2019年高考物理冲刺必背内容

-.z.2019年物理冲刺必背必看总结重要物理思想方法1．理想模型法为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一种抽象的理想客体或理想物理过程，突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素。理想模型可分为对象模型(如质点、点电荷、理想变压器等)、条件模型(如光滑表面、轻杆、轻绳、匀强电场、匀强磁场等)和过程模型(在空气中自由下落的物体、抛体运动、匀速直线运动、匀速圆周运动、恒定电流等)。2．极限思维法就是人们把所研究的问题外推到极端情况(或理想状态)，通过推理而得出结论的过程，在用极限思维法处理物理问题时，通常是将参量的一般变化，推到极限值，即无限大、零值、临界值和特定值的条件下进行分析和讨论。如公式v＝eq\f(Δ*,Δt)中，当Δt→0时，v是瞬时速度。3．理想实验法也叫做实验推理法，就是在物理实验的基础上，加上合理的科学的推理得出结论的方法就叫做理想实验法，这也是一种常用的科学方法。如伽利略斜面实验、推导出牛顿第一定律等。4．微元法微元法是指在处理问题时，从对事物的极小部分(微元)分析入手，达到解决事物整体目的的方法。它在解决物理学问题时很常用，思想就是“化整为零”，先分析“微元”，再通过“微元”分析整体。如匀变速直线运动位移公式的推导。5．比值定义法就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，特点是：A＝eq\f(B,C)，但A与B、C均无关。如a＝eq\f(Δv,Δt)、E＝eq\f(F,q)、C＝eq\f(Q,U)、I＝eq\f(q,t)、R＝eq\f(U,I)、B＝eq\f(F,IL)、ρ＝eq\f(m,V)等。6．放大法在物理现象或待测物理量十分微小的情况下，把物理现象或待测物理量按照一定规律放大后再进行观察和测量，这种方法称为放大法，常见的方法有机械放大、电放大、光放大。如库伦扭称实验、观察桌面微小形变等均属于光学放大法。7．控制变量法决定*一个现象的产生和变化的因素很多，为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，研究其他两个变量之间的关系，这种方法就是控制变量法。比如探究加速度与力、质量的关系，就用了控制变量法。8．等效替代法在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果。如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻、交流电有效值的计算等。9．类比法也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的*种属性，可能推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。其结论必须由实验来检验，类比对象间共有的属性越多，则类比结论的可靠性越大。如研究电场力做功时，与重力做功进行类比；认识电流时，用水流进行类比；认识电压时，用水压进行类比。高中物理常用术语隐含条件一、物理模型中的隐含条件1．质点：物体只有质量，不考虑体积和形状。2．点电荷：物体只有质量、电荷量，不考虑体积和形状3．轻绳：不计质量，力只能沿绳子收缩的方向，绳子上各点的力相等4．轻杆：不计质量的硬杆，可以提供各个方向的力（不一定沿杆的方向，轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向）。5．轻弹簧：不计质量，各点弹力相等，可以提供压力和拉力，满足胡克定律6．光滑表面：动摩擦因数为零，没有摩擦力7．单摆：悬点固定，细线不会伸缩，质量不计，摆球大小忽略，秒摆；周期为2s的单摆8．通讯卫星或同步卫星：运行角速度与地球自转角速度相同，周期等与地球自转周期，即24h

9．理想气体：不计分子力，分子势能为零；满足气体实验定律PV/T=C(C为恒量)

10．绝热容器：与外界不发生热传递11．理想变压器：忽略本身能量损耗(功率P输入=P输出），磁感线被封闭在铁芯（磁通量φ1=φ2）12．理想安培表：阻为零13．理想电压表：阻为无穷大14．理想电源：阻为零，路端电压等于电源电动势15．理想导线：不计电阻，可以任意伸长或缩短16．静电平衡的导体：必是等势体，其部场强处处为零，表面场强的方向和表面垂直二、运动模型中的隐含条件1．自由落体运动：只受重力作用，，2．竖直上抛运动：只受重力作用，，初速度方向竖直向上3．平抛运动：只受重力作用，，初速度方向水平4．碰撞,爆炸,动量守恒；弹性碰撞,动能,动量都守恒；完全非弹性碰撞；动量守恒,动能损失最大。5．直线运动：物体受到的合外力为零,后者合外力的方向与速度在同一条直线上,即垂直于速度方向上的合力为零6．相对静止：两物体的运动状态相同，即具有相同的加速度和速度7．简谐运动：机械能守恒，回复力满足8．用轻绳系小球绕固定点在竖直平面恰好能做完整的圆周运动；小球在最高点时，做圆周运动的向心力只有重力提供，此时绳中力为零，最高点速度为（为半径）9．用皮带传动装置(皮带不打滑)；皮带轮轮圆上各点线速度相等；绕同一固定转轴的各点角速度相等10．初速度为零的匀变速直线运动；（1）前1秒、前2秒、前3秒……的位移之比为1∶4∶9∶……（2）第1秒、第2秒、第3秒……的位移之比为1∶3∶5∶……（3）前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1∶∶∶……（4）第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1∶∶（）∶……对末速为零的匀变速直线运动，可以相应的运用这些规律。物理现象和过程中的隐含条件1．完全失重状态：物体对悬挂物体的拉力或对支持物的压力为零2．一个物体受到三个非平行力的作用而处于平衡态；三个力是共点力3．物体在任意方向做匀速直线运动：物体处于平衡状态，4．物体恰能沿斜面下滑；物体与斜面的动摩擦因数5．机动车在水平里面上以额定功率行驶：，当时，6、平行板电容器接上电源，电压不变；电容器断开电源，电量不变7．从水平飞行的飞机中掉下来的物体；做平抛运动8．从竖直上升的气球中掉出来的物体；做竖直上抛运动9．带电粒子能沿直线穿过速度选择器：，出来的各粒子速度相同。10．导体接地；电势比为零（带电荷量不一定为零）11．接触处的弹力减小到零时，是两个物体脱离的隐含条件。12．接触处的静摩擦力增大到最大静摩擦力时，是两物体发生相对滑动的隐含条件13．绳子紧的隐含条件是相连两物体在沿渑方向上的分速度相等14．速度相等是两个物体之间具有最大距离或最小距离的隐含条件15．“脱落”隐含着脱落的物体具有脱落前的那一瞬间母体的速度16．轻绳突然绷直，隐含着相连两物体在沿绳方向的分速度相等，如绳子的另一端固定，则另一端物体在绳方向的分速度迅速变为零。物理常见临界条件汇总临

界

情

况临

界

条

件速度达到最大物体所受合外力为零刚好不相撞两物体最终速度相等或者接触时速度相等刚好不分离两物体仍然接触、弹力为零

原来一起运动的两物体分离时不只弹力为零且速度和加速度相等运动到*一极端位置

粒子刚好飞出（飞不出）两个极板间的匀强电场粒子运动轨迹与极板相切粒子刚好飞出（飞不出）磁场粒子运动轨迹与磁场边界相切物体刚好滑出（滑不出）小车物体滑到小车一端时与小车的速度刚好相等刚好运动到*一点（“等效最高点”）到达该点时速度为零绳端物体刚好通过最高点物体运动到最高点时重力（“等效重力”）等于向心力速度大小为杆端物体刚好通过最高点物体运动到最高点时速度为零*一量达到极大（小）值

