高三物理二轮复习:力学部分经典考点
高三知识点物理力学大全
高三知识点物理力学大全物理力学是高三物理学习的重点内容之一,它是物理学的基础,也是我们理解自然界各种力和运动现象的核心。
在高三阶段,我们需要系统、全面地复习和掌握物理力学的知识点,以便在高考中取得优异成绩。
本文将为大家总结和归纳高三物理力学的知识点,旨在帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。
1. 位移、速度和加速度物理力学的基础概念是位移、速度和加速度。
位移是物体从初始位置到最终位置的位置变化,用Δx表示。
速度是单位时间内位移的变化率,用v表示。
加速度是速度的变化率,用a表示。
在运动学中,我们使用速度-时间图和位移-时间图来描述物体的运动状态。
2. 牛顿三定律牛顿三定律是物理力学的核心概念。
第一定律也被称为惯性定律,它表明物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。
第二定律给出了物体受力和加速度之间的关系,即F=ma,力的单位是牛顿。
第三定律指出,作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上。
3. 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律描述了物体之间的引力相互作用。
根据该定律,两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比,与它们之间的相对位置无关。
这一定律可以解释行星绕太阳的运动、人造卫星的轨道等现象。
4. 动量和动量守恒定律动量是物体运动的一个重要物理量,它等于物体的质量乘以速度,用p表示。
动量守恒定律指出,在没有外力作用下,一个系统的总动量保持不变。
这一定律对于描述碰撞等情况非常有用,也是动量守恒定律实验的基础。
5. 力的合成和分解力的合成和分解是物理力学中的一项重要技巧。
力的合成是指将多个力的作用效果用一个合力表示。
力的分解是指将一个力分解为多个分力的合成。
通过力的合成和分解,我们可以更好地理解并分析复杂的力的作用情况。
6. 平衡力和力矩物体处于平衡状态时,所有作用在物体上的力的合力为零。
平衡力是使物体保持平衡的力,可以包括重力、支持力等。
力矩是力在杠杆上产生的转动效应,它与力的大小、杠杆长度和力的作用点的位置有关。
高三物理常见知识点总结
高三物理常见知识点总结一、力学部分:1. 牛顿三大运动定律:第一定律、第二定律、第三定律。
2. 动量定律:动量守恒定律、动量-力定理。
3. 质点运动:匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动。
4. 牛顿万有引力定律及其应用:行星运动、卫星运动、天体质量测定。
5. 物体在水平面上的运动:坡面运动、竖直圆周运动。
6. 单摆运动:单摆的周期、频率、能量变化。
7. 力的合成与分解:分解力的大小和方向、合成力的大小和方向。
二、热学部分:1. 内能和热量:内能的变化、热量的传递。
2. 热力学第一定律:内能定律、功的定律、热量的定律。
3. 热传导:热传导的规律、导热系数的影响因素。
4. 热胀冷缩:热胀冷缩的原理、线膨胀系数的定义。
5. 理想气体的状态方程:诺依曼方程、查理定律、盖-吕萨克定律。
6. 理想气体的等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程。
三、光学部分:1. 光的反射:平面镜反射、球面镜反射、光的折射。
2. 光的干涉:双缝干涉、杨氏实验。
3. 光的衍射:单缝衍射、双缝衍射。
4. 光的偏振:偏振光的产生、偏振光的特性。
5. 光的色散:光的折射和色散、光的反射和色散。
6. 光的光谱:连续光谱、线状光谱、吸收光谱。
四、电学部分:1. 电荷和电场:电荷的性质和电场的概念。
2. 电场强度:点电荷的电场强度、电偶极子的电场强度。
3. 电势能和电势:电势能的概念和计算、电势的概念和计算。
4. 电流和电阻:电流的概念和计算、电阻的概念和计算。
5. 欧姆定律:欧姆定律的表达式和应用。
6. 电路基本定律:基尔霍夫定律、电容器充放电定律。
五、其他物理知识点:1. 机械波:波的定义、波的分类、波的传播。
2. 物质的结构:原子、分子、元素周期表。
3. 声学:声音的特性、声音的传播、共振。
4. 核物理:核反应、核能利用、辐射与辐射防护。
以上是高三物理常见知识点的总结,涵盖了力学、热学、光学、电学以及其他物理相关内容。
希望对你的学习有所帮助。
高考物理二轮复习:专题16-力学实验
专题16 力学试验1.如图所示是“测定匀变速直线运动加速度”试验中得到的一条纸带,从O点起先每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz),依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6,量得s1=1.22 cm,s2=2.00 cm,s3=2.78 cm,s4=3.62 cm,s5=4.40 cm,s6=5.18 cm.(1)相邻两计数点间的时间间隔T=________s.(2)打点计时器打计数点3时,小车的速度大小v3=________m/s.(3)计算小车的加速度大小a=________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)【答案】(1)0.1(2)0.32(3)0.802.如图所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的试验装置,他们的主要操作如下:①安装试验器材,调整试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;③固定光电门B的位置不变,变更光电门A的高度,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;④画出v—t图象.请依据试验,回答如下问题:(1)设小铁球到达光电门B时的速度为v B,当地的重力加速度为g,则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为__________________.(用v B、g和t表示)(2)试验测得的数据如下表:试验次数h/cm t/s v/(m·s-1)110.00.028 3.57220.00.059 3.39330.00.092 3.26440.00.131 3.05550.00.176 2.84660.00.235 2.55请在坐标纸上画出v—t图象.(3)依据v—t图象,可以求得当地重力加速度g=________m/s2,试管夹到光电门B的距离约为________cm.(以上结果均保留3位有效数字)(2)描点连线,如图所示.【答案】 (1)v =v B -12gt (2)图见解析 (3)9.86 69.83.在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时,小明同学用如图甲所示的试验装置进行试验:将该弹簧竖直悬挂起,在自由端挂上砝码盘,通过变更盘中砝码的质量,用刻度尺测出弹簧对应的长度,测得试验数据如下:试验次数 1 23456砝码质量m /g 0 3060 90120 150 弹簧的长度x /cm6.007.148.349.4810.6411.79(1)小明同学依据试验数据在坐标纸上用描点法画出x —m 图象如图乙所示,依据图象他得出结论:弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系,而是一次函数关系.他结论错误的缘由是:__________________________________________________.(2)作出的图线与坐标系纵轴有一截距,其物理意义是:__________________,该弹簧的劲度系数k =________N/m.(取g =10 m/s 2,保留3位有效数字)(3)请你推断该同学得到的试验结果与考虑砝码盘的质量相比,结果________.(填“偏大”“偏小”或“相同”)【解析】 (1)在x —m 图象中,x 表示弹簧的长度而不是弹簧的伸长量,故他得出弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系而是一次函数关系的错误结论.(2)图线与纵坐标的交点表示拉力等于0时弹簧的长度,即弹簧的原长. 图线的斜率表示弹簧的劲度系数,k =ΔF Δx = 1.500.117 9-0.060 0N/cm =25.9 N/m.(3)依据公式F =k Δx 计算出的劲度系数,与是否考虑砝码盘的质量没有关系,故结果相同.【答案】(1)x—m图象的纵坐标不是弹簧的伸长量(2)未挂砝码时弹簧的长度25.9(3)相同4、小杨在学完力的合成与分解后,想自己做试验来验证力的平行四边形定则.他找来两个弹簧测力计,按如下步骤进行试验.A.在墙上贴一张白纸,用来记录弹簧测力计的弹力大小和方向;B.在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯,登记静止时刻弹簧测力计的示数F;C.