

(1)利用天体表面的重力加速度g 和天体的半径R .

由mg R

Mm G =2,得G gR M 2=,RG g

V M πρ43=

=

说明:

(1)因卫星上物体的重力用来提供物体绕地球做圆周运动的向心力,所以均处于完全失重状态.与重力有关的仪器不能使用,与重力有关的实验不能进行,但是可以做测力试验。

(2)卫星变轨时,做离心运动后速度变小,做近心运动后速度变大. 三、天体运动问题的分析思路与方法 1.两条基本思路

(1)当天体转动时,由万有引力提供向心力

主要用于计算天体的质量,讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题.

(2)在地面附近万有引力近似等于物体的重力,mg R

Mm

G

=2.主要用于计算涉及重力加速度的问题.若已知地球半径R 和地球表面的重力加速度g ,根据2

R

m m G

mg 地=得

G

g R m 2=地 ,此式通常称为黄金代换式.

2.卫星变轨问题的分析方法

卫星绕天体稳定运行时,万有引力提供了卫星做匀速圆周运动的向心力.由

r v m r

Mm G 2

2= 得r

GM

v =

由此可知轨道半径r(卫星到地心的距离)越大,卫星的速度v 越小.当卫星由于某种原因速度v 突然改变时,引F 和r v m 2

不再相等,因此就不能再根据

r GM v =

来确定r 的大小.当r v m F 2>引时,卫星做近心运动;当r

v m F 2

<引时,卫星做

3.天体运动中估算题和信息题的解题方法

(1)估算题

①物理估算,一般是指依据一定的物理概念和规律,运用物理方法和近似计算方法,对所求物理量的数量级或物理量的取值范围进行大致的推算.

②在一些天体运动方面的估算题中,常存在一些隐含条件,应加以利用.如在地球表面的物体受到的地球的吸引力近似等于重力,地面附近重力加速度g=9.8 m/s2,地球自转周期T=24 h,公转周期T′=365 d,月球绕地球运动的周期约为27 d,及月球自转周期约为27 d等.

(2)信息题

①对于天文方面的信息题,不少学生解题时往往大致看一下题目后,觉得从没见过就丧失信心,自动放弃,不愿仔细阅读,认真分析.实际上这类题目给出的文字中大部分为无用信息,有些文字对解题无关,只有几句有用信息,我们只要仔细阅读,找出与解题有关的文字即可.

②正确的解题方法是:仔细阅读,明确题意,善于提取题中的有用信息,这当然要看题目要我们做什么,求哪些物理量.把有用信息提取出来,建立模型,这就是我们常见的题目了,然后分析其过程,看看有哪些物理规律适用,列出方程,求解即可.

说明:

在利用万有引力定律和向心力公式进行天体运动问题的相关计算时,涉及的数值通常较大,所以在解题过程中应多采用合成推导,减少中间量的计算,以减小计算结果的误差.

例题分析:

1.如图3-10所示,在水平地面A处以初速度v0抛出一小

球,恰好水平经过光滑的半圆形轨道的最低点B,已知半圆形轨

道半径R=0.2 m,B点离地面的高度也为R,A点到B点的水平

距离为2R,重力加速度g=10 m/s2,求:

(1)小球从A运动到B的时间;

(2)小球的初速度v0;

(3)小球能否到达半圆形轨道的最高点C.

2.(2009·江苏四市联考)如图3-11所示,质量为m的小球置于正方体的光滑硬质盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,问:

(1)要使盒子在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则该盒子做

匀速圆周运动的周期为多少?

(2)若盒子以(1)中周期的做匀速圆周运动,则当盒子运动到图示球

心与O点位于同一水平面位置时,小球对盒子的哪些面有作用力,作用

3.如图所示在方向竖直向下的匀强电场中,一个带负电q,

质量为m且重力大于所受电场力的小球,从光滑的斜面轨道的

点A由静止下滑,若小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的

最高点B而作圆周运动,问点A的高度h至少应为多少?

4.如图所示,游乐列车由许多节车厢组成。列车全长为L,圆形轨道半径为R,(R远大于一节车厢的高度h和长度l,但L>2πR).已知列车的车轮是卡在导轨上的光滑槽中只能使列车沿着圆周运动,在轨道的任何地方都不能脱轨。试问:在没有任何动力的情况下,列车在水平轨道上应具有多大初速度v0,才能使列车通过圆形轨道而运动到右边的水平轨道上?

5.(2009·聊城模拟)由于地球的自转,在地球表面上,除了两极以外,任何物体都要随地球的自转而做匀速圆周运动,同一物体,当位于北京和上海两个不同地方的时候,可以判断(只考虑地球对物体的作用力)()

A.该物体在北京和上海时所受的合力都指向地心

B.在北京时所受的重力大

C.在上海时随地球自转的线速度大

D.在上海时的向心加速度大

6.(2008·北京高考)据媒体报道,“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运行周期127 min.若还知道引力常量和月球的平均半径,仅利用以上条件不能求出的是()

A.月球表面的重力加速度

B.月球对卫星的吸引力

C.卫星绕月运行的速度

D.卫星绕月运行的加速度

7.(2009·南京模拟)“神舟”七号载人飞船在离地面高约340 km的近地轨道上运行,因受空气阻力、地球引力及光压等因素的影响,飞船飞行轨道发生变化.为了确保正常运行,“神舟”七号飞船成功地进行了高精度的轨道维持.在轨道维持开始时,飞船尾部喷出橘黄色火焰,飞船加速.以下说法正确的是()

A.飞船因受空气阻力等因素的影响,其轨道半径会减小

B.飞船轨道维持开始时,飞船加速,会导致其轨道半径减小

C.飞船轨道维持开始时,飞船加速,会导致其轨道半径增大

D.飞船轨道维持后,飞船的运行周期会增大

8.(2009·华南师大附中模拟)已知地球的半径为6.4×6

10m ,地球自转的角速度为7.27×5

10

rad/s ,地面的重力加速度为9.82

/s m ,在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9

×3

10m/s ,第三宇宙速度为16.7×3

10m/s ,月地中心间距离为3.84×8

10m.假设地球上有一棵苹果树 长到了月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将( ) A.落向地面 B.飞向茫茫宇宙

