上海市杨浦高级中学高三物理复习（11个单元）沪科版.ppt

第一单元 直线运动 一 基本概念 质点位移和路程速度和速率平均速度和瞬时速度平均速度和平均速率加速度 二 基本规律 匀速直线运动匀变速直线运动及其规律自由落体运动竖直上抛运动运动的合成和分解平抛运动 一 匀变速直线运动及其规律 速度公式vt v0 at位移公式s v0t at2 2速位公式vt2 v02 2as平均速度公式s v0 vt t 2匀变速直线运动的判定公式 s at2 二 自由落体运动与竖直上抛运动 初速度为零或末速度为零的匀变速直线运动的几个重要的比例关系 1 t秒末 2t秒末 3t秒末的瞬时速度之比为1 2 3 2 t秒内 2t秒内 3t秒内的位移之比为1 4 9 3 第t秒内 第2t秒内 第3t秒内的位移之比为1 3 5 4 第一个s米 第二个s米 第三个s米所用的时间之比为1 2 1 3 2 三 匀变速直线运动的图像 v t图像 斜率 面积 截距s t图像 斜率 截距 四 运动的合成和分解 1 运动的等时性和独立性原理 2 运动的相对性 五 平抛运动 1 利用运动的分解解题2 利用规律解题 六 实验 测匀变速直线运动的规律 dis实验 测匀变速直线运动的加速度 dis实验 描绘平抛运动的轨迹 例题 物体做匀变速直线运动 某时刻的速度大小为4m s 1s后速度大小变为10m s 关于该物体的位移和加速度大小有下列说法 其中正确的是 a 位移大小可能小于4m b 位移大小可能大于10m c 加速度的大小可能小于4m s2 d 加速度的大小可能大于10m s2 ad 例题 一个初速度为10m s的物体做匀变速直线运动 第一秒内的平均速度为9m s 求物体在六秒内的位移 25m 例题 一小球沿斜面以恒定加速度滚下 依次通过a b c三点 已知ab 6m bc 10m 小球通过ab bc所用的时间均为2s 则小球通过a b c三点时的速度分别为 a 2m s 3m s 4m s b 2m s 4m s 6m s c 3m s 4m s 5m s d 3m s 5m s 7m s b 例题 一列火车从静止开始做匀加速直线运动 站台上有一人站在第一节车厢前观察 第一节车厢经过他历时2s 全部车厢通过它的时间为6s 各节车厢等长 问 1 共有几节车厢 2 最后2s内通过它的车厢有几节 3 最后一节车厢通过它需要多少时间 9 5 0 34 例题 小球以某一初速度从离地12m高处竖直上抛 在第三秒内的位移大小为3 0m 求该小球在空中运动的时间和落地时的速度大小 4 89s 26 9m s 6s 32m s 例题 如图所示 用内壁光滑的圆管 制成一个菱形abcd 使菱形的平面在竖直平面内 小球从顶点a由静止滑下 经b点到c点的时间为t1 而小球从a点由静止滑下 经d点到c点的时间为t2 则t1和t2的关系应为 a t1 t2 b t1 t2 c t1 t2 d 条件不足 无法确定 b 例题 甲 乙两物体从地面同时竖直向上运动 甲作竖直上抛运动 乙作加速度逐渐减小的减速运动 它们同时到达同一最大高度 则在此过程中 两物体的速度大小关系是 a 始终甲比乙大 b 始终乙比甲大 c 先甲较大 后乙较大 d 先乙较大 后甲较大 d 例题 在水平地面上作匀速直线运动的汽车 通过定滑轮用绳子吊起一物体 若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2 则下面说法中正确的是 a 物体在作匀速运动 v2 v1 b 物体在作加速运动 v2v1 d 物体在作减速运动 v2 v1 b 例题 在升降机中 以相对升降机为u的速度竖直向上抛出一个物体 物体未触及天花板便返回手中 物体在空中的时间为t 则升降机上升的加速度为多少 2u t g 例题 甲 乙两辆车同时从同一地点出发 沿直线同向到达同一地点 甲车在前一半时间的速度为v 后一半时间的速度为2v 而乙在前一半路程的速度为v 后一半路程的速度为2v 则甲 乙两车到达终点所用的时间之比为 8 9 例题 百货大楼底楼与二楼之间有一部以恒定速度向上运动的自动扶梯 某一人以相对扶梯的不变速率沿楼梯从底楼向上跑 数得梯子有20级台阶 到二楼后又反过来沿梯子向下跑 数得梯子数有30级台阶 那么该自动扶梯在一 二楼之间实际有 级台阶 24 例题 一筑路工人在长300m的隧道中 突然发现一辆汽车在离右隧道口150m处以速度vo 54km h向隧道驶来 由于隧道内较暗 司机没有发现这名工人 此时筑路工正好处在向左 向右跑都能安全脱险的位置 问此位置距右出口距离是多少 他奔跑的最小速度是多大 75 7 5 例题 如图所示是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图 测速仪发出并接受超声波脉冲信号 根据发出和接收信号间的时间差 测出被测物体的速度 如图乙所示p1 p2是测速仪发出的超声波信号 n1 n2分别是p1 p2由汽车反射回来的信号 设测速仪匀速扫描 p1 p2之间的时间间隔 t 1 0s 超声波在空气中的传播速度是v 340m s 若汽车是匀速行使的 则由图乙可知 汽车在接受到p1 p2两个信号之间的时间内 前进的距离是m 汽车的速度是m s 17 17 9 例题 一探照灯照射云层底面 该底面是与地面平行的 离地面的高度为h 如图所示 设探照灯以角速度 在竖直平面内匀速转动 当光束与竖直方向夹角为 时 