双弹簧振子弹簧的弹性势能最大弹簧最长（短），两端物体速度为零圆形磁场区的半径最小磁场区是以公共弦为直径的圆使通电导线在倾斜导轨上静止的最小磁感应强度安培力平行于斜面两个物体距离最近（远）速度相等动与静的分界点

转盘上“物体刚好发生滑动”向心力为最大静摩擦力刚好不上（下）滑保持物体静止在斜面上的最小水平推力拉动物体的最小力静摩擦力为最大静摩擦力，物体平衡关于绳的临界问题

绳刚好被拉直绳上拉力为零绳刚好被拉断绳上的力等于绳能承受的最大拉力运动的突变

天车下悬挂重物水平运动，天车突停重物从直线运动转为圆周运动，绳拉力增加绳系小球摆动，绳碰到（离开）钉子圆周运动半径变化，拉力突变高中物理二级结论集温馨提示1、“二级结论”是常见知识和经验的总结，都是可以推导的。2、先想前提，后记结论，切勿盲目照搬、套用。3、常用于解选择题，可以提高解题速度。一般不要用于计算题中。一、静力学：1．几个力平衡，则一个力是与其它力合力平衡的力。2．两个力的合力：F大+F小F合F大－F小。三个大小相等的共面共点力平衡，力之间的夹角为1200。3．力的合成和分解是一种等效代换，分力与合力都不是真实的力，求合力和分力是处理力学问题时的一种方法、手段。4．三力共点且平衡，则（拉密定理）。5．物体沿斜面匀速下滑，则。6．两个一起运动的物体“刚好脱离”时：貌合神离，弹力为零。此时速度、加速度相等，此后不等。7．轻绳不可伸长，其两端拉力大小相等，线上各点力大小相等。因其形变被忽略，其拉力可以发生突变，“没有记忆力”。8．轻弹簧两端弹力大小相等，弹簧的弹力不能发生突变。9．轻杆能承受纵向拉力、压力，还能承受横向力。力可以发生突变，“没有记忆力”。10、轻杆一端连绞链，另一端受合力方向：沿杆方向。二、运动学：1．在描述运动时，在纯运动学问题中，可以任意选取参照物；在处理动力学问题时，只能以地为参照物。2．匀变速直线运动：用平均速度思考匀变速直线运动问题，总是带来方便：3．匀变速直线运动：时间等分时，，位移中点的即时速度，纸带点痕求速度、加速度：，，4．匀变速直线运动，v0=0时：时间等分点：各时刻速度比：1：2：3：4：5各时刻总位移比：1：4：9：16：25各段时间位移比：1：3：5：7：9位移等分点：各时刻速度比：1∶∶∶……到达各分点时间比1∶∶∶……通过各段时间比1∶∶（）∶……5．自由落体：（g取10m/s2）n秒末速度（m/s）：10，20，30，40，50n秒末下落高度(m)：5、20、45、80、125第n秒下落高度(m)：5、15、25、35、456．上抛运动：对称性：，，7．相对运动：共同的分运动不产生相对位移。8．“刹车陷阱”：给出的时间大于滑行时间，则不能用公式算。先求滑行时间，确定了滑行时间小于给出的时间时，用求滑行距离。9．绳端物体速度分解：对地速度是合速度，分解为沿绳的分速度和垂直绳的分速度。10．两个物体刚好不相撞的临界条件是：接触时速度相等或者匀速运动的速度相等。11．物体滑到小车（木板）一端的临界条件是：物体滑到小车（木板）一端时与小车速度相等。12．在同一直线上运动的两个物体距离最大（小）的临界条件是：速度相等。三、运动定律：1．水平面上滑行：ａ＝ｇ2．系统法：动力－阻力＝ｍ总ａ3．沿光滑斜面下滑：a=gSin时间相等：450时时间最短：无极值：4．一起加速运动的物体，合力按质量正比例分配：，与有无摩擦（相同）无关，平面、斜面、竖直都一样。5．物块在斜面上A点由静止开始下滑，到B点再滑上水平面后静止于C点，若物块与接触面的动摩擦因数均为，如图，则=a6．几个临界问题：注意角的位置！a光滑,相对静止弹力为零弹力为零7．速度最大时合力为零：汽车以额定功率行驶时，四、圆周运动万有引力：1．向心力公式：2．在非匀速圆周运动中使用向心力公式的办法：沿半径方向的合力是向心力。3．竖直平面的圆运动（1）“绳”类：最高点最小速度，最低点最小速度，上、下两点拉力差6mg。要通过顶点，最小下滑高度2.5R。最高点与最低点的拉力差6mg。（2）绳端系小球，从水平位置无初速下摆到最低点：弹力3mg，向心加速度2g（3）“杆”：最高点最小速度0，最低点最小速度。4．重力加速，g与高度的关系：5．解决万有引力问题的基本模式：“引力＝向心力”6．人造卫星：高度大则速度小、周期大、加速度小、动能小、重力势能大、机械能大。速率与半径的平方根成反比，周期与半径的平方根的三次方成正比。同步卫星轨道在赤道上空，ｈ＝5.6Ｒ,v=3.1km/s7．卫星因受阻力损失机械能：高度下降、速度增加、周期减小。8．“黄金代换”：重力等于引力，GM=gR29．在卫星里与重力有关的实验不能做。10．双星:引力是双方的向心力，两星角速度相同，星与旋转中心的距离跟星的质量成反比。11．第一宇宙速度：，，V1=7.9km/s五、机械能：1．求机械功的途径：（1）用定义求恒力功。（2）用做功和效果（用动能定理或能量守恒）求功。（3）由图象求功。（4）用平均力求功（力与位移成线性关系时）（5）由功率求功。2．恒力做功与路径无关。3．功能关系：摩擦生热Q＝f·S相对=系统失去的动能，Q等于摩擦力作用力与反作用力总功的大小。4．保守力的功等于对应势能增量的负值：。5．作用力的功与反作用力的功不一定符号相反，其总功也不一定为零。6．传送带以恒定速度运行，小物体无初速放上，达到共同速度过程中，相对滑动距离等于小物体对地位移，摩擦生热等于小物体获得的动能。六、动量：1．反弹：动量变化量大小2．“弹开”（初动量为零,分成两部分）：速度和动能都与质量成反比。3．一维弹性碰撞：当时，（不超越）有，为第一组解。动物碰静物：V2=0,质量大碰小,一起向前；小碰大，向后转；质量相等，速度交换。碰撞中动能不会增大，反弹时被碰物体动量大小可能超过原物体的动量大小。当时，为第二组解（超越）4．Ａ追上Ｂ发生碰撞,则（1）VA>VB（2）A的动量和速度减小，B的动量和速度增大（3）动量守恒（4）动能不增加（5）A不穿过B（）。5．碰撞的结果总是介于完全弹性与完全非弹性之间。6．子弹（质量为m，初速度为）打入静止在光滑水平面上的木块（质量为M），但未打穿。从子弹刚进入木块到恰好相对静止，子弹的位移、木块的位移及子弹射入的深度d三者的比为7．双弹簧振子在光滑直轨道上运动，弹簧为原长时一个振子速度最大，另一个振子速度最小；弹簧最长和最短时（弹性势能最大）两振子速度一定相等。8．解决动力学问题的思路：（1）如果是瞬时问题只能用牛顿第二定律去解决。如果是讨论一个过程，则可能存在三条解决问题的路径。（2）如果作用力是恒力，三条路都可以，首选功能或动量。如果作用力是变力，只能从功能和动量去求解。（3）已知距离或者求距离时，首选功能。已知时间或者求时间时，首选动量。（4）研究运动的传递时走动量的路。研究能量转化和转移时走功能的路。（5）在复杂情况下，同时动用多种关系。9．滑块小车类习题：在地面光滑、没有拉力情况下，每一个子过程有两个方程：（1）动量守恒;（2）能量关系。常用到功能关系：摩擦力乘以相对滑动的距离等于摩擦产生的热，等于系统失去的动能。七、振动和波：1．物体做简谐振动，在平衡位置达到最大值的量有速度、动量、动能在最大位移处达到最大值的量有回复力、加速度、势能通过同一点有相同的位移、速率、回复力、加速度、动能、势能，只可能有不同的运动方向经过半个周期，物体运动到对称点，速度大小相等、方向相反。物理必修资料总结：一、力学：*1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；*2、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。*3、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。4、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。5、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。*6、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；*7、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；二、相对论：8、(a)、1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变。(b)、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式：。9、狭义相对论时空观和经典（牛顿）时空观的区别经典（牛顿）时空观：(1)空间是绝对静止不动的(即绝对空间)，时间是绝对不变的(即绝对时间)。(2)空间和时间跟任何外界物质的存在及其运动情况无关。(3)空间是三维空间，时间是一维的，空间和时间彼此独立。狭义相对论时空观：①“同时”的相对性②运动的时钟变慢③运动的尺子缩短④物体质量随速度的增大而增大。