麒麟中学高三物理导学单9.23.doc

高三物理双休日任务型学习讲义【错题再现与变式】 力的平衡与突变1（多）如图所示，将两相同的木块a、b至于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力，b所受摩擦力，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（ ）A大小不变 B方向改变 C仍然为零 D方向向ab（解题探究：绳和弹簧剪断瞬间弹力的变化）牛顿运动定律2质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2，求：(1)物体与水平面间的运动摩擦系数；(2)水平推力的大小；(3)内物体运动位移的大小。（从图象中提取有用信息）t/sv/(ms-1)O2468246810 万有引力和天体运动3（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即，k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G，太阳的质量为M太。（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。经测定月地距离为3.84108m，月球绕地球运动的周期为2.36106S，试计算地球的质量M地。（G=6.6710-11Nm2/kg2，结果保留一位有效数字） （解题探究：天体运动的规律，正确画出模型图）平抛运动、圆周运动和动能定理或机械能守恒定律4 在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的指点， 选手抓住绳由静止开始摆动，此事绳与竖直方向夹角=300，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取中立加速度g=10m/s2，sin530=0.8，cos530=0.6（1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；（2）若绳长l=2m, 选手摆到最高点时松手落入手中。设水碓选手的平均浮力f1=800N，平均阻力f2=700N，求选手落入水中的深度d；（3）若选手摆到最低点时松手， 小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。（解题探究：结合平抛运动、圆周运动和动能定理或机械能守恒定律）【自主检测与纠偏】（必修1、2周末小练）1.（单）一只小船要渡过30m宽的河，已知河水的速度为3m/s，船在静水中的速度为5m/s，下列说法中正确的是()A. 船不可能垂直河岸渡河 B. 船相对河岸的速度可能是1m/sC. 船渡河的最短时间为6s D. 船渡河的最长时间为15s2.（单）在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作，传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力随时间变化的图象，则下列图象中可能正确的是()3.（多）一物体做平抛运动，运动过程中重力的瞬时功率P、重力势能Ep、动能Ek随运动时间t或下落的高度h的变化图象如图所示，以水平地面为零势能面，可能正确反映相关物理量之间关系的图象是()4.（多）如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车在水平面上做直线运动，细绳始终保持竖直，关于小车的运动及小球的受力情况下列说法中正确的是()A. 若小车向右运动，小球一定只受两个力的作用B. 若小车向右运动，小球可能受三个力的作用C. 若小车向左运动，绳对小球的拉力可能为零D. 若小车向左运动，斜面对小球的支持力可能为零5.（多）如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看作质点)，且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g)，下列说法正确的是()A. A球增加的机械能等于B球减少的机械能B. A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能C. A球的最大速度为D. 细杆对A球做的功为mgR【自主检测与纠偏】（实验）6.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A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置分别读出弹簧测力计A和B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A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)A. 应测量重物M所受的重力B. 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(3) 某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法7.某同学在应用打点计时器做“验证机械能守恒定律实验”中，获取一条纸带，但起始几个点比较模糊，就取后面连续打出的清晰点来研究，如图所示现在该同学用刻度尺分别量出1、2、3、4、5五个点到0点的长度hi(i1、2、3、4、5)，再分别计算得到1、2、3、4四个点的速度vi和v(i1、2、3、4)，然后该同学将计算得到的四组(hi，v)数据在v2h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，已知打点计时器打点周期为T.(1) 该同学求4号点速度的计算式是v4_.(2) 若重锤自由下落过程中机械能守恒，则v2h图线的斜率为_，图线在v2轴上的截距表示_8.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接受装置当有物体从a、b之间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间现利用图乙所示的装置设计一个“探究物体的加速度与合外力、质量的关系”的实验，图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，为了平衡小车与木板间的摩擦，将木板C端垫高将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点(与之连接的光电计时器没有画出)小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板上的E点由静止滑下，与光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间(1) 用米尺测量E、F两点间距为L，已知Ld，与光电门连接的计时器显示的挡光时间为t，则小车的加速度表达式a_(结果用所给字母表示)(2) 某同学在实验中保持小车质量M不变，改变砂与砂桶质量m，并将砂和砂桶的重力当做小车的所受的合外力F，通过多次测出作出aF图线，如图丙中实线所示试分析图线不过坐标原点的原因是_，图线上部明显偏离直线的原因是_【错题再现与变式答案部分】1.解析：对b进行受力分析，剪断前b受重力、支持力、向左弹簧的拉力和绳的拉力由于它所受摩擦力，所以弹簧的拉力和绳的拉力是一对平衡力，当将右侧细绳剪断瞬间，绳的拉力消失，但弹簧的拉力不变，所以b受摩擦力方向向右，C错误，D正确；由于细绳剪断瞬间，弹簧的弹力不变，所以大小不变，A正确，B错误。答案：AD。2.解析：（1）设物体做匀减速运动的时间为t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则 设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律有 联立得： （2）设物体做匀减速运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则 根据牛顿第二定律有 联立得： （3）解法一：由匀变速运动的位移公式得： 解法二：根据v-t图像围成的面积得： 2. 解析：（1）因行星绕太阳作匀速圆周运动，于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有（2）在月地系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R，周期为T， M地=61024kg 3. 解析：（1）机械能守恒 圆周运动Fmgm解得F（32cos）mg人对绳的拉力FF则F1080N（2）动能定理 则d= 解得d=1.2m（3）选手从最低点开始做平抛运动 且由式解得：当 时，x有最大值 解得因此，两人的看法均不正确当绳长越接近1 . 5m 时，落点距岸边越远。【自主检测与纠偏答案部分】1. C解析：船在静水中的速度大于河水的速度，船可以垂直河岸渡河，所用时间最短t6s，A错，C对；由运动的合成与分解，船相对河岸的速度范围是2m/sv8m/s.B错2. D解析：下蹲过程是先向下加速后向下减速，则失重后超重，D对3. BCD解析：Pmgvymggtmg2t，A错，应为一条倾斜直线；重力势能EpE0mghE0mg2t2，B对；Pmgvymg，C对；Ekmv2m(v2gh)，D对4. BCD解析：由小车的运动性质不定，则小球的受力除重力外，支持力、拉力均受运动性质的影响而有多种可能若车与球做匀速直线运动，则支持力为0，只受重力，拉力；若向左加速，则可能受重力、支持力、拉力，还可能只受重力、支持力，所以A错，B、C、D对5. AD解析：A、B作为系统机械能守恒，B从最高点由静止到最低点的过程，系统重力势能的减少动能的增量，(2mgmg)2R3mv2v，C错；对A：Wmg2Rmv20WmgR.则杆对A球做正功，机械能增加，A、D对，B、C错6. (1) 3.60 N(3.6 N也可以)(2) D(3) 改变弹簧测力计B拉力的大小；减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)解析：本题是利用合力与分力作用效果相同、等效的方法进行处理的只要保证两个弹簧秤的分力与物体的重力平衡即可7. (1) (2分)(2) 2g(2分)O点速度的平方(2分)解析：(1) 4号点的速度3至5点间的平均速度(2) 验证机械能守恒，即验证物体下落时重力势能减少量是否等于动能的增加量，若守恒，则mghmvmv，则v22ghv.则结合图线，斜率为2g，截距为v.8.(1) (2) 木块垫得太高(或平衡摩擦力过度)砂和砂桶的质量m不满足远小于