云层底面上光点移动的速度为 h cos2 例题 水平抛出一个小球 抛出时的速度为v0 落地时的速度为vt 忽略空气阻力 下图中能正确表示在相等时间内速度矢量的变化情况的是 c 例题 如图所示 光滑水平面上有a b两个物体 通过一根跨过定滑轮的轻质绳子相连 当用水平力f拉a使a b均在水平面上运动 当绳子与水平面的夹角 a 45 b 30 时 a b两物体的速度之比 6 2 例题 离地面高度为1470 处 一架飞机以360k h的速度水平飞行 已知由飞机上自由落下的物体在离开飞机10 后因降落伞张开而作匀速运动 为使物体投到地面上某处 应该在离开该地水平距离多远处开始投下该物体 设水平方向运动不受降落伞的影响 1970m 第二单元 物体的平衡 一 基本概念 共点力 重力 弹力 摩擦力 二 基本规律 胡克定律力的平行四边形定则 力的合成和分解共点力作用下物体的平衡有固定转动轴的物体的平衡 一 摩擦力的方向的判断方法 定义法 与相对运动趋势或相对运动方向相反 效果法 用物体的平衡条件及力的作用效果来分析 牛顿定律法 用作用力和反作用力的关系分析 二 物体的受力分析 先重力 后弹力 再摩擦力 最后外加力 别忘效果来检验 三 共点力作用下物体的平衡 解直角三角形法 推论的运用作图法 求动态变化问题相似三角形法正交分解法力的两次分解共点力法整体和隔离法 四 有固定转动轴物体的平衡 正交分解法 判断力矩的方向动态分析法整体隔离法与共点力平衡的结合运用 五 共点力作用下物体的平衡 实验目的实验器材实验过程实验注意事项 1 弹簧秤的使用 2 力的等效替代 3 作图法 六 有固定转动轴的物体的平衡实验 一 实验目的二 实验器材三 实验过程四 实验注意事项1 力矩盘2 弹簧秤3 细线 例题 两个不计重力的弹簧原长都是80cm 劲度系数都是10n m 如图所示悬挂 p q是两个质量相等的小球 悬挂后 弹簧总长为190cm 则每个小球的重为n 1 例题 如图所示 物体a b的重力ga gb 60n a与b b与桌面间的动摩擦系数均为0 3 水平力f 30n 滑轮摩擦和重力不计 那么 a对b的摩擦力大小为n 方向 桌面对b的摩擦力大小是n 15 右 30 例题 关于物体的重心 下列说法中错误的是 a 重力的作用点 叫做物体的重心 b 质量分布均匀的物体 重心的位置只跟物体的形状有关 c 如果匀质物体的形状是中心对称的 对称中心就是物体的重心 d 物体的重心必然在其几何中心位置上 d 例题 如图 a 所示 一弹性系数为k1的大弹簧内套另一弹性系数为k2的小弹簧 大弹簧比小弹簧长0 2m 它们的一端固定 另一端自由 当加力压缩此组合弹簧时 测得力f和压缩量x之间的关系如图 b 所示 求 这两根弹簧的劲度系数k1和k2 100n m 50n m 例题 如图所示 对a物体的四幅受力图中 正确的有 b 例题 已知合力的大小和方向 求两个分力时 下面说法中正确的是 a 若已知两个分力的方向 则这两个分力的大小是唯一确定的 b 若已知一个分力的大小和方向 则另一个分力的大小和方向是唯一确定的 c 若已知一个分力的大小和另一个分力的方向 则这两个分力的大小和方向都是唯一确定的 d 此合力可以分解成两个与合力等大的分力 也可以分解成两个大小比合力大得多的分力 abd 例题 如图所示 物体a重20n 物体b重40n 物体b与水平桌面间的动摩擦因素为0 25 要使物体b沿水平桌面作匀速直线运动 物体c的重力大小可能为 10n 30n 例题 如图所示 有一条重为g的均匀绳子 它的两端挂在同一高度的两个挂钩上 绳的两端与水平线所成的夹角为 则绳的一端作用于挂钩的力f为 在绳子最低点的张力t为 g 2sin gctg 2 例题 一个物体受若干个共点力作用而处于平衡状态 其中一个力f1 35n 方向向右 另一个力f2 5n 方向相左 这些力都在同一水平面内 现将f1逆时针转过90 将f2顺时针转过90 则物体所受合力的大小为n 50 例题 如图所示 长为5m的细绳的两端分别系于竖直在地面上的两杆顶端a b 两杆相距为4m 绳上挂一个可自由滑动的轻挂钩 起下端挂一个重为12n的物体而静止 求 1 两绳间的夹角 2 细绳的拉力大小 3 若将绳子的b端沿墙向下移一小段距离 与原来相比绳子的拉力大小如何变化 106 10 不变 例题 如图所示 小球质量为m 光滑斜面的倾角为 用水平力f缓慢地推斜面体 则当 时 细线拉力最小 此时f mgsin cos 例题 画出下列各图中 a物体的受力分析图 例题 如图所示 用两片木片夹住一块木块 木块重6n 木块与木片间的滑动摩擦系数为0 4 当木块静止时 每片木片受到的摩擦力大小是n 木片受到的摩擦力方向 若在木板两侧各加10n的水平压力 要将木块竖直向上抽出 需用力n 若要将木块竖直向下抽出 需用力n 若要将木块水平抽出 需用力n 3 竖直向上 14 2 10 例题 重为 的物体在拉力 的作用下 沿水平地面上匀速运动 设物体与地面间的摩擦系数 求作用在物体上的拉力 的最小值 mg 2 例题 如图所示 在倾角 37 的固定光滑斜面上放有一块质量不计的薄板p 水平放置的棒oa的a端搁在薄板上 o端装有水平光滑转轴 将薄板沿斜面向上或向下匀速拉动时所需沿斜面方向的拉力大小之比为2 3 则向上或向下匀速拉动薄板时棒对板的压力大小之比为 棒和板间的动摩擦因数为 2 3 4 15 图5 例题 如图所示 均匀杆ab重为g a端用细绳吊着 在b端施加一水平拉力f 