10、1900年，德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说：物质发射或吸收能量时，能量不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个最小的能量单位，即能量子；选修部分：三、电磁学：（选修3-1）：11、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值。12、1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。13、1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖。14、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。15、1911年，荷兰科学家昂纳斯发现大多数金属在温度降到*一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。16、19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。*17、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。18、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，并总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。19、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。*20、英国物理学家汤姆生发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流。21、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。22、1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。（最大动能仅取决于磁场和D形盒直径，带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同）（选修3-2至3-5）：三、电磁学：*23、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。24、1834年，俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。25、1835年，美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象），日光灯的工作原理即为其应用之一。四、热学（选做）：26、1827年，英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。27、热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的功而不产生其他影响，称为开尔文表述。28、1848年开尔文提出热力学温标，指出绝对零度是温度的下限。七、波粒二向性：*29、1900年，德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；受其启发1905年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律，因此获得诺贝尔物理奖。*30、1913年，丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱，为量子力学的发展奠定了基础。八、原子物理学：31、1858年，德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线（高速运动的电子流）。*32、1906年，英国物理学家汤姆生发现电子，获得诺贝尔物理学奖。33、1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖。34、1897年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂部结构，并提出原子的枣糕模型。*35、1909－1911年，英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级约为10-14或10-15m。36、1885年，瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。*37、1913年，丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式；*38、1896年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的部结构。天然放射现象：有两种衰变（α、β），三种射线（α、β、γ），其中γ射线是衰变后新核处于激发态，向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。*39、1896年，在贝克勒尔的建议下，玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋（Po）镭（Ra）。*40、1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子，并预言原子核还有另一种粒子——中子。*41、1932年，卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子，获得诺贝尔物理奖。42、1934年，约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发现了正电子和人工放射性同位素。“四大核变”及应用*1．放射性元素的衰变（包括α衰变和β衰变）；α衰变：例如：β衰变：例如：*2．原子核的人工转变（包括、中子的发现和放射性同位素的发现）；如：（质子）42He+94Be→126C+10n（中子）*3．重核的裂变（以23592U的链式反应为代表，可用于核能发电和原子弹）；235U+1n→90Sr+136*e+101n92038540*4．轻核的聚变（以21H和31H的热核反应为代表，存在于太阳部，可用于氢弹）。补充：【考试说明中要求而平日里少考的容】1、自感和涡流：通过导体或线圈本身的电流改变，线圈本身就产生自感电动势，其大小与其自身电流变化快慢有关。由于导体在圆周方向可以等效成一圈圈的闭合电路，由于自感产生的自感电流就像一圈圈的漩涡，所以称为涡流。该电流可以使导体发热。2、核力：一种区别于电场力和万有引力之外的只作用在核子之间的力。在约0.5×10-15m~2×10-15m的距离主要表现为引力。大于2×10-15m就迅速减小到零；在小于0.5×10-15m又迅速转变为强大的斥力使核子不能融合在一起。3、半衰期：原子核数目减少到原来一半所经过的时间，其衰变速率由核本身的因素决定。跟外界因素无关。4、平均结合能：核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量.核子的平均结合能越大，原子核就越稳定。而最轻和最重的一些核（元素周期表上两端的原子核）平均给合能较小。5、光电效应：1、容：在光（包括不可见光）的照射下从物体表面发射出光电子的现象叫光电效应，光电子是物体表面的电子吸收光子能量产生的，光电效应是光具有粒子性的有力例证。2、光电效应的规律：（1）任何一种金属材料都有一个极限频率，人射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应。（2）光电子最大初动能与入射光的强度无关；只随着入射光的频率的增大而增大。（3）入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。（4）当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。3、爱因斯坦光电方程：Ek=hγ一w；其中γ为入射光子的频率，W为逸出功，Ek表示光电子所具有的最大初动能．注意：加“*”表示为重要考点一、力学1．，意大利他研究，开创了研究的一种。2．，英国科学家牛顿提出了三条运动定律。3．，伽利略通过法指出：力不是维持物体运动的原因，法国物理学家进一步提出观点4．20世纪初建立的和爱因斯坦提出的表明不适用于和高速运动物体。5．，德国提出；牛顿于1687年正式发表；英国物理学家利用装置比较准确地测出了（体现放大和转换的思想）；，科学家应用，计算并观测到。8．奥地利物理学家首先发现由于波源和之间有，使感到频率发生变化的现象——。二、1．1827年英国布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——。3．1850年，克劳修斯提出的定性