C.成为地球的“苹果月亮”

D.成为地球的同步“苹果卫星”

9.探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近,在P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道绕月飞行,如图3-15所示.若卫星的质量为m ,远月点Q 距月球表面的高度为h ,运行到Q 点时它的角速度为ω,向心加速度为a ,月球的质量为M ,

半径为R ,月球表面的重力加速度为g ,引力常量为G.则它在远月点时对月球的万有引力大小为( )

10.(2009·黄冈中学模拟)我国探月的“嫦娥工程”已启动,在不久的将来,我国宇航员将登上月球.假如宇航员在月球上测得摆长为l 的单摆做小振幅振动的周期为T ,将月球视为密度均匀、半径为r 的球体,则月球的密度为 ( )

11. (2008·宁夏高考)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T ,两颗恒星之间的距离为r ,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)

功和能

一、对动能定理的理解

1.动能定理中“外力”指作用在物体上包含重力在内的所有外力,如弹力、摩擦力、电场力、磁场力.求功的代数和时要注意功的正、负.若物体所受外力对物体做功时对应同一段位移,那么“外力做功的代数和”与“合外力的功”的说法是等价的.

2.动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功;且力做功时可以是连续的,也可以是不连续的;另外,动能定理既适用于力学中物体的机械运动,也适用于电磁学中电场力做功、安培力做功等问题.因此,动能定理的应用具有很大的普遍性和优越性.

二、对功能关系和能量守恒的理解

1.对功能关系的理解做功的过程必定伴随着能量的转化或转移,反之,能量的转化必须通过做功来完成,功是能量转化的量度.

2.对能量守恒定律的理解

(1)某种形式能量的减少,一定存在另外形式能量的增加,且减少量与增加量相等. (2)某个物体能量的减少,一定存在别的物体能量的增加,且减少量与增加量相等.

说明:

能量转化与守恒的观点是分析解决物理问题时最基本、最普遍的观点.解题中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的损失.

三、变力做功的计算方法

1.用动能定理或功能关系求解(功是能量转化的量度).

2.作出变力F 随位移x 变化的图象,图线与横轴所围的面积,即为变力的功.

3.当变力的功率一定时,可用W =Pt 求功,如机车牵引力的功.

4.将变力的功转化为恒力的功

(1)当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,可将变力的作用过程分割成若干个恒力的小过程,将每个小过程的功求出,再求总功(此即微元法),如滑动摩擦力、空气阻力做的功,这类力的功等于力的大小和路程的乘积.

(2)当力的方向不变,大小随位移做线性变化时,可先求出力对位移的平均值

2

2

1F F F +=

-

,再由αcos l F W -=计算功,如弹簧弹力做的功. 四、动能定理的应用策略

1.对涉及单个物体的受力、位移及过程始、末速度的问题的分析,尤其不涉及时间时,应优先考虑用动能定理求解.

2.若物体运动包含几个不同过程时,可分段运用动能定理列式,也可以全程列式(当所求解的问题不涉及中间速度时).

高三物理复习讲义

受力分析与物体平衡 一、常见的几种力 1.重力与万有引力的比较 (1)方向:万有引力的方向指向地心,而重力的方 向总是竖直向下,与当地的水平面垂直,但不一定指向地心. (2)大小:G =mg.其中g 与地理位置和物体所在处离地面的高度有关. 重力与万有引力的不同是由于地球自转引起的,如果不考虑地球自转的影响,就可以认为物体的重力等于地球对物体的万有引力. 2.对弹力的理解 (1)产生条件:①直接接触;②发生弹性形变. (2)大小:弹簧的弹力可由胡克定律F =kx 计算,一般情况下可用平衡条件或牛顿定律求解. (3)方向:垂直于接触面指向受力物体. 3.摩擦力的分析与计算 (1)对产生条件的理解:物体间要存在摩擦力,必须同时满足产生摩擦力的三个条件,缺一不可. (2)两类摩擦力的判断:物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力,不是看物体是静止的还是运动的,而是看物体间是相对静止还是相对滑动,静止的物体可以受滑动摩擦力,运动的物体也可以受静摩擦力作用. (3)摩擦力的大小计算 ①滑动摩擦力的大小:由F =μFN 来计算,但要注意F N 的分析,它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力及该方向上的运动状态有关. ②静摩擦力的大小:跟产生相对运动趋势的外力密切相关,与物体的运动状态有关,但跟接触面间的FN 无直接关系.一般通过分析受力情况,沿接触面方向根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解. 4.电场力 5.磁场力 (1)安培力 ①大小:F 安=B Il(l 为垂直于匀强磁场的有效长度). ②方向:由左手定则判定. (2)洛伦兹力 (1)大小 (2)方向