使ab静止 此时细绳与竖直方向成 角 则 a ab杆与水平面夹角 必小于 b 拉力f必大于gc 细绳上的张力必大于gd f足够大时 细绳可与杆ab处在同一水平线上 c 例题 如图所示装置 均匀棒ab的a端固定铰链上 悬线的一端固定在天花板上 另一段套在ab上且与棒垂直 并使棒保持水平 如改变悬线长度使线套逐渐向右移动 但仍保持棒水平 则悬线所受拉力 棒足够长 a 逐渐变小b 先逐渐变小 后又增大c 逐渐增大d 保持不变 b 例题 有一个直角支架abc ab水平放置 表面粗糙 cb竖直放置 表面光滑ab上套有小环p cb上套有小环q 两环质量均为m 两环间由一根质量不计 不可伸长的细绳相连 并在如图位置平衡 现将小环p向左移动一小段距离 两环再次达到平衡 则下列说法正确的是 a 杆对小环p的支持力变大 b ab杆对小环p的支持力变小 c 细绳上的拉力变大 d 细绳上的拉力变小 d 例题 如图所示是某种型号的 千斤顶 常用于换轮胎时顶升汽车 ac bc ad bd各杆长度相等 顺时针摇动手柄 使水平螺旋杆转动 a b间距变小 汽车就被顶升起来 反之 可使汽车下降 若 千斤顶 顶升汽车时 汽车对c点的压力为g 大小等于 千斤顶 顶升汽车的力 ab与ac间夹角为 此时螺杆ab受到的拉力为多大 gsin 2 例题 一根粗细不均匀的直杆ab 长为 用两根轻绳将杆如图悬挂 使杆处于水平静止状态 测得两轻绳与竖直方向的夹角分别为 求杆的重心位置距 端的距离 ltg tg tg 例题 混凝土便宜且坚固耐压 但不耐拉 钢筋耐压也耐拉 通常在混凝土建筑物中须承受张力的部位必须加钢筋来加固 下图显示的是楼房中混凝土楼板和阳台中加固钢筋的摆放位置 正确的是 a 例题 如图 直杆oa可绕o点转动 图中虚线与杆平行 杆端a点受四个力f1 f2 f3 f4的作用 力的作用线跟oa杆在同一竖直平面内 四个力对轴o的力矩分别是m1 m2 m3 m4 则力矩的大小关系是 a m3 m4 m1 m2 b m1 m3 m4 m2 c m4 m3 m2 m1 d m3 m4 m1 m2 b 例题 如图所示 光滑斜面的底端a与一块质量均匀 水平放置的平板光滑相接 平板长为2l l 1m 其中心c固定在高为r的竖直支架上 r 1m 支架的下端与垂直于纸面的固定转轴o连接 因此平板可绕转轴o沿顺时针方向翻转 问 l 在斜面上离平板高度为h0处放置一滑块a 使其由静止滑下 滑块与平板间的动摩擦因数 0 2 为使平板不翻转 h0最大为多少 2 如果斜面上的滑块离平板的高度为h1 0 45m 并在h1处先后由静止释放两块质量相同的滑块a b 时间间隔为 t 0 2s 则b滑块滑上平板后多少时间 平板恰好翻转 重力加速度g取10m s2 图7 0 16m 0 2s 第三单元 牛顿运动定律 一 基本概念 惯性和惯性定律作用力和反作用力超重和失重 二 基本规律 牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律牛顿运动定律的局限性 宏观 低速运动的物体 三 牛顿运动定律的应用 力和加速度的瞬时对应性超重和失重有临界值的问题运用图像解题化立体为平面的解题整体和隔离法解题分阶段找各阶段间的联系运用相对运动解题 四 实验 加速度与力的关系 加速度与质量的关系实验 dis演示实验 平衡摩擦力保持质量一定 研究加速度和力之间的关系保持力一定 研究加速度和质量间的关系注意 1 用图像法处理数据 2 化曲线为直线的方法 例题 一个单摆悬挂在小车上 随小车沿着斜面滑下 如图中的虚线 与斜面垂直 沿斜面方向 为竖直方向则可判断出 a 如果斜面光滑 摆线与 重合 b 如果斜面光滑 摆线与 重合 c 如果斜面粗糙但摩擦力小于下滑力 摆线位于 与 之间 d 如果斜面粗糙但摩擦力大于下滑力 摆线位于 与 之间 bcd 例题 如图所示 静止的小车内一竖直光滑挡板挡住球a a静止在车内光滑的斜面上 此时斜面对a的支持力为n 挡板对a的压力为q 当小车向右做匀加速运动时 斜面对a的支持力为n 挡板对a的压力为q 则 a n n q n q n q q d n n q q a 例题 质量为m的重物放在地面上 该地的重力加速度为g 现用一根细绳向上提重物 使绳子上的拉力从零开始逐渐增大 得到加速度a与拉力t的图线为如右图中的ab所示 换个地方做同样的实验 又得到cd图线 cd图线对应地方的重力加速度为g 物体的质量为m 则下列关系式中正确的是 a m m g g b mm g g d m m g g d 例题 是非题 1 物体只有在静止时才有惯性 2 物体速度越大惯性越大 3 物体质量越大惯性越大 4 物体只有在受到外力作用时才有惯性 5 物体在任何情况下都有惯性 例题 如图所示 在一表面光滑的小车上有质量分别为m1 m2的两个小球 m1 m2 随车一起匀速运动 当车突然停止时 如不考虑其它阻力 设车无限长 则两个小球 a 一定相碰 b 一定不相碰 c 不一定相碰 d 不能确定是否相碰 b 例题 做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子 瓶内有一气泡 如图所示 当小车突然停止运动时 气泡相对于瓶子将 a 向前运动 b 向后运动 c 无相对运动 d 无法判断 b 例题 2002年美国 科学 杂志评出 2001年世界十大科技突破中 有一项是加拿大萨德伯里中微子观研站的成果 