将一根长约30 cm的细线从杯带中穿过,再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上,在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧测力计的示数相等,在白纸上登记细线的方向和弹簧测力计的示数,如图甲所示;D.在白纸上按肯定标度作出两个弹簧测力计的弹力的示意图,如图乙所示,依据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.(1)在步骤C中,弹簧测力计的示数为________N.(2)在步骤D中,合力F′=________N.(3)若________________,就可以验证力的平行四边形定则.【答案】(1)3.00(2)5.20(肯定范围内也给分)(3)F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等5.一爱好小组探究加速度与力、质量的关系.试验装置如图甲所示,拉力传感器用来记录小车受到拉力的大小.(1)为了使传感器记录的力等于小车所受的合外力,应先调整长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列的________点;(2)本试验中________(填“须要”或“不须要”)砂和砂桶的总质量远小于小车和传感器的总质量;(3)该爱好小组依据拉力传感器和打点计时器所测数据在坐标系中作出的a—F图象如图乙所示,图象不通过原点的缘由是____________________;(4)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg.【答案】(1)间隔匀称(2)不须要(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)16.某试验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所运用的打点计时器所接的沟通电的频率为50 Hz.试验步骤如下:A.按图所示安装好试验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;B.调整长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;D.变更砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.依据以上试验过程,回答以下问题:(1)对于上述试验,下列说法正确的是________.A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B.试验过程中砝码盘处于超重状态C.与小车相连的轻绳与长木板肯定要平行D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E .砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)试验中打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a =________m/s 2.(结果保留2位有效数字)(3)由本试验得到的数据作出小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系图象,与本试验相符合的是________.(2)由题意知时间间隔T =0.1 s ,由逐差法可得a =(8.64+7.75)-(6.87+6.00)4T 2,解得a =0.88 m/s 2.(3)依据牛顿其次定律可知A 正确. 【答案】 (1)C (2)0.88 (3)A7.某同学利用如图所示的装置验证动能定理.将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置,在木板上依次固定好白纸、复写纸.将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H ,并依据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y .变更小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下表.高度H(h 为单位长度) h 2h 3h 4h 5h6h 7h 8h9h 竖直位移y /cm30.015.010.07.56.0 5.04.33.83.3(1)在安装斜槽时,应留意_______________________________________________.(2)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,木板与斜槽末端的水平距离为x ,小球在离开斜槽后的竖直位移为y ,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,若动能定理成立,则应满意的关系式是_________.(3)若想利用图象直观得到试验结论,最好应以H 为横坐标,以________为纵坐标,描点作图.(3)由(2)可知,要利用图象直观得到试验结论,图象应为直线,因而以H 为横坐标,以1y 为纵坐标,描点作图即可.【答案】 (1)使斜槽末端O 点的切线水平 (2)Hy =x 24-4μ1tan θ(3)1y8.为验证动能定理,某同学在试验室设计试验装置如图甲所示,木板倾斜构成斜面,斜面B 处装有图乙所示的光电门.(1)如图丙,用10分度的游标卡尺测得挡光条的宽度d =________cm ;(2)装有挡光条的物块由A 处静止释放后沿斜面加速下滑,读出挡光条通过光电门的挡光时间t ,则物块通过B 处时的速度为________;(用字母d 、t 表示)(3)测得A 、B 两处的高度差为H 、水平距离L ,已知物块与斜面的动摩擦因数为μ,当地的重力加速度为g ,为了完成试验,须要验证的表达式为________.(用题中所给物理量符号表示)(2)挡光条的宽度特别小,通过光电门的时间特别短,可以用平均速度代替瞬时速度,所以v B=d t; (3)依据动能定理,合外力的功等于动能变更量,整个过程中只有重力和摩擦力做功,则mgH -μmgL =12mv 2B =12m (d t )2,所以须要验证的表达式为gH -μgL =d 22t2.【答案】 (1)0.51 (2)d t (3)gH -μgL =d 22t29.用如图甲所示的试验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒.m 2从高处由静止起先下落,m 1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图乙给出的是试验中获得的一条纸带:0是打下的第1个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示.已知m 1=50 g ,m 2=150 g ,g 取9.8 m/s 2,全部结果均保留3位有效数字,则乙 丙 (1)在纸带上打下计数点5时的速度v 5=________ m/s ;(2)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔE k =________ J ,系统势能的削减量ΔE p =________ J ; (3)若某同学作出的v 22—h 图象如图丙所示,则当地的实际重力加速度g =________ m/s 2.(3)由机械能守恒定律,得(m 2-m 1)gh =12(m 1+m 2)v 2,整理得v 22=g 2h ,即图象斜率k =g 2,由v 22—h图象可求得当地的实际重力加速度g =2×5.821.20m/s 2=9.70 m/s 2.【答案】 (1)2.40 (2)0.576 0.588 (3)9.7010.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,试验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A 点处有一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的小球相连;遮光条两条长边与导轨垂直;导轨上B 点有一光电门,可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t ,用d 表示A 点到光电门B 处的距离,b 表示遮光条的宽度,将遮光条通过光电门的平均速度视为滑块滑过B 点时的瞬时速度.试验时滑块在A 处由静止起先运动.(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b ,结果如图乙所示,由此读出b =________mm. (2)滑块通过B 点的瞬时速度可表示为________.(3)某次试验测得倾角θ=30°,重力加速度用g 表示,滑块从A 处到达B 处时,m 和M 组成的系统动能增加量可表示为ΔE k =________,系统的重力势能削减量可表示为ΔE p =________,在误差允许的范围内,若ΔE k =ΔE p 则可认为系统的机械能守恒.(4)在步骤(3)试验中,某同学变更A 、B 间的距离,作出的v 2—d 图象如图丙所示,并测得M =m ,则重力加速度g =________m/s 2.(4)由ΔE k =ΔE p 得12(m +M )v 2=⎝⎛⎭⎫m -M 2gd 代入m =M 可得v 2=g2d对应v 2—d 图象可得12g =2.40.5 m/s 2解得g =9.6 m/s 2【答案】 (1)3.85 (2)bt (3)(m +M )b 22t 2⎝⎛⎭⎫m -M 2gd (4)9.6。