①大小:F洛=qvB(v是垂直磁场的有效速度). ②方向:由左手定则判断. (1)安培力是洛伦兹力的宏观表现. (2)永远垂直于B与v所决定的平面,但B、v未必垂直. (3)垂直于B与I所决定的平面,但B与I未必垂直. 二、力的合成与分解 1.运算法则:平形四边形定则或三角形定则. 2.常用方法:合成法、分解法、正交分解法. 3.合力和分力的关系:等效替代关系. 三、共点力作用下物体的平衡 1.平衡状态:静止或匀速直线运动. 2.平衡条件:F合=0 (1)受力分析时,物体不能同时受到合力和分力的作用. (2)物体在一组非共点力作用下也可能处于平衡状态. (3)使用分解法的关键是明确力的作用效果,确定分力的方向,然后画出平行四边形. 四、物体间有无静摩擦力及静摩擦力方向的判断方法 物体间是否具有相对运动趋势不是很直观,因此判断静摩擦力的存在及方向时比较困难,下面列举几种常用的判断方法. 1.“假设法”和“反推法” (1)假设法:即先假设没有摩擦力(即光滑)时,看相对静止的物体间能否发生相对运动.若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有静摩擦力. (2)反推法:是从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就容易判断摩擦力的方向了. 2.利用牛顿第二定律判断 先假设物体受摩擦力作用,并假设出方向,利用牛顿第二定律或平衡条件列式计算.若F静≠0,则有静摩擦力,F静>0,说明其方向与假设方向相同,F静<0,说明其方向与假设方向相反. 3.利用牛顿第三定律(即相互作用力的关系)来判断 此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定另一物体受到的摩擦力方向. (1)两物体相互接触是弹力和摩擦力存在的前提. (2)物体间存在弹力又是存在摩擦力的前提. 五、受力分析的基本思路 1.受力分析的一般步骤 (1)确定分析的对象,是系统还是隔离物体. (2)先画重力:作用点画在物体的重心上. (3)其次画接触力(弹力和摩擦力):绕研究对象逆时针或顺时针观察一周,看研究对象

(完整版)高三物理一轮复习讲义(80)波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应

高三物理一轮复习讲义(80) (波的反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应) 一、知识梳理 1.波面和波线:波面指波传播过程中,任何_______________相同的点组成了一个个面;波线指与波面垂直的那些背离波源的线,它代表了波的_____________.波线与波面_____________。 2.惠更斯原理:介质中任一波面上的各点,都可以看做发射子波的_____________,其后任意时刻,这些子波在波的传播方向上的_____________就是新的_____________. 3.反射规律:在波的反射中,入射角为入射波的波线与界面法线的夹角;反射角为反射波的_____________与界面_____________的夹角;反射角_____________入射角;反射波的波长、频率和波速都与入射波_____________. 4.折射定律:在波的折射中,波的_____________保持不变,故_________和_____________ 都发生变化.当波由介质I射入介质Ⅱ时,入射角、折射角以及两介质中波速的关系为_____________. 5.波的独立传播和叠加 (1)波的独立传播原理:两列波相遇前、相遇过程中和相遇后,各自的_____________不发生任何变化,这叫做波的独立传播原理. (2)波的叠加原理:几列波相遇时,每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只是在重叠的区域里任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的_____________.6.波的干涉 (1)干涉现象:_____________相同的两列波叠加,使某些区域的振动_____________,某些区域的振动_____________,而且振动加强的区域和振动减弱的区域_____________,这种现象叫做波的干涉.所形成的图样叫做干涉图样. (2)产生稳定干涉的必要条件:两列波的_____________. (3)振动加强和减弱的条件:在两波源振动情况(振动步调)相同的情况下,如果某点到两波源的距离之差等于波长的__________倍,则该点的振动是加强的;如果某点到两波源的距离之差是_____________的奇数倍,则该点的振动是减弱的.(若两波源的振动情况相反,则结果完全相反) 7.波的衍射现象 (1)定义:波传播过程中偏离_____________绕过障碍物的现象叫衍射. (2)发生明显衍射的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长_____________。 8.多普勒效应:由于________和观察者之间有_____________,使观察者感到_____________发生变化的现象,叫做多普勒效应.当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接受到的频率_____________;如果二者相互远离,观察者接受到的频率__________。

三 专题一 传送带 —2021届高三物理一轮复习讲义

专题一 传送带模型 1. 基本方法 ① 参考系:高中阶段五大规律:牛顿运动定律,动能定理、机械能守恒定理、动量定理、动量守恒, 这些公式速度、位移都必须以地面为参考系。传送带、滑块模板,应用这些规律时也只能选取地面 为参考系。 ② 研究方法:整体法+隔离法、V-t 图像法;这类问题是典型的多对象、多过程问题,隔离各个物体, 分析各个物体各阶段的受力、加速度;画出各自的V-t 图像,根据题意,找到速、位、时之间的关 系。V-t 图像与坐标轴围城的面积表示对地位移,交叉区面积表示相对位移。 ③ 关于摩擦力: (1) 区分清楚是滑动摩擦还是静摩擦,只要速度不相等,一定是滑动摩擦; (2) 滑动摩擦力大小、方向:注意滑动摩擦力是主动力,大小根据公式计算;方向可以两个物体 的速度关系(带动关系)判断,速度快的会带动速度慢的,慢前快后;静摩擦是被动力,没有具体 公式。 (3) 摩擦力发生突变的时刻是速度相等的时刻,所以根据V-t 图像,很容易知道,什么时候速度相 等。 2. 传送带 ① 正确分析物块各阶段的受力,分析运动,注意判断共速后摩擦力的突变是关键。如果是斜面,要 判断共速后u 与θtan 的关系,u 代表最大静摩擦力,θtan 代表下滑力。 ② 传送到是否足够长,能否达到共速?物体能否滑离传送带是看对地位移与传送带的长度关系;可 以假设传送带足够长,计算出共速时的对地位移,然后比较对地位移与传送带的长度的关系,验证 假设。

③正确区分滑痕长度、生热长度:尤其在往复运动中;例如:共速前,传送带比滑块运动得快,共速后滑块比传送带运动得快,滑痕长度为相对位移大的、生热长度为两次相对位移之和。 ④放上物体后,电机多消耗电能问题:两种解法:①根据能量守恒(间接法),多消耗的电能等于摩擦生热+物块增加的机械能;①直接法:摩擦力对传送带做多少的负功,就表示传送带输出多少能量,即fs传。 ⑤小滑块放在传送带上由0开始加速,达到共速时,滑块的位移等于生热距离等于传送带位移的一 半;E物机=Q= E 2 1 电。 典例 一、传送带问题 例1.(多选)如图所示,三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 m,且与水平方向的夹角均为37°,现有两个小物块A、B从传送带顶端都以 1 m/s的初速度沿传送带下滑,两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。下列判断正确的是( ) A.物块A先到达传送带底端 B.物块A、B同时到达传送带底端 C.传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上 D.物块A下滑过程中相对传送带的位移小于物块B下滑过程中相对传送带的位移 BCD

