冲刺系列之科学推理.ppt

科学推理,主讲：邰博,一、中学物理公式集锦,速度：V（m/S）v=S：路程/t：时间重力G（N）G=mg（m：质量；g：9.8N/kg或者10N/kg）密度：（kg/m3）=m/v（m：质量；V：体积）,合力：F合（N）方向相同：F合=F1+F2；方向相反：F合=F1F2方向相反时，F1F2浮力：F浮(N)F浮=G物G视（G视：物体在液体的重力）浮力：F浮(N)F浮=G物（此公式只适用物体漂浮或悬浮）,浮力：F浮(N)F浮=G排=m排g=液gV排（G排：排开液体的重力；m排：排开液体的质量；液：液体的密度；V排：排开液体的体积(即浸入液体中的体积)）杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2（F1：动力；L1：动力臂；F2：阻力；L2：阻力臂）,定滑轮：F=G物S=h（F：绳子自由端受到的拉力；G物：物体的重力；S：绳子自由端移动的距离；h：物体升高的距离）动滑轮：F=（G物+G轮)/2S=2h（G物：物体的重力；G轮：动滑轮的重力）滑轮组：F=（G物+G轮）S=nh（n：通过动滑轮绳子的段数）,机械功：W（J）W=Fs（F：力；s：在力的方向上移动的距离）有用功：W有=G物h总功：W总W总=Fs适用滑轮组竖直放置时机械效率:=W有/W总100%,功率:P（w）P=w/t(W：功;t：时间)压强p（Pa）P=F/s(F：压力;S：受力面积）液体压强：p（Pa）P=gh（：液体的密度；h：深度【从液面到所求点的竖直距离】）,热量：Q（J）Q=cmt（c：物质的比热容；m：质量；t：温度的变化值）燃料燃烧放出的热量：Q（J）Q=mq（m：质量；q：热值）,串联电路电流I（A）I=I1=I2=电流处处相等串联电路电压U（V）U=U1+U2+串联电路起分压作用串联电路电阻R（）R=R1+R2+,并联电路电流I（A）I=I1+I2+干路电流等于各支路电流之和（分流）并联电路电压U（V）U=U1=U2=并联电路电阻R（）1/R=1/R1+1/R2+欧姆定律：I=U/R电路中的电流与电压成正比，与电阻成反比,电流定义式I=Q/t（Q：电荷量（库仑）；t：时间（S）电功：W（J）W=UIt=Pt（U：电压；I：电流；t：时间；P：电功率）电功率：P=UI=I2R=U2/R（U:电压；I：电流；R：电阻）,电磁波波速与波长、频率的关系：C=（C：波速（电磁波的波速是不变的，等于3108m/s）；：波长；：频率）,二、需要明确的几个数值,a.声音在空气中的传播速度：340m/sb.光在真空或空气中的传播速度：3108m/sc水的密度：1.0103kg/m3,d水的比热容：4.2103J/（kg）e一节干电池的电压：1.5Vf家庭电路的电压：220Vg安全电压：不高于36V,三、几个知识点,1密度、比热容、热值它们是物质的特性，同一种物质这三个物理量的值一般不改变。例如：一杯水和一桶水，它们的的密度相同，比热容也是相同。2平面镜成的等大的虚像，像与物体关于平面镜对称。,3声音不能在真空中传播，而光可以在真空中传播。4超声：频率高于2000的声音，例：蝙蝠，超声雷达。,5次声：次声波是频率为0.000120Hz的声波，这个频段通常是人耳听不到的。由于人体各部位都存在细微而有节奏的脉动，这种脉动频率一般为216Hz，如内脏为46Hz，头部为812Hz等。人体的这些固有频率正好在次声波的频率范围内，一旦大功率的次声波作用于人体，就会引起人体强烈的共振，从而造成极大的伤害。火山爆发，地震，风爆，海啸等能产生次声，核爆炸，导弹发射等也能产生次声。,6光在同一种均匀介质中沿直线传播。影子、小孔成像，日食，月食都是光沿直线传播形成的。7光发生折射时，在空气中的角总是稍大些。看水中的物，看到的是变浅的虚像。,8凸透镜对光起会聚作用，凹透镜对光起发散作用。9凸透镜成像的规律：物体在2倍焦距之外成缩小、倒立的实像。在2倍焦距与1倍焦距之间，成倒立、放大的实像。在1倍焦距之内，成正立，放大的虚像。,10滑动摩擦大小与压力和表面的粗糙程度有关。滚动摩擦比滑动摩擦小。11压强是比较压力作用效果的物理量，压力作用效果与压力的大小和受力面积有关。,13电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动。是电能转化为机械能。14发电机的原理：电磁感应现象。机械能转化为电能。话筒，变压器是利用电磁感应原理。