高三物理知识点总结和归纳
高三物理知识点总结和归纳高三是学生们备战高考的关键时期,物理作为高考科目之一,在学习过程中占据着重要的地位。
为了帮助同学们更好地掌握和复习物理知识,下面将对高三物理知识点进行总结和归纳。
一、力学部分知识点总结和归纳1. 运动规律1.1 牛顿第一定律:物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动的状态。
1.2 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比,即F=ma。
1.3 牛顿第三定律:任何两个物体之间存在相互作用力,且大小相等、方向相反。
2. 力的合成和分解2.1 力的合成:若有多个力作用于同一物体,则合力等于各力矢量的矢量和。
2.2 力的分解:若一个力可以被分解为两个力的合力,则这两个力为分解力。
3. 圆周运动3.1 离心力和向心力:物体在圆周运动中受到的力称为向心力,向心力作用于物体的方向指向圆心;与向心力大小相等、方向相反的力称为离心力。
3.2 向心加速度和周期:向心加速度a=v²/r,周期T=2πr/v。
4. 动能与功4.1 动能:物体具有的由于运动而产生的能量,动能K=1/2mv²。
4.2 功:力对物体做功时,物体所获得的能量变化量,功W=F·s·cosθ。
二、热学部分知识点总结和归纳1. 热传导1.1 热传导的定义:热量从高温物体传递到低温物体的过程。
1.2 热传导的规律:从高温区域流向低温区域。
2. 热膨胀2.1 线膨胀:物体在温度升高时会发生线膨胀,其中线膨胀系数α定义为单位温度升高时单位长度的变化量。
2.2 面膨胀:物体在温度升高时会发生面膨胀,其中面膨胀系数β定义为单位温度升高时单位面积的变化量。
2.3 体膨胀:物体在温度升高时会发生体膨胀,其中体膨胀系数γ定义为单位温度升高时单位体积的变化量。
3. 热力学3.1 热量和功:热量传递和功的形式都是能量的传递方式,热量的单位为焦耳,功的单位为焦。
3.2 等温过程和绝热过程:等温过程中温度不变,绝热过程中系统与外界没有热量交换。
高三物理必背知识点归纳与总结
高三物理必背知识点归纳与总结物理作为自然科学的一门重要学科,在高中阶段占据着重要的地位。
作为高三物理学习的最后一年,学生们需要系统地复习和总结高中物理的知识点,以便能够更好地应对高考。
下面是高三物理必背知识点的归纳与总结。
一、力学部分1. 牛顿三定律:- 第一定律:物体静止或匀速直线运动的条件是合力为零。
- 第二定律:物体受到的合力与其加速度成正比,与质量成反比。
- 第三定律:相互作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体之间。
2. 动量定理:- 动量定理表达式:物体的动量等于其质量乘以速度。
- 动量守恒定律:在不受外力作用的条件下,系统的总动量保持不变。
3. 力的合成与分解:- 力的合成:若多个力共同作用于一个物体,可以通过力的合成将这些力合并为一个力,求得合力方向和大小。
- 力的分解:若一个力作用于物体上,可以通过力的分解将该力分解为两个分力,求得分力的方向和大小。
二、热学部分1. 热力学第一定律(能量守恒定律):- 能量守恒定律表达式:系统内能的增量等于系统对外做功和吸热的和。
- 封闭系统能量守恒定律:系统内能的变化等于系统对外做功的和。
2. 理想气体状态方程:- 法则一:玻意耳-马略特定律(等温过程)- 法则二:卡诺定律(绝热过程)- 法则三:查理定律(等容过程)- 法则四:通用气体方程(非绝热过程)三、电磁学部分1. 电流与电阻:- 电流的定义:单位时间内通过导体截面的电荷量。
- 电阻的定义:导体抵抗电流流动的能力。
2. 电路中的基本元件:- 电源:提供电流的能源。
- 电阻:阻碍电流流动的元件。
- 电容:能储存电荷的元件。
- 电感:通过感生电动势产生自感电流的元件。
3. 安培定律和法拉第定律:- 安培定律:描述了磁场中的电流元所受的力与电流和磁场之间的关系。
- 法拉第定律:描述了通过导体的感生电动势与导体的磁通量和时间变化的关系。
四、光学部分1. 光的传播与反射:- 光的传播:光沿直线传播,遵循光的直线传播定律。
高三物理力学知识点总结归纳
高三物理力学知识点总结归纳力学是物理学的基础,是研究物体在外力作用下的运动规律的学科。
在高三物理学习中,力学是一个重要的内容,涵盖了很多知识点。
下面对高三物理力学知识点进行总结归纳。
一、力和力的作用效果力是物体之间相互作用的表现,表示物体受到的作用或作用于其他物体的能力。
力的单位是牛顿(N)。
力的作用效果有三种:1.使物体产生加速度2.使物体产生形状或结构的改变3.使物体产生速度的改变二、牛顿第一定律牛顿第一定律也称为惯性定律,它描述了物体如何保持静止或匀速直线运动。
该定律表明,在没有外力作用的情况下,物体将保持静止或匀速直线运动。
三、牛顿第二定律牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用力之间的关系。
该定律可以用公式表示:F = ma,其中F表示作用力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
四、牛顿第三定律牛顿第三定律也称为作用-反作用定律,它说明了任何两个物体之间的相互作用,都伴随着相互作用力的相等、方向相反。
这意味着作用力和反作用力两者大小相等、方向相反,且作用在不同的物体上。
五、动量和动量守恒定律动量是物体运动的物理量,等于物体的质量乘以其速度。
动量的单位是kg·m/s。
动量守恒定律描述了一个封闭系统中动量的总和保持不变。
当系统内部没有外力作用的时候,系统的总动量保持不变。
六、功和功率功是描述物体在外力的作用下所做的功。
当物体在力的作用下发生位移时,就会做功。
功率是描述功的变化速率。
功率的单位是瓦特(W)。
七、机械能和能量守恒定律机械能是指物体具有的由位置和运动状态所决定的能量。
它有两个形式:势能和动能。
能量守恒定律描述了一个封闭系统中能量的总和保持不变。
当系统内部没有能量的转化或交换时,系统的总能量保持不变。
八、引力和万有引力定律引力是物体之间相互吸引的力,也是地球的重力。
引力的大小与物体的质量有关,与物体之间的距离有关。
万有引力定律描述了任何两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比。
高三物理重点知识点梳理
高三物理重点知识点梳理物理是一门重要的自然科学,它研究物质、能量、力和运动等基本规律。
在高三物理学习中,有许多重点知识点需要我们掌握和理解。
本文将对高三物理重点知识点进行梳理,帮助高三学生更好地备考和应对考试。
一、力学部分1. 运动的描述- 位移、速度和加速度的概念及其计算公式- 匀速直线运动、匀加速直线运动和自由落体运动的特点与计算2. 牛顿第一定律和第二定律- 牛顿第一定律的基本理解和适用条件- 牛顿第二定律的表达式和计算方法- 物体在水平面上和斜面上的受力分析3. 牛顿第三定律和万有引力- 牛顿第三定律的内容和实例分析- 万有引力定律的表达式和计算公式4. 动量守恒与能量转化- 动量守恒定律的表达式和应用- 势能和动能的概念及其转化过程二、热学部分1. 温度和热量- 温度的定义和测量- 密度、比热容和焓的概念及其计算2. 热传递与热传导- 热传递的方式和规律- 热传导的基本概念和计算公式3. 理想气体与气体定律- 理想气体的特性和分子动理论- 理想气体状态方程和气体定律的应用三、光学部分1. 光的反射、折射和光的波动性- 光的反射与折射的规律- 光的干涉和衍射现象的解释和计算2. 光学仪器- 显微镜和望远镜的原理和应用- 光栅和光谱的特性及其应用四、电学部分1. 电荷与电场- 电荷和元电荷的概念- 电场强度的计算和电场线的性质2. 电场中的电势与电势能- 电势和电势差的定义- 电势能的计算和电势分布的分析3. 电流与电阻- 电流的定义和计算公式- 欧姆定律的表达式和应用4. 电磁感应和电磁振荡- 法拉第电磁感应定律的表达式和计算公式- 电磁振荡的特点和应用五、原子物理部分1. 原子的结构与辐射- 原子的基本结构和粒子组成- 辐射的基本特性和辐射的量子性2. 核能与核反应- 放射性元素与半衰期- 核反应的基本过程和反应方程式通过对以上重点知识点的梳理,我们可以更全面地理解和掌握高三物理的各个知识点。
高三物理力知识点总结大全
高三物理力知识点总结大全力学是物理学的重要分支之一,它研究物体的运动和相互作用。
作为高中物理课程的一部分,在高三阶段,学生们需要掌握物理力学的一系列知识点。
以下是对高三物理力知识点的全面总结。
1. 速度和加速度速度是物体在单位时间内所移动的距离,可以用公式v = Δx /Δt来计算,其中v代表速度,Δx代表位移,Δt代表时间。
加速度是物体速度改变的率,可以用公式a = Δv / Δt来计算,其中a代表加速度,Δv代表速度变化,Δt代表时间。
2. 牛顿第一定律-惯性定律牛顿第一定律指出,在没有外力作用时,物体会保持静止或匀速直线运动。