该站揭示了中微子失踪的原因 即观测到的中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个 子和一个x子 在上述研究中有以下说法 其中正确的是 a 该研究过程中牛顿第二定律仍然适用 b 该研究过程中能量守恒和转化定律仍然适用 c 若发现 子和中微子的运动方向相反 则x子的运动方向与中微子的运动方向一致 d 若发现 子和中微子的运动方向相反 则x子的运动方向与中微子的运动方向也可能相反 bc 例题 如图所示 木块a与b用一轻弹簧相连 竖直放在木块c上 三者静置于地面上 它们的质量之比为1 2 3 设所有接触面都是光滑的 当沿水平方向迅速抽出木块c的瞬间 a和b的加速度分别是aa ab 0 3g 2 例题 如图所示 在光滑水平面上 放着两块长度相同 质量分别为m1和m2的木板 在两木板的左端各放一个大小 形状 质量完全相同物块 开始时 各物均静止 今在两物体上各作用一水平恒力f1 f2 当物体和木块分离时 两木板的速度分别v1和v2 物体和两木块间的滑动摩擦系数相同 下列说法 a 若f1 f2 m1 m2 则v1 v2 b 若f1 f2 m1v2 c 若f1 f2 m1 m2 则v1 v2 d 若f1v2 bd 例题 如图所示 质量为m 4kg的木板 长为l 1 4m 静止在光滑的水平地面上 其水平顶面的右端静置一质量为m 1kg的滑块 可视为质点 滑块与木板间的动摩擦因素为 0 4 今用一水平力f 28n向右拉木板 要使滑块不从木板上掉下 此力作用时间不能超过多少 不计空气阻力 g取10m s2 t 1s 例题 如图所示 底座a上装有0 5m的直立杆 其总质量为0 2kg 杆上套有质量为0 05kg的小环b 它与杆有摩擦 当环从底座上以4m s速度飞起时 刚好能到达杆顶 求 1 在环升起过程中 底座对水平面的压力为多大 2 小环从杆顶落回底座所需的时间 1 7n 0 5s 例题 如图所示 有质量分别为m1 m2的两物体 分别固定在弹簧的上端与下端 并处于静止状态 当用一竖直向下的力f作用在上面的物体m1上端 使弹簧再被压缩 然后撤去f 则物体m1被弹起 问所加竖直向下的力f为多大时 在它被撤去后物体m2可以恰好离开地面 m1 m2 g 例题 蹦床运动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回到离水平网面5 0m高处 已知运动员与网接触时间为1 2s 若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理 求此力的大小 1500 例题 如下图所示 质量分别为m1和m2的a b两物块分别放在倾角为 1 2 3三个光滑斜面上 受到与斜面平行的大小均为 的力的作用 与 一起沿斜面加速上滑 已知 1n2 n3 不能确定 b 例题 三个质量形状相同的劈 放在水平地面上 三个形状相同的木块分别从劈顶滑下 由于 的不同 a图中的木块加速下滑 b图中的木块匀速下滑 c图中的木块减速下滑 如下图所示 在木块下滑的过程中 各劈均处于静止状态 则在木块下滑过程中 对地面压力最大的是 a图 b图 c图 不能确定 c 例题 如图所示 弹簧秤的外壳质量为m0 弹簧及挂钩的质量忽略不计 挂钩上吊着一质量为m的物体 现用一竖直向上的拉力 拉着弹簧秤 使其与物体一起向上做匀加速运动 物体和弹簧秤保持相对静止 则弹簧秤上的读数应为 mf m0 m 例题 如图半径为r 0 2m的圆柱体绕轴oo 以 9rad s的角速度匀速转动 oo 轴与水平面成30 角 质量m 1kg的物体a放在圆柱体上方 光滑挡板使它不能随圆柱体转动 在沿oo 方向推力作用下 物块以v 2 4m s的速度在圆柱体表面上匀速运动 若物块a与圆柱体间摩擦系数为 0 25求 1 摩擦力的大小 2 力f的大小 2 17n 6 7n 第四单元 圆周运动和万有引力 一 基本概念 线速度角速度周期向心加速度和切向加速度向心力第一宇宙速度人造地球卫星和地球同步卫星 二 基本规律 匀速圆周运动万有引力定律综合运用 三 实验 探究向心力与哪些因素有关卡文迪许扭秤实验 一 匀速圆周运动 与牛顿定律结合运用圆周运动具有周期性 二 万有引力定律 运行的天体 万有引力提供向心力f ma mr 2 mv mv2 r 4mr 2 t2地表的物体忽略地球自转 万有引力等于向心力 例题 质点以一定的半径做匀速圆周运动 它的线速度和角速度分别为v和 若经过一短暂的时间后 质点通过的弧长为s 半径转过的角度为 则这四个量的正确关系为 a v s b s v c s v d s v d 例题 如图所示 劲度系数为k 长度为l0的弹簧一端固定在o点 另一端固定质量为m的物体 使物体在光滑水平面上作匀速圆周运动 当转速为n时 求弹簧的伸长量 4 2mn2l0 k 4 2mn2 例题 第一宇宙速度就是 a 人造天体绕地球运动所必需的最小地面发射速度 b 人造天体环绕地球运动的最小速度 c 使人造天体环绕地球运动所必需的最大地面发射速度 d 使人造天体摆脱地球引力束缚所必需的最小地面发射速度 a 例题 如图所示 电风扇有三片均匀分布的叶片 在频闪周期t 1 30s的闪光灯照射下匀速转动 当看起来三个叶片静止不动时 叶片的转速为r min 当看起来有六个均匀分布的叶片时 叶片的转速为r min 转速不超过1500r min 600 1200 300 900 