4．1848年提出，指出（-273.15℃）是温度的下限。：零度不可达到。三、1．法国物理学家利用发现了电荷之间的相互作用规律——。3．1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出。4．荷兰科学家昂尼斯发现大多数金属在温度降到*一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。5．1841～1842年焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生的规律，称为焦耳——。6．，丹麦物理学家发现电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为。发现两根通有同向电流的平行导线相吸，的平行导线则相斥；同时提出了。荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（）的观点。7．的学生设计的可用来测量的质量和分析。美国物理学家发明了。最大动能仅取决于磁场和D形盒直径。周期与的周期相同，还提出了，

8．英国物理学家发现了由磁场产生电流的条件和规律——；楞次发表确定感应电流方向的定律。

10．1864年英国物理学家提出了的基本方程组，后称为，预言了电磁波的存在.电磁波是一种。1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。四、光学1864年英国物理学家预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，1887年由赫兹证实。，德国物理学家发现（），德国物理学家受其启发爱因斯坦提出，成功地解释了规律。，美国物理学家在研究中的的散射时——，证实了。（说明和同时适用于）5．，丹麦物理学家提出了自己的假说，成功地解释和预言了的辐射五、1．，利用发现了电子，并提出原子的模型。2．-，英国物理学家和助手们进行了，并提出了原子的核式结构模型3．，法国物理学家发现天然放射现象，说明也有复杂的部结构。天然放射现象有两种衰变（α、β），三种射线（α、β、γ），其中是衰变后新核处于，向低时辐射出的。衰变的快慢（）与原子所处的物理和化学状态无关。5．，用轰击氮核，第一次实现了的人工转变，并发现了质子。并预言原子核还有另一种粒子，被其学生于在轰击铍核时发现，由此人们认识到原子核由质子和组成。6．12月德国物理学家和助手斯曼用轰击铀核时，铀核发生裂变。美国建成第一个堆（由棒、、减速剂、水泥防护层等组成）。7．1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹（、）。力学部分伽利略1、伽利略理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去2、发现摆的等时性牛顿1、提出了三条运动定律适用围：（1）只适用于低速运动的物体（与光速比速度较低）。（2）只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观原子。（3）参照系应为惯性系。（1）惯性定律又称惯性定律，它科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性——惯性。（2）F=ma

物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。(3)

两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上，大小相等，方向相反。2、发表万有引力定律开普勒1、开普勒三定律：（1）开普勒第一定律，也称椭圆定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。（2）开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。（3）开普勒第三定律，也称调和定律：各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。卡文迪许利用卡文迪许扭秤装置比较准确地测出了引力常量电学部分库仑发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值。富兰克林1、解释了摩擦起电的原因2、通过风筝实验验证闪电是电的一种形式3、把天电与地电统一起来4、发明避雷针奥斯特发现了电流的磁效应洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力），提出洛伦兹力公式F=qvB

安培1、安培定则（右手定则），用于判断安培力的方向2、分子环形电流假说3、安培力：F=BIL

法拉第发现了法拉第电磁感应定律：因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现象。产生的电流称为感应电流。常用公式：E=BLv