高考物理一轮复习 第二章 第3节 力的合成与分解讲义(含解析)-人教版高三全册物理教案

力的合成与分解 (1)合力及其分力均为作用于同一物体上的力。(√) (2)合力及其分力可以同时作用在物体上。(×) (3)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。(√) (4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则。(√) (5)两个力的合力一定比其分力大。(×) (6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。(√) (7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。(×) 突破点(一) 力的合成问题 1.共点力合成的常用方法 (1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大

小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。 (2)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。 类 型 作 图 合力的计算 ①互相垂直 F =F 12+F 22 tan θ=F 1 F 2 ②两力等大,夹角为θ F =2F 1cos θ2 F 与F 1夹角为θ2 ③两力等大且夹角120° 合力与分力等大 (3)力的三角形定则:将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接,从第一个力的作用点,到第二个力的箭头的有向线段为合力。平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示。 2.合力的大小X 围 (1)两个共点力的合成 |F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2 即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为|F 1-F 2|,当两力同向时,合力最大,为F 1+F 2。 (2)三个共点力的合成 ①三个力共线且同向时,其合力最大,为F 1+F 2+F 3。 ②任取两个力,求出其合力的X 围,如果第三个力在这个X 围之内,则三个力的合力最小值为零;如果第三个力不在这个X 围内,则合力最小值等于最大的力减去另外两个力。 [题点全练] 1.如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F 与θ角之间的关系图像(0≤θ≤2π),下列说法中正确的是( )

高三物理一轮复习讲义:恒定电流

(人教版)2012届高三物理一轮复习讲义:恒定电流 一、知识概述 本次主要学习恒定电流的1,2,3,6节内容,是初中部分电路知识的充实和提高,主要讲述了两个重要的定律:部分电路欧姆定律和电阻定律;三个重要的概念:电流、电阻和电压;以及了解半导体和超导体的性能在技术中的应用及发展前景,本部分是电学的基础。 二、重点知识归纳及讲解 (一)电流 1、电流的一层含义 (1)大量自由电荷定向移动形成电流的现象; (2)物体中有大量的自由电荷是形成电流的内因,电压是形成电流的外因。 2、电流的另一层含义 (1)意义:表示电流强弱的物理量 (2)定义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间的比值叫电流. (3)公式:(定义式) (4)单位:安培(A)毫安(mA)微安(μA) (5)是标量,方向规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向 (6)方向不随时间而改变的电流叫直流电:方向和强弱都不随时间而改变的电流叫恒定电流。

3、电流的微观表达式:I=nqSv n—单位体积内电荷数q—自由电荷量S—导体的横截面v—电荷定向移动的速率 4、导线中的电场:导线中的电场是两部分电荷共同作用的结果,其一是电源正、负极产生的电场,可以将该电场分解为两个方向:沿导线方向的分量使只有电子沿导线做定向移动,形成电流;垂直导线方向的分量使自由电子向导线的某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。这些电荷分布产生附加电场,该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场,直到使导线中该方向合场强为零,而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行,自由电子只存在定向移动。 (二)电动势 1、电源:通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置. 2、电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移动到正极所做的功 3、表达式: 4、内阻:电源内部也是由导体组成,这个电阻叫做电源的内阻。 (三)欧姆定律 内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比,即(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)。

小力学专题3 整体法与隔离法—2021届高三物理一轮复习讲义

专题3 整体法与隔离法 1. 整体法和隔离法: 连接体、叠加问题首先想到整体隔离法,尤其是求底层物体与地面、墙壁等接触的 摩擦力与弹力问题时,优先选择整体法,对于力少的物体采用隔离法分析; ①初级整体法:系统各个物体都处于平衡状态,例如一个物体匀速,一个静止,分析 整体合力为0; ②中级整体法:系统各个物体有共同的加速度,一般先隔离系统一部分求到加速度, 再对整体用牛二;(牛顿定律中会详细分析) ③一些物体是平衡的,一些物体有加速度; ∑ F 外???+++= 332211a m a m a m 或者∑ F 外x ???+++= 3x 32x 21x 1a m a m a m , ∑ F 外y ???+++= 3y 32y 21y 1a m a m a m 。 2.整体法的口诀 整体法的三个层次:初级-中级-高级 外力整体内隔离,优先分析简单体; 初级整体都平衡,中级整体共加速; 高级整体随意用,矢量性与系统性。 注意:内力与外力、天生的外力

初级整体 例1.如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为() A.3∶4B.4∶3C.1∶2D.2∶1 例2.质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上,如图3所示,a受到斜向上与水平面成θ角的力F 作用,b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用,两力在同一竖直平面内,此时两木块保持静止,则() A.b对a的支持力一定等于mg B.水平面对b的支持力可能大于2mg C.a、b之间一定存在静摩擦力

D.b与水平面之间可能存在静摩擦力 例3.a、b两个质量相同的球用线连接,a球用线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,以下图示哪个是正确的() 例4.(多选)如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间,处于静止状态。若不计一切摩擦,则() A.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)g B.墙面对正方体的弹力大小为mg tan α C.正方体对直角劈的弹力大小为mg cos α D.直角劈对墙面的弹力大小为mg sin α 例5.如图所示,两个光滑金属球a、b置于一个桶形容器中,两球的质量m a>m b,对于图中的两种放置方式,下列说法正确的是() A.两种情况对于容器左壁的弹力大小相同 B.两种情况对于容器右壁的弹力大小相同 C.两种情况对于容器底部的弹力大小相同 D.两种情况两球之间的弹力大小相同 例6.如图所示,水平地面粗糙,竖直墙面光滑,A是一个光滑圆球,B是与A半径相等的半圆球,A、B均保持静止。将B向左移动稍许,A、B仍处于静止状态。下列说法正确的是 A.墙壁对A的弹力变大B.B对地面的压力变小 C.A对B的压力变大D.B受到地面的摩擦力变小