1500 例题 航天飞机在进入绕地球作匀速圆周运动轨道后 有一位宇航员走出机外 则它的运动情况时 a 向着地球方向落向地球 b 由于惯性作匀速直线运动 c 逆着地球方向远离地球 d 如人造地球卫星一样 绕地球作匀速圆周运动 d 例题 人造地球卫星沿圆形轨道运转 因为大气阻力的作用 使卫星的运行高度逐渐降低 则该地球卫星运行时下面物理量的变化是 a 线速度减小 b 向心加速度增大 c 运行周期减小 d 角速度减小 b c 例题 如图所示 一块长和宽各为2l和l的长方形薄板 绕中心轴o旋转 设ab边中点e bc边中点f以及b点的角速度分别为 e f b 线速度分别为ve vf和vb 则三点的角速度之比为 e f b 线速度之比为ve vf vb 1 1 1 1 2 5 例题 同步卫星是指相对地面不动的人造地球卫星 a 它可以在地面上任一点的正上方 且离地心的距离可按需要选择不同值 b 它可以在地面上任一点的正上方 但离地心的距离是一定的 c 它只能在赤道的正上方 但离地心的距离可按需要选择不同值 d 它只能在赤道的正上方 且离地心的距离是一定的 e 所有地球同步卫星的线速度大小 角速度大小 周期大小 轨道半径大小都相等 de 例题 宇宙飞船要与轨道空间站对接 飞船为了追上轨道空间站 a 只能从较低轨道上加速b 只能从较高轨道上加速c 只能从空间站同一高度轨道上加速d 无论从什么轨道上加速都可以 a 例题 在以角速度 匀速转动的转台上放一质量为m的物体 通过一条光滑的细绳 由转台中央小孔穿下 连结着另一个质量为m的物体 如图所示 设m与转台平面间动摩擦因数为 求物体m与转台仍保持相对静止时 物体离转台中心的最大距离和最小距离 mg mg m 2 r mg mg m 2 例题 某行星一昼夜的时间为t 在行星赤道处的弹簧秤测得某一物体的重力比在该行星两极处测量时要小10 则这颗行星的平均密度为 30 gt2 例题 如图所示 被长为l的轻杆系住达到小球a能绕固定点o在竖直平面内做圆周运动 o点的竖直高度为h 如杆受到的拉力等于小球所受重力的5倍时就会断裂 则当杆恰好断裂时 小球的速率为 小球飞出后落地点与o点的水平距离为 2 gl 2 2l h l 例题 某物体在地面上时受到的重力大小为g0 将它放到卫星中 在卫星以大小为a g 2的加速度随火箭向上做匀加速升空的过程中 当支持该物体的支持物对其弹力大小为n时 卫星所在处的重力加速度g 的大小为 卫星距地球表面的高度为 已知地球半径为r 地面重力加速度为g n g0 0 5 g r 2g0 2n g0 1 例题 2003年10月15日我国成功地发射了 神舟 五号载人飞船 9时9分50秒准确进入预定轨道 此前飞船已与火箭分离 飞船质量为7760千克 轨道倾角为42 4 近地点高度200千米 远地点高度350千米 15时57分飞船变轨成功 变轨后进入343千米的圆轨道 运行14圈 又于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆 实际着陆点与理论着陆点只相差4 8千米 返回舱完好无损 宇航员杨利伟自主出舱 1 飞船返回时 在接近大气层的过程中 返回舱与飞船最终分离 返回舱质量为3吨 返回舱着陆 是由三把伞 接力 完成的 先由返回舱放出一个引导伞 引导伞工作16秒后 返回舱的下降速度由180米 秒减至80米 秒 假设这段运动是垂直地面下降的 且已接近地面 试求这段运动的加速度和引导伞对返回舱的拉力大小 2 已知万有引力做功与路径无关 所以可以引进引力势能 若取无穷远为引力势能零点 则引力势能的计算公式为ep gmm r 式中g为万有引力恒量 m为地球质量 m为物体的质量 r为物体与地心的距离 又已知飞船在沿椭圆轨道运行的过程中经过近地点时速度大小为7 835 103米 秒 试求飞船经过近地点时的机械能以及经过远地点时的速度大小 已知g 6 67 10 11牛米2 千克2 m 6 1024千克 地球半径r 6 4 106米 6 25m s2 4 875 104n 2 27 1011j 7 66 103m s 例题 一颗在赤道正上方运行的人造卫星 其轨道半径为r 2r r为地球半径 卫星绕行方向与地球自转方向相同 设地球自转角速度为 若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方 求它下次通过该建筑物的正上方所需要的时间 4 4 2 7 第五单元 机械能 一 基本概念 功 w fs功率 p w t fv动能 ek mv2 2重力势能 ep mgh弹性势能 ep kx2 2机械能 e ek ep 二 基本规律 功和能的关系合外力做功和动能变化的关系 动能定理重力做功重力势能的变化关系外力 除重力和弹簧弹力外 其他力做功和机械能的变化关系 功能原理机械能守恒定律综合运用 三 实验 机械能守恒定律 例题 如图所示 物体由静止开始分别沿不同斜面从顶端a下滑至底端b 两次下滑的路径分别为图中的i和 物体与接触面的动摩擦因数均相同 则在两次下滑过程中 物体克服摩擦力做功fm a 在斜面i上小b 在斜面 上小c 两次一样大d 无法确定 c 例题 如图所示 长为l的绳的质量分布均匀 跨过质量和摩擦以及直径均不及的小定滑轮 左边是绳长的2 5 右边是绳长的3 5 从静止开始释放绳子 则绳子刚脱离滑轮时的速度大小为 12gl 25 例题 物体以120j的初动能从斜面底端a沿斜面向上作匀变速运动 