,15光纤是传输光的介质。16磁感应线是从磁体的N极发出，最后回到S极。17.1Kw=1000w1马力735w18.电能表上常用单位为KW.h1KW.h=3.6106J,19.11V/A1M=1061K=10320.由于有用功总小于总功，所以总小于1,补充一点：,共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。推论：非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力（一个力）的合力一定等值反向,动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零力矩：M=FL(L为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离）,摩擦力的公式：滑动摩擦力：f=N说明：a、为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G、摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.,静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围：0f静fm(fm为最大静摩擦力，与正压力有关)说明：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。,b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。,例题讲解,例1.起重机用5050N的力向上吊起质量为500kg的一个钢件，这个钢件受到的合力是（）。（g取10N/kg）A.大小为50N，方向竖直向上B.大小为4550N，方向竖直向上C.大小为50N，方向竖直向下D.大小为4550N，方向竖直向下,A解析本题比较简单，只要知道拉力和重力之和即为钢件所受合力即可。需要注意的是力是有方向的，所以当拉力是5050N时，重力应当是-5000N，二者合力为50N，且方向和较大的力（即拉力）的方向一致。,例2如右图所示，船由下游通过船闸驶向上游，A、B是两个阀门，C、D是两个闸门，若船要通过该船闸，那么四个门打开和关闭的顺序应该是（）。,A.打开C，打开B，关闭B，打开D，关闭C，打开AB.打开A，关闭A，打开B，打开D，关闭D，打开CC.打开B，打开D，关闭D，关闭B，打开A，打开CD.打开D，打开B，打开A，关闭A，关闭D，打开C,C解析船闸是根据连通器原理工作的。当船从下游驶来时，首先打开阀门B，使闸内水位和下游水位一致，然后打开闸门D，这样，船可以驶入闸室；然后关闭阀门B、闸门D，打开阀门A，这样，水从上游流入闸室，当水位内外一致时，打开闸门C，船就可以驶出。所以答案为C。,例3.如右图，杠杆AOB，O为支点，A端挂一重物G，要使杠杆平衡，在B端加力最小的是（）。A.F1B.F2C.F3D.F4,C解析由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，现题干阻力G乘以阻力臂OA为一定值，故动力F乘以动力臂等于这一定值，要使动力F最小，则动力臂必须最大，而动力臂是支点到动力作用线的垂直距离，据此，过动力作用点到三条力的作用线的距离（F4排除，应为它不是动力）应当是F3最长，答案为C。,例4用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上做圆周运动，若绳子突然断了，小球将（）。A.在瞬间继续保持原来的圆周运动状态B.保持绳断时的速度做匀速直线运动C.小球运动速度减小，且保持直线运动D.小球运动速度变大，且继续做圆周运动,B解析原来小球受绳的拉力作用做圆周运动，绳子突然断了，小球在水平方向上失去了外力作用，根据牛顿第一运动定律（任何物体，在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到其他物体对它施加作用力迫使它改变这种状态为止），小球将保持绳断时刻的速度大小和方向（原先圆周的切线方向）运动。,例5如右图，容器中盛有水，其中，容器底面积,那么,水对容器底部和容器顶部A的压强和压力分别是（）。