2021届高三二轮物理复习讲义:第2讲 力和直线运动

第2讲 力和直线运动 【核心要点】 1.匀变速直线运动的条件 物体所受合力为恒力,且与速度方向共线。 2.匀变速直线运动的基本规律 速度公式:v =v 0+at 。 位移公式:x =v 0t +12at 2。 速度和位移公式:v 2-v 20=2ax 。 中间时刻的瞬时速度:v t 2 =x t =v 0+v 2。 任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量,即Δx =x n +1-x n =aT 2。 3.图象问题 (1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度,图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。匀变速直线运动的v -t 图象是一条倾斜直线。 (2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度。 4.超重和失重 超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关,只取决于物体的加速度方向。当a 的方向竖直向上或有竖直向上的分量时,超重;当a 的方向竖直向下或有竖直向下的分量时,失重;当a =g 且竖直向下时,完全失重。 5.瞬时问题 应用牛顿第二定律分析瞬时问题时,应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变,而弹簧的弹力不能突变。 【备考策略】

1.用运动学公式和牛顿第二定律解题的关键流程 2.解题关键 抓住两个分析,受力分析和运动情况分析,必要时要画运动情景示意图。对于多运动过程问题,还要找准转折点,特别是转折点的速度。 3.常用方法 (1)整体法与隔离法:单个物体的问题通常采用隔离法分析,对于连接体问题,通常需要交替使用整体法与隔离法。 (2)正交分解法:一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解,有时根据情况也可以把加速度进行正交分解。 (3)逆向思维法:把运动过程的末状态作为初状态,反向研究问题,一般用于匀减速直线运动问题,比如刹车问题、竖直上抛运动问题。 匀变速直线运动规律的应用 1.必须领会的两种物理思想:逆向思维、极限思想。 2.必须辨明的“两个易错易混点” (1)物体做加速或减速运动取决于速度与加速度方向间的关系。 (2)“刹车”问题要先判断刹车时间,再分析计算。 命题角度①运动规律的应用 ②追及相遇问题 【例1】(2020·全国卷Ⅰ,24)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用F=k v2描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F 与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为1.21×105 kg时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为1.69×105 kg,装载货物前后

第一章 运动学—2021届高三物理一轮复习讲义

专题一 直线运动 一、 直线运动易错点总结: 1. 时间与时刻:时间轴上n 代表ns 末;2秒内,前2s ,2s 末,第2秒; 2. 定义式与决定式:根据定义式v 与x 方向相同,a 与v ∆的方向相同,但a 与v 、v ∆无关; 3. 加速运动还是减速运动不看a 增减,而是看a 与v 方向是否一致; 4. 矢量性:无论是标量还是矢量,只有相对量正负才表示大小; 5. 平均速度、平均速率、瞬时速度(光电门)、速率; 6. 用极限法求瞬时速度和瞬时加速度 (1)公式v =Δx Δt 中,当Δt →0时v 是瞬时速度. (2)公式a =Δv Δt 中,当Δt →0时a 是瞬时加速度. 注意 (1)用v =Δx Δt 求瞬时速度时,求出的是粗略值,Δt 越小,求出的结果越接近真实值. (2)对于匀变速直线运动,一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一段时间内中间时刻的瞬时速度. 1. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d =3.0 cm 的遮光板,如图2所示,滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt 1=0.30 s ,通过光电门2的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt =3.0 s ,则滑块的加速度约为( ) 图2 A .0.067 m/s 2 B .0.67 m/s 2

C .6.7 m/s 2 D .不能计算出 答案 A 2. 高楼坠物危害极大,常有媒体报道高空坠物伤人的事件。某建筑工地突然有一根长为l 的直钢筋从高空坠下,垂直落地时,恰好被检查安全生产的随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片。为了查询钢筋是从几楼坠下的,检查人员将照片还原后测得钢筋的影像长为L ,且L >l ,查得当时相机的曝光时间为t ,楼房每层高为h ,重力加速度为g 。则由此可以求得( ) A .钢筋坠地瞬间的速度约为L t B .钢筋坠下的楼层为 (L -l )2 2ght2+1 C .钢筋坠下的楼层为 gt22h +1 D .钢筋在整个下落时间内的平均速度约为l 2t 答案 B 二、 基本公式运用 画过程示意图―→判断运动性质―→选取正方向―→选用公式列方程―→ 解方程并加以讨论