这一定律也被称为惯性定律,描述了物体的惯性特性。
3. 牛顿第二定律-力的作用牛顿第二定律描述了力的作用于物体上时所产生的加速度。
牛顿第二定律的数学表达式为F = ma,其中F代表力,m代表物体的质量,a代表加速度。
4. 牛顿第三定律-作用与反作用牛顿第三定律指出,对于每一个作用力,都存在一个大小相等、方向相反的反作用力。
这两个力作用在不同的物体上。
5. 动力学动力学是研究物体运动和运动规律的学科。
其中,匀速直线运动、自由落体运动和斜抛运动是高中物理力学课程中重要的动力学问题。
6. 弹性力弹性力是指物体变形时所产生的恢复力。
胡克定律描述了弹性力的性质,即弹性力与物体形变程度成正比。
7. 颗粒模型颗粒模型是物理学中的一个假设,将物体看作无数个微小粒子的组合。
这个模型有助于理解物体内部粒子之间的相互作用。
8. 压力和密度压力是单位面积上的力的大小,可以用公式P = F / A来计算,其中P代表压力,F代表力,A代表面积。
密度是物体单位质量的空间分布,可以用公式ρ = m / V来计算,其中ρ代表密度,m代表质量,V代表体积。
9. 阻力和摩擦力阻力是物体在运动中受到的空气或流体的阻碍力。
摩擦力是物体通过接触表面相互作用而产生的阻力。
10. 动量和动量守恒定律动量是物体运动的特性,可以用公式p = mv来计算,其中p代表动量,m代表质量,v代表速度。
高中物理力学重点知识点归纳大全
高中物理力学重点知识点归纳大全物理学是一门研究“物”的运动规律和物理现象的学科。
其中,力学是物理学的一个基础分支,它研究物体的运动规律、力的作用、物体的平衡和运动的原因等问题。
高中物理中的力学知识占据很大比重,理解和掌握这些知识点对于正常学习和科研都十分重要。
本文将对高中物理力学重点知识点进行归纳总结。
1. 物理量的定义物理量是指能够用数值及其单位描述和测量的量,例如长度、质量、时间、电压等。
高中物理中的重要物理量有:力、加速度、速度、位移、动量、功、功率、机械能、重力加速度和弹簧的弹性系数等。
2. 力的概念与性质力是一种可以改变物体运动状态的物理量。
力有大小和方向,用牛顿作为单位,符号为N。
力的性质有:合力、分力、平衡力和非平衡力等。
3. 牛顿第一定律牛顿第一定律,也叫惯性定律,它的内容是:物体在没有外力作用时静止或匀速直线运动。
也就是说,物体的状态不会改变。
牛顿第一定律对我们理解物体不动或匀速直线运动的原因很有用。
4. 牛顿第二定律牛顿第二定律是重要的力学定律,它的内容是:物体所受合力等于物体的质量乘以其加速度。
即F=ma,其中F是物体所受合力(矢量),m是物体质量,a是物体加速度(矢量)。
这个定律告诉我们,物体的加速度和所受的力成正比例,质量和加速度成反比例。
5. 牛顿第三定律牛顿第三定律是描述相互作用力的定律,它的内容是:作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上。
例如,一个物体施加力给另一个物体,那么另一个物体也施加力给第一个物体,力同样大、方向相反。
6. 摩擦力和弹力摩擦力是指物体间接触时的力。
摩擦力有静摩擦力和动摩擦力之分。
弹力是指物体受到压缩或拉伸形变后,具有恢复原状的力。
弹力与弹性形变量成正比例。
7. 动量和动量守恒定律动量是物体运动状态的度量,它是质量和速度的乘积。
动量和力的方向相同,单位为kg·m/s。
动量守恒定律是指在没有外力作用的情况下,物体间的动量守恒不变。
高三物理力学知识点透彻解析
高三物理力学知识点透彻解析力学是物理学中最为基础的分支之一,它研究物体运动规律及其与力的关系。
在高三物理学习中,力学知识点是重点也是难点,本文将对力学中的关键知识点进行透彻解析,以帮助同学们更好地理解和掌握。
一、牛顿运动定律牛顿运动定律是力学的基础,包括三个定律,分别是:1.惯性定律(牛顿第一定律):一个物体若不受外力作用,或受外力平衡,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
惯性是物体抵抗其运动状态变化的性质。
2.加速度定律(牛顿第二定律):一个物体的加速度与作用在其上的外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
数学表达式为:( F = ma ),其中( F )是力,( m )是质量,( a )是加速度。
3.作用与反作用定律(牛顿第三定律):两个物体相互作用时,它们之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上。
二、力学基本概念1.力:力是物体之间相互作用的结果,它的单位是牛顿(N)。
力可以使物体产生加速度、改变运动状态或形变。
2.质量:质量是物体所具有的惯性大小,它的单位是千克(kg)。
质量是衡量物体惯性大小的唯一量度。
3.加速度:加速度是速度变化率,表示物体速度变化的快慢,单位是米每秒平方(m/s²)。
加速度的方向与速度变化的方向相同。
4.位移:位移是物体从初始位置到最终位置的有向线段,位移是矢量,有大小和方向。
5.速度:速度是位移随时间的变化率,它反映了物体运动的快慢和方向,速度也是矢量。
6.动量:动量是物体的质量与速度的乘积,它是一个矢量,动量的方向与速度的方向相同。
动量守恒定律指出,在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
三、能量守恒定律能量守恒定律指出,在一个孤立系统中,能量不能被创造或销毁,只能从一种形式转换为另一种形式。
力学中的能量主要包括动能、势能等。
1.动能:物体由于运动而具有的能量,动能的大小与物体的质量和速度的平方成正比。
2.势能:物体由于位置或状态而具有的能量,包括重力势能和弹性势能等。
高考物理中力学知识点汇总
高考物理中力学知识点汇总力学是物理学的基础,也是高考物理考试重要的一部分。
力学涉及到许多重要的概念和公式,掌握了这些知识,才能在高考中取得好成绩。
本文将从力学的基本概念、牛顿运动定律、作用力等方面对高考物理中力学知识点进行汇总。
一、力学的基本概念力学是研究物体的运动和受力关系的学科。
它关注物体的位置、速度、加速度等问题。
在力学中,最基本的三个概念分别是质量、力和运动。
质量是物体固有的属性,用m表示,是一个标量。
质量决定了物体的惯性和引力。
质量越大,物体的惯性越大,越难改变其运动状态。
质量越大,物体受到的引力也越大。
力是使物体发生加速度的原因,用F表示,是一个矢量。
力的大小用牛顿(N)为单位。
力的作用点、方向和大小决定了物体的运动状态。
运动是物体位置随时间的变化,可以分为匀速直线运动、变速直线运动和曲线运动等。
运动的描述可以使用位置、速度和加速度等物理量。
二、牛顿运动定律牛顿运动定律是力学中最重要的定律,直接揭示了物体运动与力的关系。
第一定律:物体静止或匀速直线运动时,受力合力为零。
第二定律:物体的加速度与作用在其上的合力成正比,与物体的质量成反比。
当合力作用时间较短时,质量相同的物体受到的加速度相同。
第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,且作用在不同物体上。
牛顿运动定律的应用很广泛,在高考中经常会考察相关的题目。
掌握了这些定律,可以解决许多与力和运动有关的问题。
三、作用力和力的合成作用力是物体与物体之间相互作用的力,一般由直接接触产生。
根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体上。
力的合成是指多个力的合力。
当多个力作用在同一物体上时,可以使用三角形法则或平行四边形法则求出合力。
求合力的基本思路是将力按照大小和方向进行分解,然后根据三角形或平行四边形的几何性质求出合力的大小和方向。
四、摩擦力和弹力摩擦力是物体之间接触面相对滑动时产生的力。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
高三复习力学知识点总结
高三复习力学知识点总结力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动状态及其引起的相互作用。
在高三阶段,力学是物理考试中的重要内容之一。
为了帮助同学们更好地复习力学知识,下面对高三复习力学知识点进行总结。
一、力的基本概念1. 力的定义:力是改变物体运动状态或形状的原因。
2. 牛顿第一定律(惯性定律):物体在无外力作用下静止或匀速直线运动。
3. 牛顿第二定律(运动定律):力的作用改变物体的动量,与物体的质量和加速度成正比,按照力的方向产生加速度。
4. 牛顿第三定律(作用-反作用定律):任何两个物体之间有相互作用力,作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
二、运动学1. 位移、速度、加速度的定义和计算方法。
2. 平均速度与瞬时速度的区别。
3. 直线运动和曲线运动的特点及计算方法。
4. 自由落体运动的规律和相关计算。
三、力的分解与合成1. 力的合成:将多个力的作用合成为一力。
2. 力的分解:将一力分解为多个力的合力。
四、摩擦力1. 摩擦力的定义和分类:静摩擦力和动摩擦力。
2. 摩擦力的计算方法和影响因素。
3. 角度斜面上的物体受力分析。
五、弹力1. 弹力的定义和特点。
2. 弹簧的劲度系数与弹性势能的计算。
六、重力1. 重力的定义和公式:F=mg。