当它通过斜面上b点时机械能减少了40j 重力势能增加了60j 则物体重返斜面底端时的动能为 a 60j b 24j c 48j d 100j b 例题 质量均为m的物体a和b分别系在细绳两端 绳子跨过固定在倾角为30 的斜面顶端的定滑轮 斜面固定在水平地面上 开始时物体b位于斜面底端 物体a离地高为0 8m 如图所示 若摩擦均不计 由静止开始释放它们 求 1 物体a着地时的速度 2 物体a着地后物体b沿斜面上滑的最大距离 2 0 4 例题 下列关于功率的说法中正确的是 a 由p fv可知 发动机的功率一定与速度成正比 b 由p fv可知 发动机的功率一定时 牵引力与速度成反比 c 汽车发动机达到额定功率时 且牵引力等于阻力时 汽车的速度最小 d 汽车发动机达到额定功率时 且牵引力等于阻力时 汽车的加速度最大 b 例题 人类的心脏每跳动一次大约需要抽运80ml的血液 血压的平均值大约为1 6 104pa 正常人的动脉每分钟搏动60次左右 据此估算 人类心脏的平均功率最接近 a 0 01w b 0 1w c 1 0w d 10w c 例题 质量为m的汽车以恒定功率p在平直公路上行驶 若汽车匀速行使的速率为v1 则当汽车的速率为v2时 v1 v2 汽车的加速度大小为 a p mv1 b p mv2 c pv1v2 m v1 v2 d p v1 v2 mv1v2 d 例题 质量m 5 0 106kg的列车以恒定不变的功率由静止沿水平轨道加速行驶 当速度增大到v1 2m s时 加速度a1 0 9m s2 当速度达到v2 10m s时 加速度a2 0 1m s2 如果列车所受阻力不变 求 1 列车所受的阻力 2 在该功率下列车的最大速度 5 0 105n 20m s 例题 如图所示 物体c重为10n 滑轮质量和半径 绳的质量以及一切摩擦均忽略不计 绳长共5m 悬点o和a两点处在同一高度 若手执a点缓慢右移4m 则人做的功为 a 6j b 8j c 10j d 12j c 例题 一物体静止在光滑水平面上 先对物体施加一水平相右的恒力f1 经时间t后撤去f1 立即再对它施加一水平恒力f2 又经过时间t后物体回到出发点 在这一过程中f1 f2分别对物体做的功为w1 w2间的关系是 a w2 w1 b w2 2w1 c w2 3w1 d w2 5w1 c 例题 某地强风的风速为v 20m s 设空气的密度为 1 3kg m3 如果把通过垂直于风速方向的截面积为s 20m2的风的动能全部转化为电能 其电功率的文字表达式为 数值为 sv3 2 1 04 105 例题 如图所示 当用力将松弛的细线拉紧 细线的重心位置将 a 上升 b 下降 c 不变 d 无法确定 a 例题 如图所示 半径为r 质量不计的圆盘盘面与地面相垂直 圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴o 在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球a 在o点的正下方离o点为r 2处固定一个质量也为m的小球b 放开盘让其自由转动 问 1 当a球转到最低点时 两小球的重力势能之和减少了多少 2 a球转到最低点时的线速度大小为多少 3 在转动过程中半径oa偏离竖直方向的最大角度为多少 mgr 2 4gr 5 37 例题 放在粗糙水平地面上的物体 受水平外力f作用一段时间后撤去力f 再滑行一段时间后停止 物体的速度时间关系如图所示 物体和地面间的滑动摩擦力为f 则外力f和滑动摩擦力f大小之比f f和外力对物体做功和物体克服摩擦力做功大小之比wf wf分别为 a 3 1 1 3 b 3 1 1 1 c 4 1 1 3 d 4 1 1 1 d 例题 质量m的物体被细绳牵引在光滑水平面上作匀速圆周运动拉力为f时半径为r 拉力增大为8f时 其半径减为r 2 仍可作匀速圆周运动 则半径从r变为r 2过程中 拉力做功w fr 1 5 例题 如图所示 把绳子的一端固定在斜面顶端 另一端绕过光滑小滑轮后 用恒力f竖直向上拉 拉力f 20n 斜面倾角为 30 在拉力作用下物体沿斜面向上运动了2m 则拉力f做的功为j 60 例题 如图所示 某人用轻绳通过一个光滑的定滑轮匀速地把一只猴子拉高h 第一次猴子相对绳子静止 人的拉力做功为w1 功率为p1 第二次 人拉绳子的速度与第一次相同 但猴子在相对于绳子匀速地向上爬 这种情况下人的拉力做功为w2 功率为p2 则 p1 p2 w1 w2 p1 p2 w1 w2 p1 p2 w1 w2 p1 p2 w1 w2 d 例题 用锤子打击钉子钉入固定的木板 设每次打击给钉子的动能相同 钉子在木板中所受阻力与深度成正比 若第一次钉子钉入的深度为1cm 则第二次钉入的深度为cm 2 1 例题 已知水平光滑桌面上有一长为1m的轻杆 a端固定一个质量为2kg的小球 杆可绕另一端o在水平桌面旋转 如图所示 现在杆的中点施加一个大小不变方向始终与杆垂直的水平力f 4n 当力将杆推转8rad时 力f的功率p w 8 例题 如图所示是离心轨道示意图 小车从高h处由静止开始下滑 其后依次通过离心轨道b c 如果小车在滑行至b圆环最高点的过程中 有20 的机械能的损失 则b圆环半径最大不能超过多少 如果小车从b圆环最高点滑至c圆环最高点的过程中 机械能的损失仍为20 则小车恰好能依次通过b环和c环时 b c圆环的半径之比是多少 