E=

nΔΦ/Δt

亨利发现自感现象原子物理麦克斯韦1、总结了电磁场理论，并预言了电磁波的存2、观点：光就是一种看得见的电磁波汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂部结构，并提出原子的枣糕模型，敲开了原子的大门普朗克提出了能量量子假说，解释了黑体辐射爱因斯坦1、提出光子说，成功地解释了光电效应规律2、提出的狭义相对论3、质能方程E＝mc2康普顿借助爱因斯坦的光子说，解释了散射光的波长改变的现象德布罗意提出了实物粒子的波动性——物质波普里克发现了阴极射线卢瑟福1、根据了α粒子散射实验现象，提出了原子的核式结构模型2、用α粒子轰击氮核，并发现了质子，并预言了中子的存在玻尔提出原子结构的玻尔理论贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的部结构查德威克（卢瑟福的学生）发现了中子居里夫妇发现了放射性镭伦琴发现*射线（伦琴射线）约里奥·居里、伊丽芙·居里用α粒子轰击铝箔，探测到中子和正电子，发现了放射性同位素高中物理常见的物理模型易错题归纳总结方法概述高考中常出现的物理模型中，有些问题在高考中变化较大，或者在前面专题中已有较全面的论述，在这里就不再论述和例举．斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要，本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练；传送带问题在高考中出现的概率也较大，而且解题思路独特，本专题也略加论述．热点、重点、难点一、斜面问题1．自由释放的滑块能在斜面上(如图甲所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝gtanθ．图甲2．自由释放的滑块在斜面上(如图甲所示)：(1)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零；(2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右；(3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左．3．自由释放的滑块在斜面上(如图乙所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)．图乙4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图所示)：图(1)向下的加速度a＝gsinθ时，悬绳稳定时将垂直于斜面；(2)向下的加速度a＞gsinθ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上；(3)向下的加速度a＜gsinθ时，悬绳将偏离垂直方向向下．5．在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球(如图所示)：图(1)落到斜面上的时间t＝eq\f(2v0tanθ,g)；(2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角α恒定，且tanα＝2tanθ，与初速度无关；(3)经过tc＝eq\f(v0tanθ,g)小球距斜面最远，最大距离d＝eq\f((v0sinθ)2,2gcosθ)．6．如图所示，当整体有向右的加速度a＝gtanθ时，m能在斜面上保持相对静止．图9－47．在如图所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时，ab棒所能达到的稳定速度vm＝eq\f(mgRsinθ,B2L2)．图9－58．如图所示，当各接触面均光滑时，在小球从斜面顶端滑下的过程中，斜面后退的位移s＝eq\f(m,m＋M)L．图●例1有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随*些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．举例如下：如图所示，质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上．把质量为m的滑块B放在A的斜面上．忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a＝eq\f(M＋m,M＋msin2θ)gsinθ，式中g为重力加速度．对于上述解，*同学首先分析了等号右侧的量的单位，没发现问题．他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”．但是，其中有一项是错误的，请你指出该项()A．当θ＝0°时，该解给出a＝0，这符合常识，说明该解可能是对的B．当θ＝90°时，该解给出a＝g，这符合实验结论，说明该解可能是对的C．当M≫m时，该解给出a≈gsinθ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的D．当m≫M时，该解给出a≈eq\f(g,sinθ)，这符合预期的结果，说明该解可能是对的【解析】当A固定时，很容易得出a＝gsinθ；当A置于光滑的水平面时，B加速下滑的同时A向左加速运动，B不会沿斜面方向下滑，难以求出运动的加速度．图乙设滑块A的底边长为L，当B滑下时A向左移动的距离为*，由动量守恒定律得：Meq\f(*,t)＝meq\f(L－*,t)解得：*＝eq\f(mL,M＋m)当m≫M时，*≈L，即B水平方向的位移趋于零，B趋于自由落体运动且加速度a≈g．选项D中，当m≫M时，a≈eq\f(g,sinθ)＞g显然不可能．[答案]D【点评】本例中，若m、M、θ、L有具体数值，可假设B下滑至底端时速度v1的水平、竖直分量分别为v1*、v1y，则有：eq\f(v1y,v1*)＝eq\f(h,L－*)＝eq\f((M＋m)h,ML)eq\f(1,2)mv1*2＋eq\f(1,2)mv1y2＋eq\f(1,2)Mv22＝mghmv1*＝Mv2解方程组即可得v1*、v1y、v1以及v1的方向和m下滑过程中相对地面的加速度．●例2在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场，其方向一个垂直于斜面向上，一个垂直于斜面向下(如图甲所示)，它们的宽度均为L．一个质量为m、边长也为L的正方形线框以速度v进入上部磁场时，恰好做匀速运动．图甲(1)当ab边刚越过边界ff′时，线框的加速度为多大，方向如何？(2)当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′与ff′的正中间位置的过程中，线框中产生的焦耳热为多少？(线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行，不计摩擦阻力)【解析】(1)当线框的ab边从高处刚进入上部磁场(如图9－8乙中的位置①所示)时，线框恰好做匀速运动，则有：mgsinθ＝BI1L此时I1＝eq\f(BLv,R)当线框的ab边刚好越过边界ff′(如图乙中的位置②所示)时，由于线框从位置①到位置②始终做匀速运动，此时将ab边与cd边切割磁感线所产生的感应电动势同向叠加，回路中电流的大小等于2I1．故线框的加速度大小为：图乙a＝eq\f(4BI1L－mgsinθ,m)＝3gsinθ，方向沿斜面向上．(2)而当线框的ab边到达gg′与ff′的正中间位置(如图乙中的位置③所示)时，线框又恰好做匀速运动，说明mgsinθ＝4BI2L故I2＝eq\f(1,4)I1由I1＝eq\f(BLv,R)可知，此时v′＝eq\f(1,4)v从位置①到位置③，线框的重力势能减少了eq\f(3,2)mgLsinθ动能减少了eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)m(eq\f(v,4))2＝eq\f(15,32)mv2由于线框减少的机械能全部经电能转化为焦耳热，因此有：Q＝eq\f(3,2)mgLsinθ＋eq\f(15,32)mv2．[答案](1)3gsinθ，方向沿斜面向上(2)eq\f(3,2)mgLsinθ＋eq\f(15,32)mv2【点评】导线在恒力作用下做切割磁感线运动是高中物理中一类常见题型，需要熟练掌握各种情况下求平衡速度的方法．二、叠加体模型叠加体模型在历年的高考中频繁出现，一般需求解它们之间的摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度变化等，另外广义的叠加体模型可以有许多变化，涉及的问题更多．叠加体模型有较多的变化，解题时往往需要进行综合分析(前面相关例题、练习较多)，下列两个典型的情境和结论需要熟记和灵活运用．1．叠放的长方体物块A、B在光滑的水平面上匀速运动或在光滑的斜面上自由释放后变速运动的过程中(如图所示)，A、B之间无摩擦力作用．2．如图所示，一对滑动摩擦力做的总功一定为负值，其绝对值等于摩擦力乘以相对滑动的总路程或等于摩擦产生的热量，与单个物体的位移无关，即Q摩＝f·s相．图●例3质量为M的均匀木块静止在光滑的水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手．首先左侧的射击手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧的射击手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块，且两子弹与木块之间的作用力大小均相同．