2. 重力的计算方法和应用:重力加速度、重力势能等。
七、牛顿定律1. 牛顿定律的三个定律的详细说明和应用。
2. 斜面上物体受力分析。
3. 物体在平面内运动的牛顿定律应用。
4. 系统内物体受力分析。
八、动量和动量守恒1. 动量的定义和计算方法。
2. 两个物体碰撞的动量守恒定律。
3. 爆炸问题中的动量守恒定律应用。
九、功和功率1. 功的定义和计算方法。
2. 功率的定义和计算方法。
这些是高三力学知识的基本内容。
在复习过程中,同学们要熟练掌握每个知识点的定义、公式和计算方法,注意理解物理概念和原理,掌握解题技巧和方法。
通过大量的练习和实践,提高解题能力和分析问题的能力。
高三物理高考主知识点汇总
高三物理高考主知识点汇总在高三阶段,物理是高中学生备战高考的重点科目之一。
为了帮助学生更好地复习物理知识,本文将对高三物理高考的主要知识点进行汇总,希望对广大考生有所帮助。
一、力学部分力学是物理学的基础,也是高考物理的核心内容之一。
力学主要涉及到力的作用、物体的运动、相互作用等方面的知识。
1. 牛顿定律牛顿定律是力学的基础,主要包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律也称为惯性定律,它表明物体如果没有外力作用,将保持匀速直线运动或保持静止。
牛顿第二定律描述了物体在受力作用下的加速度与作用力之间的关系,可以用公式F=ma表示;牛顿第三定律则指出作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
2. 动能和势能动能和势能是描述物体运动状态的两个重要概念。
动能主要与物体的速度和质量有关,可以用公式K=½mv²表示,其中K表示动能,m 表示质量,v表示速度。
势能则涉及物体的位置和形状,并与外力的关系密切。
重力势能、弹性势能和化学能等都属于势能的范畴。
3. 力的分解和合成力的分解和合成是力的基本性质,也是解决实际问题的基础。
力的分解是把一个力分解为几个力的合力,力的合成则是把几个力合成为一个力。
力的分解和合成常常应用于平面问题和斜面问题的求解中。
二、电磁部分电磁学是物理学的重要分支,高考物理考试中涉及的电磁知识主要包括电场、磁场和电磁感应等内容。
1. 电荷和电场电荷是描述物体带有正电或负电的性质,电场则是描述电荷周围的电场分布情况。
电荷之间的相互作用通过电场来实现,电场力通过库仑定律来描述。
2. 导体和电阻器导体是指电荷能够自由流动的物质,电阻器是一种具有一定电阻的电器元件。
导体内的电荷自由流动形成电流,而电阻器则能够限制电流的流动。
3. 电磁感应和电磁波电磁感应是指磁场和电场相互作用产生感应电流的现象,其中的法拉第电磁感应定律是电磁感应研究的基础。
电磁波则是由电磁场通过空间传播形成的波动现象,其中的光波是电磁波中最为常见的一种。
2023新教材高考物理二轮专题复习专题:力学实验
专题十六力学实验高频考点·能力突破考点一力学基本仪器的使用与读数注意事项:1.游标卡尺在读数时先确定各尺的分度,把数据读成以毫米为单位的,先读主尺数据,再读游标尺数据,最后两数相加.2.游标卡尺读数时不需要估读.3.螺旋测微器读数时,要准确到0.01 mm,估读到0.001 mm,结果若用mm作单位,则小数点后必须保留三位数字.4.游标卡尺在读数时注意区分游标卡尺的精度.5.螺旋测微器在读数时,注意区别整毫米刻度线与半毫米刻度线,注意判断半毫米刻度线是否露出.例1 某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体工件的长度,如图1所示,则工件的长度为________ mm;用螺旋测微器测量工件的直径如图2所示,则工件的直径为________ mm.[解题心得]预测1 用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图所示,其读数为________ cm.预测2 如图甲所示,某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“验证力的平行四边形定则”实验.在保持弹簧伸长量及方向不变的条件下:(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°,弹簧测力计a的读数是________ N;(如图乙所示)(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角,则弹簧测力计a的读数________、弹簧测力计b的读数________.(选填“变大”“变小”或“不变”)预测 3 (1)某同学用游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高,如图甲所示,则其内高为________ cm.(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示,则厚度为________ mm.(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示,正确读数后得小球直径为1.731 mm,则a=________,b=________.(4)该同学测定一金属杆的长度和直径,示数分别如图丁、戊所示,则该金属杆的长度和直径分别为________ cm和________ mm.考点二纸带类实验综合纸带的三大应用(1)由纸带确定时间:要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点之间的区别与联系,若每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔Δt=0.02×5 s=0.10 s.(2)求解瞬时速度:利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求打某一点时的瞬时速度,如图甲所示,打点n时的速度v n=x n+x n+12T.(3)用“逐差法”求加速度:如图乙所示,因为a1=x4−x13T2,a2=x5−x23T2,a3=x6−x33T2,所以a=a1+a2+a33=x4+x5+x6−x1−x2−x39T2.当位置间隔数是奇数时,应舍去位置间隔小的数据.例2 [2022·福建押题卷]某实验小组利用如图甲所示的装置,探究加速度与小车所受合外力和质量的关系.(1)下列做法正确的是________;A.实验前应先将木板左端适当垫高,以平衡摩擦力B.实验时应满足砝码桶与砝码总质量远小于小车和车内砝码总质量C.释放小车前应将小车靠近打点计时器,并使纸带尽量伸直D.实验时为了安全应先释放小车再接通打点计时器的电源E.在探究加速度与质量的关系时,应保持拉力不变,即只需要保持砝码桶和砝码总质量不变(2)实验时得到一条如图乙所示的纸带,打点计时器的频率为50 Hz,任意两个计数点间还有四个计时点未画出,由图中数据可计算小车的加速度为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)在保持小车和车中砝码质量一定,探究小车的加速度与受到的合外力的关系时,甲、乙两位同学分别得到了如图丙所示的a - F图像,则甲同学的a - F图线不过原点的原因是________________________________________________________________________.[解题心得]预测4 [2022·辽宁押题卷](1)在下列实验中,能用图中装置完成且仅用一条纸带就可以得出实验结论的是________(单选);A.验证小车和重物组成的系统机械能守恒B.探究小车速度随时间变化的规律C.探究小车加速度与力、质量的关系D.探究不同力做功与小车速度变化的关系(2)某次实验中按规范操作打出了一条纸带,其部分纸带如下图.已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,纸带左端接小车,请根据图中纸带判断其做的是________(填“匀速”“匀变速”或“加速度变化的变速”)运动,此次实验中打点计时器打下A点时小车的速度为________m/s;(保留两位有效数字)(3)如下图所示,在水平气垫导轨上用光电门记录数据的方式做“验证动量守恒定律”实验,测量滑块A的质量记为m1,测量滑块B的质量记为m2,测量滑块A上的遮光条宽度如下图所示,其宽度d1=________cm,测得滑块B上的遮光条宽度为d2.滑块A从右向左碰静止的滑块B,已知m1>m2,光电门计时器依次记录了三个遮光时间Δt1、Δt2、Δt3,验证动量守恒需要满足的关系式为____________________________(用测量的物理量符号表示).考点三“弹簧”“橡皮条”“碰撞”类实验例3 [2022·浙江6月](1)①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行.图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为________ cm.由图3中小车运动的数据点,求得加速度为________ m/s2(保留两位有效数字).②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验,需调整的是________(多选).A.换成质量更小的车B.调整长木板的倾斜程度C.