高考物理最全面最详细的复习讲义

高考物理最全面最详细的复习讲义 一、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变,叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等运动形式. ①运动是绝对的,静止是相对的。②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。 二、参考系(参照物) 参考系:在描述一个物体运动时,选作标准的物体(假定为不动的物体) 1描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化,由于所选的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述只能是相对的. 2.描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,描述的结果可能不同, 3.参考系的选取原则上是任意的,但是有时选运动物体作为参考系,可能会给问题的分析、求解带来简便, 一般情况下如无说明, 通常都是以地球作为参考系来研究物体的运动. 三、质点 研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响可以忽略,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.用来代替物体的有质量的点.......... 做质点. 可视为质点有以下两种情况 ①物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略,可以把物体当作质点。 ②作平动的物体由于各点的运动情况相同,可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动,可以当作质点处理。 物理学对实际问题的简化,叫做科学的抽象。科学的抽象不是随心所欲的,必须从实际出发。 像这种突出主要因素,排除无关因素,忽略次要因素的研究问题的思想方法,即为理想化方法,质点即是一种理想化模型. 四、时刻和时间 时刻:是指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点,如第3s 末、3s 时(即第3s 末)、第4s 初(即第3s 末)均表示为时刻. 时刻 与状态量相对应:如位置、速度、动量、动能等。 时间:两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点之间的线段长度, 如:4s 内(即0至第4末) 第4s(是指1s 的时间间隔) 第2s 至第4s 均指时间。 会时间间隔的换算:时间间隔=终止时刻-开始时刻。 时间与过程量相对应。如:位移、路程、冲量、功等 五、位置、位移、路程 位置:质点的位置可以用坐标系中的一个点来表示, 在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x) 、s (x,y) 、s (x,y,z) 位移:①表示物体的位置变化,用从初位置指向末位置的有向线段来表示,线段的长短表示位移的大小, 箭头的方向表示位移的方向。 相对所选的参考点(必一定是出发点)及正方向 ② 位移是矢量,既有大小,又有方向。 注意:位移的方向不一定是质点的运动方向。如:竖直上抛物体下落时,仍位于抛出点的上方;弹簧振子向平衡位置运动时。 ③单位:m ④位移与路径无关,只由初末位置决定 路程:物体运动轨迹的实际长度,路程是标量,与路径有关。 说明:①一般地路程大于位移的大小,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。 ②时刻与质点的位置对应,时间与质点的位移相对应。 ③位移和路程永远不可能相等(类别不同,不能比较) 物理量的表示:方向+数值+单位 六、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率 速度:表示质点的运动快慢和方向,是矢量。它的大小用位移和时间的比值定义, 方向就是物体的运动方向,也是位移的变化方向,但不一定与位移方向相同。 平均速度:定义:运动物体位移和所用时间的比值叫做平均速度。定义式:t s ∆∆=一v =s/t 平均速的方向:与位移方向相同。 说明:①矢量:有大小,有方向 ②平均速度与一段时间(或位移)相对应 ③平均速度与哪一段时间内计算有关 ④平均速度计算要用定义式,不能乱套其它公式 ⑤只有做匀变速直线运动的情况才有特殊(即是等于初末速度的一半) 此时平均速度的大小等于中时刻的瞬时速度,并且一定小于中位移速度 瞬时速度: 概念的引入:由速度定义求出的速度实际上是平均速度,它表示运动物体在某段时间内的平均快慢程度,它只能粗 略地描述物体的运动快慢,要精确地描述运动快慢,就要知道物体在某个时刻(或经过某个位置)时运动的快慢,因此而 引入瞬时速度的概念. 瞬时速度的含义:运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时的速度,叫做瞬时速度. 瞬时速度是矢量,大小等于运动物体从该时刻开始做匀速运动时速度的大小。 方向:物体经过某一位置时的速度方向,轨迹是曲线,则为该点的切线方向。 瞬时速率 就是瞬时速度的大小,是标量。 平均速率 表示运动快慢,是标量,指路程与所用时间的比值。

高三物理一轮复习讲义热学

峙对市爱惜阳光实验学校热学 考点扫描 ,近几年高考还注重考查热现象的探究过程.本单元内容只限于理解,一般以选择题形式出现,建议从以下几个方面进行复习. (1)深刻理解根本概念与规律 ①弄清根本概念与规律易混问题.如,分子运动与布朗运动,分子力和分子势能随分子间距离变化的关系,物体分子热运动的平均动能与单个分子的动能,热量和内能,物体的内能的变化与做功、热传递的关系,机械能与内能. ②建立宏观量与微观量的对关系. 对于一个确的物体来说,其分子的平均动能与物体的温度对,分子势能与物体的体积对;气体的压强与分子对器壁的冲力对;物体的内能与物体的温度、体积、质量对;物体内能的改变与做功或热传递的过程对. ③建立微观粒子模型.如分子的球体、立方体模型,弹簧小球模型. (2)强化根本概念与规律的记忆 通过复习,在理解的根底上记住本单元的根本概念与规律,并能灵活地运用于解题中.例如:分子动理论的三个要点、估测分子直径的油膜法、分子直径与分子质量的数量级、阿伏加德罗常数的意义、布朗运动的决因素、分子力随分子间距离变化的规律、分于平均动能与温度的关系、分子势能随分子间距离的变化关系、改变物体内能的两种方式的异同、能量守恒与热力学两大律的关系 (3)关于“气体〞 近年高考对“气体〞内容的要求较低,复习时只需将放在:理解气体的三个状态参量的概念及意义,了解气体压强的产生机理和影响因素,性地了解压强与温度、体积的变化关系这几个方面. 知识络 第1课时分子动理论 根底过关 一、物质是由大量分子组成的 1.分子义:分子是具有保持物质化学性质的最小粒子.分子运动论中的“分子〞理解为组成物质的微粒. 2.分子大小:〔1〕一般分子直径的数量级:10 10m -. 〔2〕估算方法:分子直径的估算用单分子油膜法,即 V d S = ,其中V是油滴的体积,S是水面上形成的单分子油膜的面积. 3.两个常数:〔1〕阿伏加德罗常数231 6.0210 A N mol- =⨯,它是1 mol物质所含的分子数;〔2〕1 mol任何气体在状况下的体积都是22.4L. 二、分子永不停息地做无规那么运动

高考物理大一轮复习 第三章 第2讲 应用牛顿第二定律处理“四类”问题讲义(含解析)教科版-教科版高三

第2讲应用牛顿第二定律处理“四类”问题 一、瞬时问题 1.牛顿第二定律的表达式为:F合=ma,加速度由物体所受合外力决定,加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时,加速度也随着发生突变,而物体运动的速度不能发生突变. 2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别: (1)轻绳和轻杆:剪断轻绳或轻杆断开后,原有的弹力将突变为0. (2)轻弹簧和橡皮条:当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时,轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变. 自测1如图1,A、B、C三个小球质量均为m,A、B之间用一根没有弹性的轻质细绳连在一起,B、C之间用轻弹簧拴接,整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态.现将A 上面的细线剪断,使A的上端失去拉力,则在剪断细线的瞬间,A、B、C三个小球的加速度分别是( ) 图1 g,g,0 B.g,2g,0 C.g,g,g D.g,g,0 答案 A 解析剪断细线前,由平衡条件可知,A上端的细线的拉力为3mg,A、B之间细绳的拉力为2mg,轻弹簧的拉力为mg.在剪断细线的瞬间,轻弹簧中拉力不变,小球C所受合外力为零,所以C的加速度为零;A、B小球被细绳拴在一起,整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力,由牛顿第二定律得3mg=2ma,解得ag,选项A正确. 二、超重和失重