当两颗子弹均相对木块静止时，下列说确的是(注：属于选修3－5模块)()图A．最终木块静止，d1＝d2B．最终木块向右运动，d1<d2C．最终木块静止，d1<d2D．最终木块静止，d1>d2【解析】木块和射出后的左右两子弹组成的系统水平方向不受外力作用，设子弹的质量为m，由动量守恒定律得：mv0－mv0＝(M＋2m)v解得：v＝0，即最终木块静止设左侧子弹射入木块后的共同速度为v1，有：mv0＝(m＋M)v1Q1＝f·d1＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)(m＋M)v12解得：d1＝eq\f(mMv02,2(m＋M)f)对右侧子弹射入的过程，由功能原理得：Q2＝f·d2＝eq\f(1,2)mv02＋eq\f(1,2)(m＋M)v12－0解得：d2＝eq\f((2m2＋mM)v02,2(m＋M)f)即d1＜d2．[答案]C【点评】摩擦生热公式可称之为“功能关系”或“功能原理”的公式，但不能称之为“动能定理”的公式，它是由动能定理的关系式推导得出的二级结论．三、含弹簧的物理模型纵观历年的高考试题，和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重．高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题，这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等，几乎贯穿了整个力学的知识体系．为了帮助同学们掌握这类试题的分析方法，现将有关弹簧问题分类进行剖析．对于弹簧，从受力角度看，弹簧上的弹力是变力；从能量角度看，弹簧是个储能元件．因此，弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力，故备受高考命题老师的青睐．1．静力学中的弹簧问题(1)胡克定律：F＝k*，ΔF＝k·Δ*．(2)对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力，弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力．●例4如图甲所示，两木块A、B的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，两弹簧分别连接A、B，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提木块A，直到下面的弹簧对地面的压力恰好为零，在此过程中A和B的重力势能共增加了()A．eq\f((m1＋m2)2g2,k1＋k2)B．eq\f((m1＋m2)2g2,2(k1＋k2))C．(m1＋m2)2g2(eq\f(k1＋k2,k1k2))D．eq\f((m1＋m2)2g2,k2)＋eq\f(m1(m1＋m2)g2,k1)【解析】取A、B以及它们之间的弹簧组成的整体为研究对象，则当下面的弹簧对地面的压力为零时，向上提A的力F恰好为：F＝(m1＋m2)g设这一过程中上面和下面的弹簧分别伸长*1、*2，如图乙所示，由胡克定律得：图9－12乙*1＝eq\f((m1＋m2)g,k1)，*2＝eq\f((m1＋m2)g,k2)故A、B增加的重力势能共为：ΔEp＝m1g(*1＋*2)＋m2g*2＝eq\f((m1＋m2)2g2,k2)＋eq\f(m1(m1＋m2)g2,k1)．[答案]D【点评】①计算上面弹簧的伸长量时，较多同学会先计算原来的压缩量，然后计算后来的伸长量，再将两者相加，但不如上面解析中直接运用Δ*＝eq\f(ΔF,k)进行计算更快捷方便．②通过比较可知，重力势能的增加并不等于向上提的力所做的功W＝eq\*\to(F)·*总＝eq\f((m1＋m2)2g2,2k22)＋eq\f((m1＋m2)2g2,2k1k2)．2．动力学中的弹簧问题(1)瞬时加速度问题(与轻绳、轻杆不同)：一端固定、另一端接有物体的弹簧，形变不会发生突变，弹力也不会发生突变．(2)如图所示，将A、B下压后撤去外力，弹簧在恢复原长时刻B与A开始分离．●例5一弹簧秤秤盘的质量m1＝1.5kg，盘放一质量m2＝10.5kg的物体P，弹簧的质量不计，其劲度系数k＝800N/m，整个系统处于静止状态，如图9－14所示．图现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0.2sF是变化的，在0.2s后是恒定的，求F的最大值和最小值．(取g＝10m/s2)【解析】初始时刻弹簧的压缩量为：*0＝eq\f((m1＋m2)g,k)＝0.15m设秤盘上升高度*时P与秤盘分离，分离时刻有：eq\f(k(*0－*)－m1g,m1)＝a又由题意知，对于0～0.2s时间P的运动有：eq\f(1,2)at2＝*解得：*＝0.12m，a＝6m/s2故在平衡位置处，拉力有最小值Fmin＝(m1＋m2)a＝72N分离时刻拉力达到最大值Fma*＝m2g＋m2a＝168N．[答案]72N168N【点评】对于本例所述的物理过程，要特别注意的是：分离时刻m1与m2之间的弹力恰好减为零，下一时刻弹簧的弹力与秤盘的重力使秤盘产生的加速度将小于a，故秤盘与重物分离．3．与动量、能量相关的弹簧问题与动量、能量相关的弹簧问题在高考试题中出现频繁，而且常以计算题出现，在解析过程中以下两点结论的应用非常重要：(1)弹簧压缩和伸长的形变相同时，弹簧的弹性势能相等；(2)弹簧连接两个物体做变速运动时，弹簧处于原长时两物体的相对速度最大，弹簧的形变最大时两物体的速度相等．●例6如图所示，用轻弹簧将质量均为m＝1kg的物块A和B连接起来，将它们固定在空中，弹簧处于原长状态，A距地面的高度h1＝0.90m．同时释放两物块，A与地面碰撞后速度立即变为零，由于B压缩弹簧后被反弹，使A刚好能离开地面(但不继续上升)．若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出)，仍将它与A固定在空中且弹簧处于原长，从A距地面的高度为h2处同时释放，C压缩弹簧被反弹后，A也刚好能离开地面．已知弹簧的劲度系数k＝100N/m，求h2的大小．【解析】设A物块落地时，B物块的速度为v1，则有：eq\f(1,2)mv12＝mgh1设A刚好离地时，弹簧的形变量为*，对A物块有：mg＝k*从A落地后到A刚好离开地面的过程中，对于A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，则有：eq\f(1,2)mv12＝mg*＋ΔEp换成C后，设A落地时，C的速度为v2，则有：eq\f(1,2)·2mv22＝2mgh2从A落地后到A刚好离开地面的过程中，A、C及弹簧组成的系统机械能守恒，则有：eq\f(1,2)·2mv22＝2mg*＋ΔEp联立解得：h2＝0.5m．[答案]0.5m【点评】由于高中物理对弹性势能的表达式不作要求，所以在高考中几次考查弹簧问题时都要用到上述结论“①”．●例7用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图甲所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动，则在以后的运动中：图甲(1)当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度为多大？(2)弹簧弹性势能的最大值是多少？(3)A的速度方向有可能向左吗？为什么？【解析】(1)当A、B、C三者的速度相等(设为vA′)时弹簧的弹性势能最大，由于A、B、C三者组成的系统动量守恒，则有：(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)vA′解得：vA′＝eq\f((2＋2)×6,2＋2＋4)m/s＝3m/s．(2)B、C发生碰撞时，B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者的速度为v′，则有：mBv＝(mB＋mC)v′解得：v′＝eq\f(2×6,2＋4)＝2m/sA的速度为vA′时弹簧的弹性势能最大，设其值为Ep，根据能量守恒定律得：Ep＝eq\f(1,2)(mB＋mC)v′2＋eq\f(1,2)mAv2－eq\f(1,2)(mA＋mB＋mC)vA′2＝12J．(3)方法一A不可能向左运动．根据系统动量守恒有：(mA＋mB)v＝mAvA＋(mB＋mC)vB设A向左，则vA＜0，vB＞4m/s则B、C发生碰撞后，A、B、C三者的动能之和为：E′＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)(mB＋mC)veq\o\al(2,B)＞eq\f(1,2)(mB＋mC)veq\o\al(2,B)＝48J实际上系统的机械能为：E＝Ep＋eq\f(1,2)(mA＋mB＋mC)vA′2＝12J＋36J＝48J根据能量守恒定律可知，E′＞E是不可能的，所以A不可能向左运动．方法二B、C碰撞后系统的运动可以看做整体向右匀速运动与A、B和C相对振动的合成(即相当于在匀速运动的车厢中两物块相对振动)由(1)知整体匀速运动的速度v0＝vA′＝3m/s图乙取以v0＝3m/s匀速运动的物体为参考系，可知弹簧处于原长时，A、B和C相对振动的速率最大，分别为：vAO＝v－v0＝3m/svBO＝|v′－v0|＝1m/s由此可画出A、B、C的速度随时间变化的图象如图9－16乙所示，故A不可能有向左运动的时刻．[答案](1)3m/s(2)12J(3)不可能，理由略【点评】①要清晰地想象、理解研究对象的运动过程：相当于在以3m/s匀速行驶的车厢，A、B和C做相对弹簧上*点的简谐振动，振动的最大速率分别为3m/s、1m/s．