8h 25 5 4 例题 如图所示 置于光滑水平面上的长木板b的左端有一物块a a b间有摩擦 现用恒力f将a拉至b的右端 第一次将b固定在水平面上 f的功为wl 产生的内能增量为 el 第二次使b可自由滑动 p的功为w2 产生的内能增量为 e2 则 a w1 w2 el e2b w1 w2 el e2c w1 w2 el e2d w1 w2 el e2 c 例题 如图所示 固定不动的圆柱体半径为 中心高出地面 一软绳长l r h 每单位长度的质量为 其中 r段套在圆柱体上 绳子与圆柱体间无摩擦 绳左侧 段的下端刚好与地面接触 绳右端连接一个质量为m h 3的小物块 开始时给小物块一个向下的初速度v0 为使小物块能到达地面 v0应满足什么条件 2gh2 12h 9 r 例题 如图所示 一物块以150j的初动能从斜面的底端沿斜ba面向上滑行 滑到斜面上的 点时动能减少了100j 机械能减少了30j 则物块第一次到达最高点时的势能为 若物块回到底端时与挡板 相碰无能量损失 即物块可原速反弹 则物块第二次到达最高点时的势能为 105 42 第六单元 机械振动和机械波 一 基本概念 机械振动 平衡位置简谐振动f kx 对称性 周期性 周期 频率和振幅 弹簧振子 单摆机械波 波长 频率和波速 对称性 周期性和方向性波的干涉波的衍射 二 基本规律 弹簧振子的振动规律单摆的振动规律波的传播波的干涉波的衍射 三 用单摆测重力加速度 一 实验装置 1 传统实验2 dis实验 二 数据处理法 1 公式法2 图象法 三 误差分析1 与圆锥摆的区别2 漏加摆长3 周期的测量错误 例题 一弹簧振子作简谐振动 其周期为t 考虑它在时刻t到t t t的振动情况 a 若在t和t 这两个时刻振子的位移大小和方向相同 则 t一定等于t的整数倍 b 若在t和t 这两个时刻振子的速度大小相等而方向相反 则 t一定等于t 2的整数倍 c 若 t t 则在t和t 这两个时刻振子的加速度一定相同 d 若 t t 2 则在t和t 这两个时刻弹簧的长度一定相同 c 例题 如图所示 一列横波在媒质中向某一方向传播 并且此刻振动发生mn之间 又知此波的周期为t q点的速度方向在波形中是向下的 下面说法中正确的是 a m是振源 由振源起振开始计时 p点已振动时间为t 4 b m是振源 由振源起振开始计时 p点已振动时间为3t 4 c n是振源 由振源起振开始计时 p点已振动时间为3t 4 d n是振源 由振源起振开始计时 p点已振动时间为t 4 d 例题 下面图像中可用来表示简谐振动物体回复力和位移的关系的是 a 例题 下面几种运动 哪一些是简谐振动 a 小球在两个互相连接的倾角为 l c 乒乓球和地面的弹性碰撞 d 在蹦床上跳动的运动员 e 弹簧振子在竖直方向上下运动 be 例题 如图所示的实线是某时刻的波形图 虚线是经过0 2s时的波形图 1 假设波是向左传播 求它可能的传播距离 2 若这列波是向右传播 求它的最大周期 3 假定波速是3 5m s 求波的传播方向 0 1 4n 3 m 0 8s 向左 例题 一列横波在某一时刻的波形如图中实线所示 经过2 10 2s后的波形如图中虚线所示 则该波的传播速度为v和频率f可能是 a v为5m s b v为45m s c f为50hz d f为37 5hz abd 例题 如图所示 波源o位于x轴的原点上 它的振动周期为0 1s 由它激起的一列横波沿x轴向两边传播 波速为20m s 质点m的坐标xm 12 5m 质点n的坐标xn 25 6m 波动已使m n开始振动了 在t 0时刻 波源o正通过原点 运动方向向上 那么 在该时刻 a m位于x轴上方 运动方向向下 b n位于x轴上方 运动方向向上 c m位于x轴下方 运动方向向上 d n位于x轴下方 运动方向向下 b 例题 如图所示 在光滑水平面上 用两根劲度系数分别为k1 k2的轻弹簧系住一个质量为m的小球 开始时 两弹簧均处于原长 后使小球向左偏离x后放手 可以看到小球将在水平面上作往复振动 试问小球是否作简谐运动 请证明 例题 如图所示为一种记录地震装置中的水平摆的示意图 其摆球质量为m 固定在边长为 质量忽略不计的等边三角形的顶角 上 它的对边bc与竖直线成一个不大的夹角 顶点 用一轻绳连在竖直墙上的 点 摆球可绕固定的轴bc转动 试求摆球作微小振动的周期 2 lsin60 gsin 例题 一质点在平衡位置o点附近作简谐振动 它离开 点经过2 9s第一次通过 点 再经过2 0s第二次通过 点 则再经过 s 它将第三次通过 点 质点的振动周期为 13 6 3 2 15 6 5 2 例题 声波 和声波 在同一介质中传播 二者波形如图所示 则 声波 的波速是声波 的波速两倍 声波 的波速是声波 的波速两倍 声波 的频率是声波 的频率两倍 声波 的频率是声波 频率的两倍 d 例题 某质点在坐标原点o处做简谐运动 振幅为0 05m 周期为0 4s 振动在介质中沿x轴正方向直线传播 传播速度为1m s 当它由平衡位置o向上振动0 2s立即停止振动 则停止振动后经过0 2s时的波形如图所示中的哪一种 b 例题 如图所示 一光滑圆弧形槽水平固定放置 其中a b c d在同一水平面上 将质量为m的小球p搁置在a点并给它一沿ad方向的速度v 使小球逐渐接近固定在d点的小球q 已知圆弧ab 0 8cm ab弧对应的圆半径r 100cm ad 10cm 则v为多少时才能使p球恰好碰到小球q 