（注：水=1.0103kg/m3,g=9.8N/kg）A.9.8103Pa，19.6N；3.92103Pa，7.84NB.9.8102Pa，19.6N；3.92102Pa，7.84NC.19.6103Pa，7.84N；9.8103Pa，3.92ND.19.6102Pa，7.84N；9.8102Pa，3.92N,A解析水对容器底面的压强和压力分别为：P1=gh1=1.0103kg/m39.8N/kg1m=9.8103Pa；F1=P1S=9.8103Pa2010-4m2=19.6N。水对容器顶部A处的压强和压力分别为：P2=g（h1-h2）=1.0103kg/m39.8N/kg（1-0.6）m=3.92103Pa；F2=P2S=3.92103Pa2010-4m2=7.84N。,例6完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况是（）。A.浮力不断地增大，直到到达水面静止之后，与重力相等B.浮力在水面之下不会改变，而且大于重力，露出水面静止后浮力小于重力,C.浮力先不变，后变小，且始终大于重力，直到静止时，浮力等于重力D.浮力先变大，然后保持不变，且大于重力，到静止时，浮力等于重力,C解析乒乓球完全浸没在水中时，因为在重力方向还存在手对乒乓球的作用力，所以浮力大于重力；因为浮力大小与液体深度无关，所以当放手时，浮力仍旧保持不变，此时因为浮力大于重力，球向上运动；当球露出水面时，排开水的体积变小，浮力相应变小，当浮力等于重力时，球静止在水面上。,例7如图所示的装置中，不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F=5N时，物体m恰能匀速运动，那么物体受地面的摩擦力的大小为（）。A.5NB.2.5NC.10ND.7.5N,B解析由题干可知，当m向右运动时，滑轮也随重物一起向右移动，所以此滑轮为动滑轮，每段绳子上的拉力F0为F的一半，即为2.5N；又因为物体m做匀速直线运动，处于力的平衡状态，摩擦力f应当与拉力F0大小相等，方向相反，所以f也应当是2.5N。,例8.一个木块质量为2kg，在光滑斜面上由A滑到B，如右图所示。已知AB=40cm，斜面对木块支持力是17N，那么，在由A到B的过程中，重力和支持力各做功（）。A.3.92J，0JB.0J，3.92JC.19.6J，0JD.0J，19.6J,A解析功有两个必要条件，即力和在力的方向移动了距离。支持力垂直于斜面，而木块移动是沿斜面进行的，木块在垂直于斜面的方向上没有移动，所以支持力没有做功。重力方向移动的距离实际上是物体在竖直方向上的位移，即图中的AC，因为斜面角度为30，所以AC=AB/2=0.4m/2=0.2m，这样，重力所做的功为：WG=mgAC=2kg9.8N/kg0.2m=3.92J。,【例题1】杂技演员在走钢丝时，如履平地，当身体摇晃要倒下时，会摆动双臂，其目的是：A、为了降低重心，使身体站稳B、为了扩大面积，稳固重心，使身体站稳C、为了调整重心作用线，稳固重心，使身体站稳D、为了调整力臂力矩，使身体站稳,C【解析】举起双臂之后，力臂力矩增大，有利于调节身体的稳定性。,【例题2】如图所示，木块A和B分别受到大小为10N和5N的两个拉力，且在地面上保持静状态。则下列说法正确的是：,A、F2与A对B的摩擦力是作用力和反作用的关系B、A受到地面的摩擦力为15NC、如果F1=15N时，A和B恰好开始同时向左运动，则A和B在地面作匀速直线运动时受到的摩擦力是10ND、如果撤销F2，保留F1，A和B仍然保持静止状态，则此时A和B之间不存在摩擦力,D【解析】A选项错误，因为作用力与反作用力是作用在不同物体上的一对力;B选项错误，因为利用整体法进行受力分析可知，A受到地面的摩擦力为5N;C选项错误，因为题目中没有说明F1、F2哪个力大哪个力小，因此有可能F2为10N，这样的话地面摩擦力就只有5N。只有D选项正确。,【例题3】普通的子弹射击出后都绕自身的轴作高速旋转，为使子弹旋转，在枪膛内壁刻有螺旋形的槽。让子弹高速旋转，其目的主要是：A、旋转运动能使子弹更具有穿透力，增大杀伤力B、旋转运动有助于减少空气阻力，使子弹飞行距离更长C、旋转运动能使子弹飞行速度更快D、旋转运动能使子弹沿弹道飞行更稳定,D【解析】物体在运动时要保持角动量守恒，旋转使得子弹具有初始角动量，子弹在飞行过程中要保持角动量守恒，因此会使得弹道飞行更稳定。实际上在子弹设计初期，当人们没有意识到这一点时，曾经发生过子弹转弯飞回来伤到自己的事件。,【例题4】