②当弹簧由压缩恢复至原长时，A最有可能向左运动，但此时A的速度为零．●例8探究*种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、芯和外壳三部分，其中芯和外壳质量分别为m和4m．笔的弹跳过程分为三个阶段：图①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面(如图9－17甲所示)；②由静止释放，外壳竖直上升到下端距桌面高度为h1时，与静止的芯碰撞(如图乙所示)；③碰后，芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处(如图丙所示)．设芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力，不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g．求：(1)外壳与芯碰撞后瞬间的共同速度大小．(2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功．(3)从外壳下端离开桌面到上升至h2处，笔损失的机械能．[2009年高考·理综卷]【解析】设外壳上升到h1时速度的大小为v1，外壳与芯碰撞后瞬间的共同速度大小为v2．(1)对外壳和芯，从撞后达到共同速度到上升至h2处，由动能定理得：(4m＋m)g(h2－h1)＝eq\f(1,2)(4m＋m)veq\o\al(2,2)－0解得：v2＝eq\r(2g(h2－h1))．(2)外壳与芯在碰撞过程中动量守恒，即：4mv1＝(4m＋m)v2将v2代入得：v1＝eq\f(5,4)eq\r(2g(h2－h1))设弹簧做的功为W，对外壳应用动能定理有：W－4mgh1＝eq\f(1,2)×4mveq\o\al(2,1)将v1代入得：W＝eq\f(1,4)mg(25h2－9h1)．(3)由于外壳和芯达到共同速度后上升至高度h2的过程中机械能守恒，只有在外壳和芯的碰撞中有能量损失，损失的能量E损＝eq\f(1,2)×4mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)(4m＋m)veq\o\al(2,2)将v1、v2代入得：E损＝eq\f(5,4)mg(h2－h1)．[答案](1)eq\r(2g(h2－h1))(2)eq\f(1,4)mg(25h2－9h1)(3)eq\f(5,4)mg(h2－h1)由以上例题可以看出，弹簧类试题的确是培养和训练学生的物理思维、反映和开发学生的学习潜能的优秀试题．弹簧与相连物体构成的系统所表现出来的运动状态的变化，为学生充分运用物理概念和规律(牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律)巧妙解决物理问题、施展自身才华提供了广阔空间，当然也是区分学生能力强弱、拉大差距、选拔人才的一种常规题型．因此，弹簧试题也就成为高考物理题中的一类重要的、独具特色的考题．四、传送带问题从1990年以后出版的各种版本的高中物理教科书中均有皮带传输机的插图．皮带传送类问题在现代生产生活中的应用非常广泛．这类问题中物体所受的摩擦力的大小和方向、运动性质都具有变化性，涉及力、相对运动、能量转化等各方面的知识，能较好地考查学生分析物理过程及应用物理规律解答物理问题的能力．对于滑块静止放在匀速传动的传送带上的模型，以下结论要清楚地理解并熟记：(1)滑块加速过程的位移等于滑块与传送带相对滑动的距离；(2)对于水平传送带，滑块加速过程中传送带对其做的功等于这一过程由摩擦产生的热量，即传送装置在这一过程需额外(相对空载)做的功W＝mv2＝2Ek＝2Q摩．●例9如图甲所示，物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点．若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速运动(使传送带随之运动)，物块仍从P点自由滑下，则()图甲A．物块有可能不落到地面上B．物块仍将落在Q点C．物块将会落在Q点的左边D．物块将会落在Q点的右边【解析】如图乙所示，设物块滑上水平传送带上的初速度为v0，物块与皮带之间的动摩擦因数为μ，则：图乙物块在皮带上做匀减速运动的加速度大小a＝eq\f(μmg,m)＝μg物块滑至传送带右端的速度为：v＝eq\r(v02－2μgs)物块滑至传送带右端这一过程的时间可由方程s＝v0t－eq\f(1,2)μgt2解得．当皮带向左匀速传送时，滑块在皮带上的摩擦力也为：f＝μmg物块在皮带上做匀减速运动的加速度大小为：a1′＝eq\f(μmg,m)＝μg则物块滑至传送带右端的速度v′＝eq\r(v02－2μgs)＝v物块滑至传送带右端这一过程的时间同样可由方程s＝v0t－eq\f(1,2)μgt2解得．由以上分析可知物块仍将落在Q点，选项B正确．[答案]B【点评】对于本例应深刻理解好以下两点：①滑动摩擦力f＝μFN，与相对滑动的速度或接触面积均无关；②两次滑行的初速度(都以地面为参考系)相等，加速度相等，故运动过程完全相同．我们延伸开来思考，物块在皮带上的运动可理解为初速度为v0的物块受到反方向的大小为μmg的力F的作用，与该力的施力物体做什么运动没有关系．●例10如图所示，足够长的水平传送带始终以v＝3m/s的速度向左运动，传送带上有一质量M＝2kg的小木盒A，A与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3．开始时，A与传送带之间保持相对静止．现有两个光滑的质量均为m＝1kg的小球先后相隔Δt＝3s自传送带的左端出发，以v0＝15m/s的速度在传送带上向右运动．第1个球与木盒相遇后立即进入盒中并与盒保持相对静止；第2个球出发后历时Δt1＝eq\f(1,3)s才与木盒相遇．取g＝10m/s2，问：图(1)第1个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度为多大？(2)第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇？(3)在木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？【解析】(1)设第1个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度为v1，根据动量守恒定律得：mv0－Mv＝(m＋M)v1解得：v1＝3m/s，方向向右．(2)设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s，第1个球经过时间t0与木盒相遇，则有：t0＝eq\f(s,v0)设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：μ(m＋M)g＝(m＋M)a解得：a＝μg＝3m/s2，方向向左设木盒减速运动的时间为t1，加速到与传送带具有相同的速度的时间为t2，则：t1＝t2＝eq\f(Δv,a)＝1s故木盒在2s的位移为零依题意可知：s＝v0Δt1＋v(Δt＋Δt1－t1－t2－t0)解得：s＝7.5m，t0＝0.5s．(3)在木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中，设传送带的位移为s′，木盒的位移为s1，则：s′＝v(Δt＋Δt1－t0)＝8.5ms1＝v(Δt＋Δt1－t1－t2－t0)＝2.5m故木盒相对于传送带的位移为：Δs＝s′－s1＝6m则木盒与传送带间因摩擦而产生的热量为：Q＝fΔs＝54J．[答案](1)3m/s(2)0.5s(3)54J【点评】本题解析的关键在于：①对物理过程理解清楚；②求相对路程的方法．能力演练一、选择题(10×4分)1．图示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说确的是()A．若D和E结合成F，结合过程中一定会吸收核能B．若D和E结合成F，结合过程中一定会释放核能C．若A分裂成B和C，分裂过程中一定会吸收核能D．若A分裂成B和C，分裂过程中一定会释放核能【解析】D、E结合成F粒子时总质量减小，核反应释放核能；A分裂成B、C粒子时，总质量减小，核反应释放核能．[答案]BD2．单冷型空调器一般用来降低室温度，其制冷系统与电冰箱的制冷系统结构基本相同．*单冷型空调器的制冷机从低温物体吸收热量Q2，向高温物体放出热量Q1，而外界(压缩机)必须对工作物质做功W，制冷系数ε＝eq\f(Q2,W)．设*一空调的制冷系数为4，若制冷机每天从房间部吸收2.0×107J的热量，则下列说确的是()A．Q1一定等于Q2B．空调的制冷系数越大越耗能C．制冷机每天放出的热量Q1＝2.5×107JD．制冷机每天放出的热量Q1＝5.0×106J【解析】Q1＝Q2＋W＞Q2，选项A错误；ε越大，从室向外传递相同热量时压缩机所需做的功(耗电)越小，越节省能量，选项B错误；又Q1＝Q2＋eq\f(Q2,ε)＝2.5×107J，故选项C正确．[答案]C3．图示为一列简谐横波的波形图象，其中实线是t1＝0时刻的波形，虚线是t2＝1.5s时的波形，且(t2－t1)小于一个周期．由此可判断()A．波长一定是60cmB．波一定向*轴正方向传播C．波的周期一定是6sD．