高中物理论述证明题复习导引2003.doc

高中物理论述证明题复习导引2003、5、81、（见优化设计“考前提升版”P117第15题）（物体动能的改变量与外力做功的关系）2、（见优化设计“考前提升版”P120第15题）（洛伦兹力的表达式）3、（见优化设计“考前提升版”P123第15题）（证明机械能守恒）4、（见优化设计“考前提升版”P126第15题）（证明简谐运动）5、教材第一册P31“位移公式的推导”及其后的阅读材料。6、教材第一册P105“万有引力公式的推导”及教材的旁注“计算与检验月球绕地球做圆周运动的向心加速度。7、教材第一册P120“动量定理”的推导。8、教材第一册P124动量守恒定律的推导。9、教材第一册P140动能定理的推导。10教材第一册P146机械能守恒定律的推导。11、2002年高考上海物理试卷中的第20题：一卫星绕某行星作匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g行，行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81，行星的半径R行与卫星的半径R卫之比R行/R卫=3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比r/R行=60，设卫星表面的重力加速度为g卫，则在卫星表面有： 经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果。解析：所得的结果是错误的。式中的g卫并不是卫星表面的重力加速度，而是卫星绕行星作匀速圆周运动的向心加速度。正确解法是：卫星表面g卫 行星表面g行 由两式得()2 g卫0.16g行12（2002年上海高考题）在水平路面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自作匀加速直线运动（阻力不计），甲、乙两同学在一起议论。甲同学说：根据牛顿运动定律，大人的推力大，小孩的推力小，因此重车的加速度大。乙同学说：根据牛顿运动定律，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大。你认为他们的说法是否正确？请简述理由。13（2001年上海高考题）如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，l2水平拉直，物体处于平衡状态，现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。下面是某同学对该题的一种解法：解：设l1线上拉力为F1，l2线上拉力为F2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，即F1cos=mg，F1sin=T2，F2=mgtg。剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度，因为mgtg=ma，所以加速度a=gtg，方向在T2反方向。若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与(1)完全相同，即a=gtg，你认为这个结果正确吗？请说明理由。14甲：长为1.6m的细线系一质量为1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，求小球通过最高点的速度至少为多大？（g取10m/s2）下面是甲同学对该题的解法：解：小球在最高点时，受到的合力最小值等于重力大小，所以在最高点速度有最小值。此时 F向 = mg = mv2/R ，解得V = = 4 m/s，小球在最高点速度至少为4 m/s你认为这个解法正确吗？并说明理由。乙：长为1.6m的细杆栓一质量为1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，求小球通过最高点的速度至少为多大？（g取10m/s2）下面是乙同学对该题的解法： 解：小球在最高点时，受到的合力最小值等于重力大小，所以在最高点速度有最小值。此时 F向 = mg = mv2/R ，解得V = = 4 m/s，小球在最高点速度至少为4 m/s你认为这个解法正确吗？并说明理由。15、暑假开始以后，小芳和一些同学乘火车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，小芳对其他同学说：“我们能否用手边的器材测出火车的加速度？”许多同学参与了测量工作，他们各自记录如下：（1）小芳用塑料绳把一只小铁锁吊了起来，并吊在行李架上，使悬挂点正好在小桌边缘的正上方，她测出塑料绳的悬挂点到小铁锁的距离L及小铁锁偏离桌子边缘的距离d后说，我已能算出火车的加速度。（2）坐在窗边的小张不动声色，时而抬头看看窗外每隔100m的电线杆，时而看看自己的手表往复了两次，在别人还在忙碌之中时，小张突然宣告：“我已测出了火车的加速度”。（3）小强拿出一只长方形的饭盒，在盒中装了一定数量的水，把饭盒沿火车行驶方向放置，用刻度尺测出饭盒的长L和两边水面到饭盒口的距离h1和h2，小强说自己的方法可测出火车的加速度。请您判断一下：小芳、小张的方法能否测出加速度，如果能，他们的测量结果是什么？小强的方法能否测火车的加速度？（此问只回答，无需说理）16、阅读下列材料并提出解决问题据科技日报报道：英国伦敦大学学院科学家最新的测算表明，被称为地核的地球最内层的温度可达到55000C，这一结果大大高出早先的一些估计。地球内部是一种层状结构，由表及里分别划分为地壳、地幔和地核，主要由铁元素组成的地核，又细分为液态外核和固态内柱，其中外核距地球表面2900km，地核距地表面如此之深，直接测量其温度几乎不可能，为此科学家提出，如果能估算出地核主要万分铁元素的溶点，特别是固态内核和液态外核交界处铁的熔融温度那么就可能间接得出地核温度的高低。地核中的铁元素处于极高压力环境中，其熔点比其位于地表时的18000C要高出许多，伦敦大学学院的研究人员在研究中采用了新的方法，来估算在巨大压力下铁熔点的变化情况，研究人员最终估算认为，地核的实际温度可能在55000C左右。请根据以上题材，至少提出三个与本文有关的物理知识或方法的问题（不必回答问题，提问要简单明了，每一问不超过15个字，多提出一个问题可加分。）（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；（5） 。17、当今，世界上航天技术有了很大发展，已经能发射围绕地球运行的空间站，把装有复杂、精密仪器设备的现代化实验室送到宇宙空间中去进行各种在地面上暂不能进行的物理、化学、生物、医学实验，还可以把航天器送往其他行星，发回有关其他行星的一些科学信息。1981年又制成航天飞机，它除了进行各种科学考察外，还可以在空间发射和回收卫星并能返回地在多次重复使用。航天器进入轨道后，其中的人和物体处于失重状态，请你想一想，人类能够利用失重的条件做些什么？举出两个和物理知识有关的事例： ； 。18、一带电粒子质量为m，带电量为q，认为原来静止.经电压U加速后，垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，根据带电粒子在磁场中受力运动，导出它形成电流的电流强度，并扼要说出各步的根据.解答：电场力做功qU=mv2得v= (4分）洛伦兹力作向心力qvB=m得r= (4分）由周期定义T= (2分）由电流强度定义I= (4分）19、(C99)试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式：系统是两个质点，相互作用力是恒力，不受其他力，沿直线运动要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义。 解答：令m1和m2分别表示两质点的质量，F1和F2分别表示它们所受的作用力，a1和a2分别表示它们的加速度，l1和l2分别表示F1和F2作用的时间。p1和p2分别表水它们相互作用过程中的初速度，v1 和v2 分别表示末速度，根据牛顿第二定律，有F1=m1a1, F2=m2a2 由加速度的定义可知a1=v1-v十/t1, a2=v2-v2/t2 代入上式，可得F1t1=m1(v1-V1), F2t2=m2(V2-V2) 根据牛顿第三定律，可知F1-F2; t1=t2 由，可得m1V1+m2V2=m1V1+m2V2 其中m1V1和m2V2为两质点的初动量，m1V1和m2V2为两质点的末动量，这就是动量守恒定律的表达式20、(CC01)简述光的全反射现象