取g 2 1 20n n 1 2 3 例题 演示简谐运动的图象 可用一个装满细砂的漏斗悬在细线上并让它振动 振动中细砂逐渐从漏斗中流出 则此砂摆的周期变化是a 保持不变b 逐渐减小c 逐渐增大d 先增大 后又恢复到原来的数值 d 例题 水面上有a b两个振动情况完全相同的振源 在水平面内的a b连线的中垂线上有a b c三个点 已知某时刻两列波的波峰在a点相遇 两列波的波谷在c点相遇 b处于a c之间 如图所示 则下列说法中正确的是 a a点为振动加强点 c点为振动减弱点b a c点为振动加强点 b点为振动减弱点c a c点此时刻为振动加强点 经过一段时间后变为振动减弱点d a b c三点都为振动加强点 d 例题 一根下端固定直立的 劲度系数为k的轻弹簧 从它的上端的正上方有一质量为m的物块自由落下掉在弹簧的上端使它压缩 最后物块被弹起 设弹簧的振动周期为t 物块压缩弹簧的时间为t 则比较t和ta t t 4b t t 4c t t 4d 无法比较 a 例题 升降机中装一单摆 当升降机匀速运动时 单摆的周期为t 现升降机做变速运动 已知加速度的绝对值小于g 则 a 升降机向上做匀加速运动时 单摆振动的周期大于tb 升降机向上做匀加速运动时 单摆振动的周期小于tc 升降机向下做匀加速运动时 单摆振动的周期大于td 升降机向下做匀加速运动时 单摆振动的周期小于t bc 例题 如图所示的是波遇到小孔或障碍物后的图象 图中每两条实线间的距离约为一个波长 则其中可能出现的图象是 ac 例题 a b两波相向而行 在某一时刻的波形与位置如图所示 已知波的传播速度为v 图中标尺每各长度为l 在图中画出又经过t 7l v时的波形 第七单元 电场 一 基本概念 1 元电荷e 1 6 10 19c2 电场强度e f q u d3 电场线4 匀强电场5 电势电势差u ed q6 电势能 qu 二 基本规律 1 电荷守恒定律2 库仑定律f kq1q2 r23 电场的力的性质f qe4 电场中的功能关系w电 p5 带电粒子在匀强电场中的运动 加速电场 偏转电场 类平抛运动 例题 2001年春12 一质量为4 0 10 15kg 电量为2 0 10 9c带正电质点 以v 4 0 104m s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域 并从b点离开电场区域 离开电场时的速度为5 0 104m s 由此可知 电场中a b两点间的电势差ua ub v 带电质点离开电场时 速度在电场方向的分量为 m s 不考虑重力作用 9 102 3 104 例题 一根对称的 八字 形玻璃管置于竖直平面内 如图所示 管所在的空间有竖直向下的匀强电场 电场强度e 1000n c 重力g 1 0 10 3n 带电量q 2 10 6c的小物体在管内从a点由静止开始运动 它与管壁摩擦系数为0 5 管长ab bc 3m 管的b处为一极短的光滑圆弧 管ab和bc与水平方向所夹的角度皆为37 问 1 小物体最终静止在何处 2 从a开始计算时 小物体运动的总路程是多少 最后停在b点 4 5m 例题 如图所示匀强电场方向竖直向下 场强大小为e 三个质量分别为m 2m 3m的小球a b c 其中b球带正电q a c两球不带电 用绝缘线连接悬于o点 问 1 当三球均处于静止状态时 a b之间的细线的张力等于多少 2 当把oa段细线剪断的瞬间 a b之间的细线的张力又等于多少 t1 5mg qe t2 qe 3 例题 1999年高考 在光滑水平面上有一质量m 1 0 10 3kg 电量q 1 0 10 10c的带正电小球 静止在o点 以o点为原点 在该水平面内建立直角坐标系oxy 现突然加一沿x轴正方向 场强大小e 2 0 106v m的匀强电场 使小球开始运动 经过1 0s 所加电场突然变为沿y轴正方向 场强大小仍为e 2 0 106v m的匀强电场 再经过1 0s 所加电场又突然变为另一个匀强电场 使小球在此电场作用下经1 0s速度变为零 求此电场的方向及速度变为零时小球的位置 0 40m 0 20m 例题 质量m 带电量 q的滑块 在竖直放置的光滑绝缘圆形轨道上运动 轨道半径为r 现在该区域加一竖直向下的匀强电场 场强为e 为使滑块在运动中不离开圆形轨道 求 滑块在最低点的速度应满足什么条件 g1 g qe r 例题 如图示 带电液滴p在平行金属板ab之间的电场内保持静止 现设法使p固定 再使板ab分别以中点oo 为轴转过一个相同角度 然后释放p 则p在电场内将做什么运动 a 向右的匀速直线运动 b 向右的匀加速直线运动 c 斜向右下的匀加速直线运动 d 曲线运动 b 例题 94高考 图中a b是一对平行的金属板 在两板间加上一周期为t的交变电压u a板的电势ua 0 b板的电势ub随时间的变化规律为 在0到t 2的时间内 ub u0 正的常数 在t 2到t的时间内 ub u0 在t到3t 2的时间内 ub u0 在3t 2到2t的时间内 ub u0 现有一电子从a板上的小孔进入两板间的电场区内 设电子的初速度和重力的影响均可忽略 则 a 若电子是在t 0时刻进入的 它将一直向b板运动 b 若电子是在t t 8时刻进入的 它可能时而向b板运动 时而向a板运动 最后打在b板上 c 若电子是在t 3t 8时刻进入的 它可能时而向b板运动 时而向a板运动 最后打在b板上 d 若电子是在t t 2时刻进入的 它可能时而向b板