把钩码更换成砝码盘和砝码D.改变连接小车的细绳与长木板的夹角(2)“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示,在该实验中①下列说法正确的是________(单选).A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要________(选填“2”“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O.[解题心得]例4 [2022·全国甲卷]利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究.让质量为m1的滑块A 与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2,进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞.完成下列填空:(1)调节导轨水平.(2)测得两滑块的质量分别为0.510 kg和0.304 kg.要使碰撞后两滑块运动方向相反,应选取质量为________ kg的滑块作为A.(3)调节B的位置.使得A与B接触时,A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等.(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2.(5)将B放回到碰撞前的位置,改变A的初速度大小,重复步骤(4).多次测量的结果如下表所示.(6)表中的k2=________(保留2位有效数字).的平均值为________(保留2位有效数字).(7)v1v2判断.若两滑块的碰撞(8)理论研究表明,对本实验的碰撞过程,是否为弹性碰撞可由v1v2为弹性碰撞,则v1的理论表达式为________(用m1和m2表示),本实验中其值为________(保留v22位有效数字);若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内,则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞.[解题心得]预测 5 某兴趣小组同学想探究橡皮圈中的张力与橡皮圈的形变量是否符合胡克定律,若符合胡克定律,则进一步测量其劲度系数(圈中张力与整圈形变量之比).他们设计了如图甲所示实验:橡皮圈上端固定在细绳套上,结点为O,刻度尺竖直固定在一边,0刻度与结点O水平对齐,橡皮圈下端悬挂钩码,依次增加钩码的个数,分别记录下所挂钩码的总质量m 和对应橡皮圈下端P的刻度值x,如下表所示:(1)请在图乙中,根据表中所给数据,充分利用坐标纸,作出m - x图像;(2)作出m - x图像后,同学们展开了讨论:甲同学认为:这条橡皮圈中的张力和橡皮圈的形变量基本符合胡克定律;乙同学认为:图像的斜率k即为橡皮圈的劲度系数;丙同学认为:橡皮圈中的张力并不等于所挂钩码的重力;……请参与同学们的讨论,并根据图像数据确定:橡皮圈不拉伸时的总周长约为______ cm,橡皮圈的劲度系数约为________ N/m(重力加速度g取10 m/s2,结果保留三位有效数字).(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点O,则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”);若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”).预测 6 某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,所用器材有:方木板一块、白纸、量程为5 N的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)、小圆环、刻度尺、三角板、图钉(若干个).主要实验步骤如下:a.橡皮条的一端与轻质小圆环相连,另一端固定;b.用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环运动至O点,记下两弹簧测力计的读数F1和F2及两细绳套的方向;c.用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点,记下弹簧测力计的读数F及细绳套的方向;d.在白纸上做出力F、F1和F2的图示,猜想三者的关系,并加以验证.(1)b 、c 步骤中将小圆环拉到同一位置O 的目的是________________________.(2)某次操作后,在白纸上记录的痕迹如图丁所示,请你在图丁中完成步骤d.预测7 [2022·北京押题卷]如图1所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球碰撞前后的动量关系.图1中的O 点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影.实验时,先使A 球多次从斜轨上位置P 静止释放,找到其平均落地点的位置E .然后,把半径相同的B 球静置于水平轨道的末端,再将A 球从斜轨上位置P 静止释放,与B 球相碰后两球均落在水平地面上,多次重复上述A 球与B 球相碰的过程,分别找到碰后A 球和B 球落点的平均位置D 和F .用刻度尺测量出水平射程OD 、OE 、OF .测得A 球的质量为m A ,B 球的质量为m B .图1(1)实验中,通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度.①实验必须满足的条件有________.A .两球的质量必须相等B .轨道末端必须水平C .A 球每次必须从轨道的同一位置由静止释放②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是________________.A.运动过程中,小球的机械能保持不变B .平抛运动的下落高度一定,运动时间相同,水平射程与速度大小成正比(2)当满足表达式__________________时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果再满足表达式________________时,则说明两球的碰撞为弹性碰撞. (用所测物理量表示)(3)某同学在实验时采用另一方案:使用半径不变、质量分别为16m A 、13m A 、12m A 的B 球.将A 球三次从斜轨上位置P 静止释放,分别与三个质量不同的B 球相碰,用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O 点的距离OD 、OE 、OF ,记为x 1、x 2、x 3.将三组数据标在x 1 - x 3图中.从理论上分析,图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是________.图2考点四力学其他实验例 5 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与线速度关系”的实验,将小球用质量不计长为L的细线系于固定在铁架台上的力传感器上,小球的下端有一长度极短、宽度为d的挡光片,测得小球的直径为D,重力加速度用g表示.请回答下列问题:(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度如图乙所示,则挡光片的宽度为________mm;如果挡光片经过光电门时的挡光时间为10 ms,则小球通过光电门时的速度大小为v=________m/s(结果保留3位有效数字).(2)小球通过光电门时力传感器的示数为F0,改变小球释放点的高度,多次操作,记录多组F0、v的数据,作出F0-v2的图像,如果图线的斜率为k,则小球(含挡光片)的质量为________;向心力大小为F=________.(用已知物理量的符号表示)[解题心得]预测8 用如图甲所示装置研究平抛运动的轨迹.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的木板上.钢球沿斜槽PQ滑下后从Q点飞出,落在竖直挡板MN上.由于竖直挡板与竖直木板的夹角略小于90°,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.每次将竖直挡板向右平移相同的距离L,从斜槽上同一位置由静止释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点.(1)实验前需要检查斜槽末端是否水平,正确的检查方法是______________________.(2)以平抛运动的起始点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向建立坐标系.将钢球放在Q点,钢球的________(选填“最右端”“球心”或“最下端”)对应白纸上的位置即为坐标原点.(3)实验得到的部分点迹a、b、c如图乙所示,相邻两点的水平间距均为L,ab和ac的竖直间距分别是y1和y2,当地重力加速度为g,则钢球平抛的初速度大小为________,钢球运动到b点的速度大小为_______________________________________________________.