1.超重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象. (2)产生条件:物体具有向上的加速度. 2.失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象. (2)产生条件:物体具有向下的加速度. 3.完全失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象. (2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下. 4.实重和视重 (1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关. (2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重. 自测2关于超重和失重的下列说法中,正确的是( ) A.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了 B.物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的物体不受重力作用C.物体具有向上的速度时处于超重状态,物体具有向下的速度时处于失重状态 D.物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且不发生变化 答案 D 三、动力学图像 1.类型 (1)已知图像分析运动和受力情况; (2)已知运动和受力情况分析图像的形状. 2.用到的相关知识 通常要先对物体受力分析求合力,再根据牛顿第二定律求加速度,然后结合运动学公式分析.自测3(2016·某某单科·5)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度—时间图线如图2所示.已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5s,5~10s,10~15s内F的大小分别为F1、F2和F3,则( )

2023届高考物理一轮复习专题讲义:原子结构

高考物理一轮复习《原子结构》专题讲义 [考点梳理] 【考点一】阴极射线 1.辉光放电现象 (1)定义:放电管中若有气体,在放电管两级加上高电压可看到辉光放电现象。 但若管内气体非常稀薄即接近真空时,不能使气体,辉光放电现象消失。 (2)应用:如利用其发光效应制成的、,以及利用其正常辉光放电的电压稳定效应制成的。 2.阴极射线的产生 如图所示,在研究0.1pa气压以下的气体导电的玻璃管内有阴、阳两级,当两级 间加一定电压时,阴极便发出一种射线,这种射线能使玻璃管壁发出荧光,称 为。在稀薄气体的辉光放电实验中,若不断地抽出管中的气体,当管中 的气压降到0.1pa的时候,管内已接近真空,不能使气体电离发光,这时对着阴极的玻璃管壁却发出 荧光,如果在管中放一个十字形金属片,荧光中会出现十字阴影。 3.阴极射线的特点 在真空中;碰到荧光物质能使其;本质上是。 4.判断阴极射线电性的方法 阴极射线的本质是电子,在电场(或磁场)中所受电场力(或洛伦兹力)远大于所受重力,故研究电场力(或 洛伦兹力)对电子运动的影响时,一般不考虑重力的影响。 (1)粒子在电场中运动如图1所示。带电粒子受电场力作用运动方向发生改变(粒子质量忽略不计)。带电粒子在不受其他力的作用时,若沿电场线方向偏转,则粒子 带电;若逆着电场线方向偏转,则粒子带电。 (2)粒子在磁场中运动,如图2所示。粒子将受到洛伦兹力作用F=qvB,洛伦兹力方向始终与速度方向垂直,利用左手定则即可判断粒子的电性。不考虑其他力的作 用,如果粒子按图示方向进入磁场,且做顺时针的圆周运动,则粒子带电;若 做逆时针的圆周运动,则粒子带电。 5.电子的发现

2021届高三二轮物理复习讲义:第1讲 力与物体的平衡

第1讲力与物体的平衡 【核心要点】 1.几种常见力的比较 力的种类大小方向 重力G=mg 竖直向下 弹力胡克定律:F=kx与引起形变的力的方向相反 摩擦力静摩擦力:0<F≤F max;滑动摩擦 力:F=μF N 与接触面相切,与物体相对滑 动或相对滑动趋势方向相反 电场力 F=qE 点电荷:F=k Qq r2 正电荷受电场力方向与场强同 向 安培力F=BIl(I⊥B)用左手定则判断,垂直于I、B 所决定的平面 洛伦兹力F=q v B(v⊥B)用左手定则判断,垂直于v、B 所决定的平面 2.共点力的平衡 (1)平衡状态:物体静止或做匀速直线运动。 (2)平衡条件:F合=0或F x=0,F y=0。 (3)常用推论 ①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1)个力的合力大小相等、方向相反。 ②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。 【备考策略】 1.处理平衡问题的基本思路 确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立

平衡方程→求解,并对求解结果进行讨论。 2.常用方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法。 (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等。 3.带电体的平衡问题仍然满足平衡条件,只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力。 4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动;如果是做匀速圆周运动,则电场力与重力的合力为0。 物体的受力分析及静态平衡问题 1.共点力平衡问题的分析步骤 2.静态平衡中的“两看”与“两想” (1)看到“轻绳、轻环”,想到“绳、环的质量可忽略不计”。 (2)看到“光滑”,想到“摩擦力为零”。 命题①受力分析 ②单个物体的平衡

高考物理复习第六章第1讲动量和动量定理讲义(含解析)新人教版

动量和动量定理 全国卷 3 年考情剖析 三年考题 考点内容考大纲求 20172018 2016 动量、动量定理、动量卷Ⅲ T35(2) ,动量守恒卷Ⅰ T14, Ⅱ 动量 守恒定律及其应用定律,能量守恒定律 卷Ⅰ T14, 卷Ⅱ T35(2) ,动量守卷Ⅱ T15, 动量守恒 恒,机械能守恒动量定理弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ定律 卷Ⅲ T21, 卷Ⅰ T35(2) ,动量定 理,机械能守恒动量定理实验:考证动量守恒定 律 说明:碰撞和动量守恒 只限于一维 第 1 讲动量和动量定理 [ 基础知识·填一填 ] [ 知识点 1]动量 1.定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,往常用p 来表示. 2.表达式:p=mv . 3.单位:kg·m/s . 4.标矢性:动量是矢量,其方向和速度方向同样. [ 知识点 2]冲量 1.定义:力F与力的作用时间t 的乘积 . 2.定义式:I=Ft . 3.单位:N·s . 4.方向:恒力作用时,与力的方向同样. 5.物理意义:是一个过程量,表示力在时间上累积的作用成效. 判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”. (1)动量越大的物体,其运动速度越大.( ×) (2)物体的动量越大,则物体的惯性就越大.( × ) (3)物体的动量变化量等于某个力的冲量.( × )