波速可能是0.1m/s，也可能是0.3m/s【解析】由题图知λ＝60cm若波向*轴正方向传播，则可知：波传播的时间t1＝eq\f(T,4)，传播的位移s1＝15cm＝eq\f(λ,4)故知T＝6s，v＝0.1m/s若波向*轴负方向传播，可知：波传播的时间t2＝eq\f(3,4)T，传播的位移s2＝45cm＝eq\f(3λ,4)故知T＝2s，v＝0.3m/s．[答案]AD4．如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板，在木板A的上面放着一个质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ．若用水平恒力F向右拉动木板A，使之从C、B之间抽出来，已知重力加速度为g，则拉力F的大小应该满足的条件是(已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力)()A．F＞μ(2m＋M)gB．F＞μ(m＋2M)gC．F＞2μ(m＋M)gD．F＞2μmg【解析】无论F多大，摩擦力都不能使B向右滑动，而滑动摩擦力能使C产生的最大加速度为μg，故eq\f(F－μmg－μ(m＋M)g,M)＞μg时，即F＞2μ(m＋M)g时A可从B、C之间抽出．[答案]C5．如图所示，一束单色光a射向半球形玻璃砖的球心，在玻璃与空气的界面MN上同时发生反射和折射，b为反射光，c为折射光，它们与法线间的夹角分别为β和θ．逐渐增大入射角α，下列说法中正确的是()A．β和θ两角同时增大，θ始终大于βB．b光束的能量逐渐减弱，c光束的能量逐渐加强C．b光在玻璃中的波长小于b光在空气中的波长D．b光光子的能量大于c光光子的能量【解析】三个角度之间的关系有：θ＝α，eq\f(sinβ,sinα)＝n＞1，故随着α的增大，β、θ都增大，但是θ＜β，选项A错误，且在全反射前，c光束的能量逐渐减弱，b光束的能量逐渐加强，选项B错误；又由n＝eq\f(sinβ,sinα)＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ,λ′)，b光在玻璃中的波长小于在空气中的波长，但光子的能量不变，选项C正确、D错误．[答案]C6．如图所示，水平传送带以v＝2m/s的速度匀速前进，上方漏斗中以每秒50kg的速度把煤粉竖直抖落到传送带上，然后一起随传送带运动．如果要使传送带保持原来的速度匀速前进，则传送带的电动机应增加的功率为()A．100WB．200WC．500WD．无法确定【解析】漏斗均匀持续将煤粉抖落在传送带上，每秒钟有50kg的煤粉被加速至2m/s，故每秒钟传送带的电动机应多做的功为：ΔW＝ΔEk＋Q＝eq\f(1,2)mv2＋f·Δs＝mv2＝200J故传送带的电动机应增加的功率ΔP＝eq\f(ΔW,t)＝200W．[答案]B7．如图所示，一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k，一端固定，另一端与质量为m、带电荷量为＋q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上．当施加水平向右的匀强电场E后，小球开始做简谐运动，下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A．小球的速度为零时，弹簧的伸长量为eq\f(qE,k)B．小球的速度为零时，弹簧的伸长量为eq\f(2qE,k)C．运动过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒D．运动过程中，小球动能变化量、弹性势能变化量以及电势能的变化量之和保持为零【解析】由题意知，小球位于平衡位置时弹簧的伸长量*0＝eq\f(qE,k)，小球速度为零时弹簧处于原长或伸长了2*0＝eq\f(2qE,k)，选项A错误、B正确．小球做简谐运动的过程中弹簧弹力和电场力都做功，机械能不守恒，动能、弹性势能、电势能的总和保持不变，选项D正确．[答案]BD8．如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则[2009年高考·理综卷]()A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tanθ，则拉力大小应是2mgsinθD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tanθ，则拉力大小应是mgsinθ【解析】对于静止置于斜面上的滑块，可沿斜面下滑的条件为mgsinθ＞μmgcosθ；同理，当mgsinθ＜μmgcosθ时，具有初速度下滑的滑块将做减速运动，选项A、B错误；当μ＝tanθ时，滑块与斜面之间的动摩擦力f＝mgsinθ，由平衡条件知，使滑块匀速上滑的拉力F＝2mgsinθ，选项C正确、D错误．[答案]C9．国产“水刀”——超高压数控万能水切割机，以其神奇的切割性能在国际展览中心举行的第五届国际机床展览会上引起轰动，它能切割40mm厚的钢板、50mm厚的石等材料．将普通的水加压，使其从口径为0.2mm的喷嘴中以800m/s～1000m/s的速度射出，这种水射流就是“水刀”．我们知道，任何材料承受的压强都有一定限度，下表列出了一些材料所能承受的压强的限度．A．橡胶5×107PaB．花岗石1.2×108Pa～2.6×108PaC．铸铁8.8×108PaD．工具钢6.7×108Pa设想一“水刀”的水射流横截面积为S，垂直入射的速度v＝800m/s，水射流与材料接触后，速度为零，且不附着在材料上，水的密度ρ＝1×103kg/m3，则此水刀不能切割上述材料中的()【解析】以射到材料上的水量Δm为研究对象，以其运动方向为正方向，由动量定理得：－pS·Δt＝－ρSv·Δt·v得：p＝ρv2＝6.4×108Pa由表中数据可知：此“水刀”不能切割材料C和D．[答案]CD10．如图甲所示，质量为2m的长木板静止地放在光滑的水平面上，另一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端，恰能滑至木板的右端且与木板保持相对静止，铅块在运动过程中所受到的摩擦力始终不变．若将木板分成长度与质量均相等(即m1＝m2＝m)的两段1、2后，将它们紧挨着放在同一水平面上，让小铅块以相同的初速度v0由木板1的左端开始运动，如图乙所示，则下列说确的是()A．小铅块滑到木板2的右端前就与之保持相对静止B．小铅块滑到木板2的右端后与之保持相对静止C．甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等D．图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量【解析】长木板分两段前，铅块和木板的最终速度为：vt＝eq\f(mv0,3m)＝eq\f(1,3)v0且有Q＝fL＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)×3m(eq\f(v0,3))2＝eq\f(1,3)mv02长木板分两段后，可定量计算出木板1、2和铅块的最终速度，从而可比较摩擦生热和相对滑动的距离；也可用图象法定性分析(如图丙所示)比较得到小铅块到达右端之前已与木板2保持相对静止，故图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量．丙[答案]AD二、非选择题(共60分)11．(5分)图示为伏安法测电阻的部分电路，电路其他部分不变，当开关S接a点时，电压表的示数U1＝11V，电流表的示数I1＝0.2A；当开关S接b点时，U2＝12V，I2＝0.15A．则，为了提高测量的准确性，开关S应接______点(填“a”或“b”)，R*的测量值为________Ω．[答案]b(2分)80(3分)12．(10分)如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在水平轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到*处就能停在该处；另有一小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．(1)还需要的器材是________、________．(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对________能的测量，需要直接测量________和________．(3)为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量间的关系，除以上器材外，还准备了几个轻弹簧，所有弹簧的劲度系数均不相同．试设计记录数据的表格．[答案](1)天平刻度尺(每空1分)(2)重力势质量上升高度(每空1分)(3)设计表格如下(5分)小球的质量m＝________kg，弹簧A压缩量*(m)上升高度h(m)E＝mgh(J)压缩量*＝________cm，小球的质量m＝________kg弹簧ABC劲度系数k(N/m)上升高度h(m)E＝mgh(J)13．(10分)如图所示，一劲度系数k＝800N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m＝12kg的物体A、B，A、B和轻弹簧静止竖立在水平地面上．现加一竖直向上的力F在上面的物体A上，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度，取g＝10m/s2．求：(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值．(2)此过程中外力F所做的功．【解析】(1)A原来静止时有：k*1＝mg