预测9 [2022·济南市测评]某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验,实验装置如图甲所示.(1)摆球的直径用螺旋测微器测出,如图乙所示,其读数为________mm.(2)正确操作测出单摆完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为L,螺旋测微器测得摆球直径为d.用上述测得量写出重力加速度的表达式:g=________________________________________________________________________.(3)某同学测得的g值比当地的重力加速度偏小,可能原因是________.A.计算时将L当成摆长B.测摆线长时摆线拉得过紧C.开始计时时,秒表按下过晚D.实验中误将30次全振动计为29次素养培优·创新实验1.力学创新型实验的特点(1)以基本的力学模型为载体,依托运动学规律和牛顿运动定律设计实验.(2)将实验的基本方法——控制变量法、处理数据的基本方法——图像法、逐差法融入到实验的综合分析之中.2.创新实验题的解法(1)根据题目情境,提取相应的力学模型,明确实验的理论依据和实验目的,设计实验方案.(2)进行实验,记录数据,应用原理公式或图像法处理实验数据,结合物体实际受力情况和理论受力情况对结果进行误差分析.情境 1 [2022·山东卷]在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验.受此启发,某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示.主要步骤如下:①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;②接通气源,放上滑块,调平气垫导轨;③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块.弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A点到O点的距离为5.00 cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示.回答以下问题(结果均保留两位有效数字):(1)弹簧的劲度系数为________ N/m.(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a-F图像如图丙中Ⅰ所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg.(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a-F图像Ⅱ,则待测物体的质量为________kg.[解题心得]情境 2 [2022·邯郸二模]如图所示的实验装置可以测量物块与长木板间的动摩擦因数.把长木板一端放在水平面上,另一端支撑起来形成一个斜面.物块沿斜面加速下滑的过程中先后经过光电门A和光电门B.如果测得物块上挡光片宽度为d,物块经过光电门A、B 时挡光片的挡光时间分别为Δt1和Δt2,已知当地重力加速度为g.(1)要测出物块与长木板间的动摩擦因数,需要测量出斜面的倾角θ以及光电门A、B之间的距离L.(2)计算物块沿斜面下滑的加速度a的运动学公式是a=________________.(3)物块与斜面间的动摩擦因数μ=________________.[解题心得]情境 3 [2022·河南焦作高一联考]某实验小组利用如图甲所示装置测定小车在斜面上下滑时的加速度,实验开始时,小车静止在A点,光电门位于O点,AO间距离为l0.已知小车上挡光片的宽度为d,且d≪l0.(1)释放小车,小车由静止开始下滑,下滑过程中通过位于O点处的光电门,由数字计时器记录挡光片通过光电门的时间Δt.可由表达式v=________得到小车通过光电门的瞬时速度.(2)将光电门向下移动一小段距离x后,重新由A点释放小车,记录挡光片通过光电门时数字计时器显示的时间Δt和此时光电门与O点间距离x.(3)重复步骤(2),得到若干组Δt和x的数值.(4)在1-x坐标系中描点连线,得到如图乙所示直线,其斜率大小为k,纵轴截距为b,(Δt)2则小车加速度的表达式为a=________,初始时AO间距离l0=________.(用d、k、b表示)[解题心得]情境 4 [2022·全国冲刺卷]为准确测量某弹簧的劲度系数,某探究小组设计了如下实验,实验装置如图甲所示,其原理图如图乙所示.角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连,“T”形螺杆上套有螺母,螺母上固定有一个力传感器,弹簧的上端挂在力传感器下端挂钩上,另一端与铁架台底座的固定点相连.当“T”形螺杆转动时,角度传感器可测出螺杆转动的角度,力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移,弹簧长度也随之发生变化.实验过程中,弹簧始终在弹性限度内.(1)已知“T”形螺杆向某一方向旋转10周(10×360°)时,力传感器上移40.0 mm,则在角度传感器由0增大到270°的过程中,力传感器向上移动的距离为________ mm.(保留一位小数)(2)该探究小组操作步骤如下:①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长;②记录初状态力传感器示数F0、以及角度传感器示数θ0;③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,待稳定后,记录力传感器的示数F n,角度传感器的示数θn;④多次旋转“T”形螺杆,重复步骤③的操作;⑤以力传感器的示数F为纵坐标、角度传感器的示数θ为横坐标,由实验数据描绘出F - θ图像,则该图像可能为________.(3)若图像的斜率为2.5×10-4N/°,则该弹簧的劲度系数k=________ N/m.(结果保留三位有效数字)[解题心得]专题十六力学实验高频考点·能力突破考点一例1 解析:根据游标卡尺读数规则可知工件的长度为21 mm+0.02 mm×36=21.72 mm;根据螺旋测微器读数规则可知工件的直径为4 mm+0.01 mm×30.0=4.300 mm.答案:21.72 4.300预测1 解析:读数时要注意分度值是1 mm,要估读到分度值的下一位.答案:1.50 (1.49~1.51均可)预测2 解析:(1)由图乙所示弹簧测力计可知,其分度值为0.1 N,弹簧测力计a的读数是3.50 N;(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角,如图所示,则可知弹簧测力计a的示数变小,b的示数变大.答案:(1)3.50 (3.48~3.52) (2)变小变大预测3 解析:(1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度,所以要用游标卡尺的深度尺测量,根据图甲可知,游标卡尺主尺上的整毫米数为100 mm,游标尺的精确度为0.1 mm,且第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐,则玻璃杯的内高为100 mm+0.1 mm×3=100.3 mm=10.03 cm.(2)螺旋测微器的读数规则:测量值=固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)+精确度(0.01 mm)×可动刻度读数(一定要估读),由图乙可知玻璃厚度为2.5 mm +0.01 mm×26.0=2.760 mm.(3)因1.731 mm=1.5 mm+0.01 mm×23.1,由螺旋测微器读数规则知a=20,b=0.(4)由图丁所示可得金属杆的长度L=60.10 cm.由图戊知,此游标尺为50分度,游标尺上第10条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐,则该金属杆直径d =4 mm+0.02×10 mm=4.20 mm.答案:(1)深度尺10.03 (2)2.760 (3)20 0 (4)60.10 4.20考点二例2 解析:(1)为了使小车所受的合外力等于拉力,实验前应该平衡摩擦力,故A 正确;因为有拉力传感器,小车受到的拉力的大小可以直接读出,故无需让砝码桶和砝码的质量远小于小车和车内砝码的质量,B 错误;为了使纸带上能尽可能多打点,使其得到充分的利用,故释放小车前应将小车靠近打点计时器,纸带伸直是为了尽量减小纸带与限位孔间的摩擦,故C 正确;凡是使用打点计时器的实验,都应该先接通电源,让打点计时器稳定运行后再释放纸带(小车),故D 错误;在探究加速度与质量的关系时,应保持拉力不变,即需要保持拉力传感器的示数不变,故E 错误.(2)由题意知T =0.1 s ,采用逐差法求加速度,可得a =BD −OB (2T )2=2.4 m/s 2;(3)由甲同学的a - F 图像可知,拉力传感器的示数F =0时,小车已经有了加速度,可能原因是平衡摩擦力过度,木板的倾角过大.