(4)动量是过程量,冲量是状态量. ( × ) (5)物体沿水平面运动,重力不做功,重力的冲量也等于零.( × ) (6) 系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变.( √ ) [ 知识点3]动量定理 1.内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量. Ft =p′- p 2.表达式:. I =p 3.矢量性:动量变化量的方向与合外力的方向同样,能够在某一方向上用动量定 理. 判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”. (1)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向同样.( × ) (2)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的.( √ ) (3)p 一准时, F 的作用时间越短,力就越大;时间越长,力就越小.( √) (4)F 必定,此时力的作用时间越长,p 就越大;力的作用时间越短,p 就越小.(√) [ 教材发掘·做一做] 1. ( 人教版选修3- 5 P11 第 1 题改编 ) 对于物体的动量和动能,以下说法中正确的选项是() A.一物体的动量不变,其动能必定不变 B.一物体的动能不变,其动量必定不变 C.两物体的动量相等,其动能必定相等 D.两物体的动能相等,其动量必定相等 答案: A 2. ( 人教版选修3-5P7例 1 改编 ) 以下图,一质量为m的滑块沿圆滑的水平面以速 度 v0运动.碰到竖直的墙壁被反弹回来,返回的速度变成1v0,则以下说法正确的选 项是 () 2 A.滑块的动量改变量的大小为1mv0 2 3 B.滑块的动量改变量的大小为2mv0 C.滑块的动量改变量的方向与v0的方向同样

2021届高三二轮物理复习讲义:第5讲 功能关系与能量守恒

第5讲功能关系与能量守恒 【核心要点】 1.几种力做功的特点 (1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关。 (2)摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 ②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值。在一对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移,还有部分机械能转化为内能,转化为内能的量等于系统机械能的减少量,等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。 ③摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热。 2.几个重要的功能关系 (1)重力的功等于重力势能的减少量,即W G=-ΔE p。 (2)弹力的功等于弹性势能的减少量,即W弹=-ΔE p。 (3)合力的功等于动能的变化,即W=ΔE k。 (4)重力(或系统内弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化,即W其他=ΔE。 (5)系统内一对滑动摩擦力做的功是系统内能改变的量度,即Q=F f·x相对。 【备考策略】 1.必须领会的“2种物理思想和3种方法” (1)守恒的思想、分解思想; (2)守恒法、转化法、转移法。 2.必须辨明的“4个易错易混点” (1)分析含弹簧的物体机械能守恒时,必须是包括弹簧在内的系统。

(2)动能定理是标量方程,注意不要分方向应用。 (3)机械能守恒定律三种表达式应用情景的区别。 (4)摩擦产生内能的计算公式ΔE内=F f x中x是相对滑动的两物体间的相对位移。3.动能定理的应用技巧 若运动包括几个不同的过程,可以全程或者分过程应用动能定理。 功和功率的分析与计算 命题 角度 ①功和功率的分析与计算 ②机车的启动问题 【例1】(2020·江苏卷,1)质量为1.5×103kg的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8×103 N。此时,汽车发动机输出的实际功率是() A.90 W B.30 kW C.36 kW D.300 kW 解析根据汽车做匀速直线运动可得此时汽车的牵引力等于阻力,即F=f=1.8×103 N,此时汽车发动机的实际输出功率即瞬时功率,根据P=F v代入数据解得此时汽车发动机的实际输出功率为36 kW,A、B、D项均错误,C项正确。答案 C 【例2】(多选)(2020·天津市普通高中学业水平等级考试,8)复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,初速度为v0,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度v m,设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内() 图1 A.做匀加速直线运动

2022届高考物理一轮复习 第63讲 光的折射 全反射 讲义

第六十三讲光的折射全反射 双基知识: 一、光的折射定律折射率 1.折射定律 (1)内容:如图所示,折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 (2)表达式:sin θ1 sin θ2=n。 (3)在光的折射现象中,光路是可逆的。 2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。 (2)定义式:n=sin θ1 sin θ2。 (3)计算公式:n=c v,因为v<c,所以任何介质的折射率都大于1。 (4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质斜射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。 3.折射率的理解 (1)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。 (2)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质。 (3)同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。 二、全反射光导纤维光的色散 1.定义:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线将全部消失,只剩下反射光线的现象。 2.条件:(1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角大于或等于临界角。 3.临界角:折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或 空气时,发生全反射的临界角为C,则sin C=1 n。介质的折射率越大,发生全反 射的临界角越小。 4.光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射,如图所示。 5.光的色散

(1)光的色散现象:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。 (2)光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长有序排列。 (3)光的色散现象说明: ①白光为复色光; ②同一介质对不同色光的折射率不同,频率越大的色光折射率越大; ③不同色光在同一介质中的传播速度不同,波长越短,波速越小。 考点一折射定律和折射率的理解及应用 1.对折射率的理解 (1)公式n=sin θ1 sin θ2中,不论光是从真空射入介质,还是从介质射入真空,θ1 总是真空中的光线与法线间的夹角,θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。 (2)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传 播速度的大小v=c n。 (3)折射率与入射角的大小无关,与介质的密度无关,光密介质不是指密度大的介质。 (4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。 (5)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率不变。 2.光路的可逆性 在光的折射现象中,光路是可逆的。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上,光线就会逆着原来的入射光线发生折射。 【典例1】(多选)如图所示,实线为空气和水的分界面,一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上,图中O1点和入射光线都未画出)射向水中,折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是() A.O1点在O点的右侧 B.蓝光从空气中射入水中时,速度变小 C.若沿AO1方向射向水中的是一束紫光,则折射光 线有可能通过B点正下方的C点 D.若沿AO1方向射向水中的是一束红光,则折射光线有可能通过B点正上方的D点 解析:选BCD根据折射定律,知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角,则画出光路图如图所示,知O1点应在O点的左侧,故A错误。光从光疏介

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