答案:(1)AC (2)2.4 (3)平衡摩擦力过度,木板的倾角过大预测4 解析:(1)验证小车和重物组成的系统机械能守恒,需要测量小车和重物的质量,A 错误;探究小车速度随时间变化的规律,仅需要一条纸带即可得出实验结论,B 正确;探究小车加速度与力、质量的关系,还需知道二者的质量,C 错误;探究不同力做功与小车速度变化的关系,需要知道二者的质量,D 错误.(2)根据Δx =aT 2,T 均相等,即只要满足Δx 均相等即可满足运动为匀变速运动,根据图像可知Δx 均为0.1 cm ,则该运动为匀变速运动.小车的速度为v =(1.0+1.1)×10−22×0.02 m/s =0.53 m/s.(3)游标卡尺读数为1 cm +0.02×0 mm=1 cm =1.000 cm要验证动量守恒定律,即验证碰撞前的动量和碰撞后的动量相等,即m 1v 1=m 2v 2+m 1v 3故有m 1d 1Δt 1=m 2d 2Δt 2+m 1d1Δt 3 答案:(1)B (2)匀变速 0.52~0.54 (3)1.000 cm ~1.010 cm 均可m 1d 1Δt 1=m 2d 2Δt 2+m 1d1Δt 3 考点三 例3 解析:(1)①由刻度尺的读数规则可知,打下计数点B 时小车的位移大小为x 2=6.20 cm ;连接图3中的点,由斜率可知加速度a =1.9 m/s 2;②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,为减小实验误差,应使连接小车的细绳与长木板平行,D 错误;实验时应将钩码更换成砝码盘和砝码,应保证小车的质量远大于砝码以及砝码盘的总质量,因此不能换成质量更小的小车,A错误,C正确;实验时应将长木板的右端适当垫高以平衡摩擦力,B正确.(2)①“探究求合力的方法”时不用保证两弹簧秤的读数相同,A错误;在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择与结点相距较远的一点,B错误;实验时,弹簧秤外壳与木板之间的摩擦不影响实验的结果,C错误;为了减小实验误差,实验时,应保证橡皮条、细绳和弹簧秤贴近并平行于木板,D正确.②如果只有一个弹簧秤,应先后两次将弹簧秤挂在不同的细绳套上,然后将结点拉到同一位置O,并保证两次两分力的方向不变;再将弹簧秤挂在一个细绳套上,将结点拉到位置O,因此为了完成实验至少需要3次把橡皮条的结点拉到O.答案:(1)①6.20±0.05 1.9±0.2②BC(2)①D②3例 4 解析:(2)在一动一静的弹性碰撞中,质量小的滑块碰撞质量大的滑块才能反弹,故应选质量为0.304 kg的滑块作为A.(6)滑块A、B碰后的速度v1=s1t1、v2=s2t2,因s1=s2,故有v1v2=t2t1,则k2=0.210.67≈0.31.(7)v1v2的平均值k̅=2×0.31+3×0.335≈0.32.(8)设滑块A碰前的速度为v0,若为弹性碰撞,则有:{v1v0=−v1v1+v2v2①12v1v02=12v1v12+12v2v22②联立①②得:v1=m2−m1m1+m2v0,v2=2m1v0m1+m2则v1v2=m2−m12m1=0.510−0.3042×0.304≈0.34.答案:(2)0.304 (6)0.31 (7)0.32(8)m2−m12m10.34预测5 解析:(1)描点作出m - x图像如图所示(2)由m - x 图像可知,橡皮圈不拉伸时P 点距离O 点的距离约为5.20 cm (5.10 cm ~5.40 cm),则橡皮圈的总周长约为10.40 cm (10.20 cm ~10.80 cm).由m - x 图像可知,橡皮圈的劲度系数,则有k =ΔmgΔx =120×10−3×10(7.40−5.20)×10−2N/m =54.5 N/m.(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点O ,则由实验数据得到的劲度系数将不受影响,因为计算劲度系数时考虑的是橡皮筋的伸长量而不是长度.若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,会使读数偏大,则由实验数据得到的劲度系数将偏小.答案:(1)见解析 (2)10.40 54.5 (3)不受影响 偏小预测6 解析:(1)b 、c 步骤中将小圆环拉到同一位置O 的目的是保证两次操作力的作用效果相同;(2)在白纸上画出各力的大小及方向,并用表示F 1、F 2的线段为邻边作平行四边形,比较其对角线和表示F 的线段是否在实验误差允许范围内相等.答案:(1)保证两次操作力的作用效果相同 (2)见解析预测7 解析:(1)①为防止碰后小球A 反弹,应使A 的质量大于B 的质量,A 错误;为保证小球做平抛运动,轨道末端必须水平,故B 正确;为保证小球A 到轨道末端时的速度相等,A 球每次必须从轨道的同一位置由静止释放,故C 正确.故选BC.②小球做平抛运动的过程,有h =12gt 2,x =vt ,整理得t = √2h g ,x =v √2hg ,发现平抛运动的下落高度一定,运动时间相同,水平射程与速度大小成正比.故选B.(2)因为可用小球做平抛运动的水平射程来代替小球抛出时的速度,根据动量守恒有m A v 0=m A v 1+m B v 2 m A OE =m A OD +m B OF若碰撞过程为弹性碰撞,则机械能守恒,有12m A v 02=12v v v 12+12vvv 22即m A OE 2=m A OD 2+m B OF 2(3)因为碰撞前,球A 的速度不变,则球A 单独落地时的x 2一直不变. 根据m A x 2=m A x 1+m B x 3。
高三物理总复习力学知识点
高三物理总复习力学知识点力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动规律及其原因。
在高三物理的学习中,力学是必不可少的一部分,掌握好力学的知识点对于高考的成功至关重要。
下面将对高三物理总复习力学知识点进行详细介绍,帮助同学们理解和掌握这些重要的概念。
一、匀速直线运动匀速直线运动是指物体在直线上的运动速度始终保持不变。
这类运动的特点是位移与时间成正比,速度不变。
1. 位移公式在匀速直线运动中,物体的位移可以用以下公式计算:位移 = 速度 ×时间其中,位移的单位是米,速度的单位是米每秒(s),时间的单位是秒(s)。
2. 速度公式匀速直线运动中,物体的速度可以用以下公式计算:速度 = 位移 ÷时间二、匀加速直线运动匀加速直线运动是指物体在直线上的速度随时间的推移以相同的大小递增或递减的规律进行变化。
1. 加速度的定义匀加速直线运动的速度随时间的变化率称为加速度,通常用字母a表示。
加速度的单位是米每二次方秒(m/s^2)。
2. 速度-时间图像匀加速直线运动的速度-时间图像是一条直线,斜率等于加速度。
3. 位移-时间图像匀加速直线运动的位移-时间图像是一条抛物线,位移与时间的平方成正比。
三、牛顿定律牛顿定律是描述物体运动规律的三个基本定律,分别是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
1. 牛顿第一定律(惯性定律)牛顿第一定律表明,物体在外力作用下,如果合力为零,则物体将保持静止或匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律(运动定律)牛顿第二定律揭示了物体的运动与受到的外力的关系。
牛顿第二定律的数学表达式为:合力 = 质量 ×加速度即F = ma,其中F是合力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
3. 牛顿第三定律(作用-反作用定律)牛顿第三定律阐述了物体之间相互作用的规律。
即任何一个物体对另一个物体施加作用力,另一个物体都会对其施加同大小、反方向的反作用力。
四、力的分解与合成力的分解是指将一个力分解为多个力的合力。
高三物理力学知识点总结归纳
高三物理力学知识点总结归纳物理力学是高中阶段学习物理的基础部分,是提高学生科学素养和解决实际问题的关键。
在高三物理学习中,理解和掌握力学知识点是至关重要的。
为了帮助同学们更好地学习和复习物理力学,下面对高三物理力学知识点进行总结和归纳。
一、力学的基本概念1. 科学研究对象:力学是研究物体运动和静止状态以及其相互作用的学科,包括力、质点、质量、运动、静止等基本概念。
2. 牛顿三定律:第一定律(惯性定律)、第二定律(动力学定律)、第三定律(作用反作用定律)是力学的基本定律,解释了物体的运动规律和力的性质。
二、运动学1. 物体的运动描述:位移、速度、加速度、时间等是描述物体运动的基本概念,其中位移是指物体从初始位置到末位置的位移,速度是位移的变化率,加速度是速度的变化率。
2. 匀速直线运动:物体在匀速直线运动中,位移随时间的变化是线性关系,速度保持恒定。
3. 加速直线运动:物体在加速直线运动中,速度随时间的变化是线性关系,位移随时间的变化是二次函数关系。
4. 自由落体运动:重力是物体自由落体运动的原因,自由落体的运动特点是速度变化具有匀加速度。
5. 斜抛运动:即物体在水平方向具有匀速运动,在竖直方向上具有自由落体运动。
6. 曲线运动:物体在曲线运动中,速度的方向和大小随时间的变化而变化。
三、动力学1. 力的概念:力是描述物体相互作用的物理量,标量表示大小,矢量表示方向。
2. 牛顿定律:牛顿第二定律可以表示为F=ma,其中F为物体所受合力,m为物体质量,a为物体加速度。
3. 平衡条件:物体处于平衡状态时,合力和合力矩为零。
4. 弹力:物体被拉伸或压缩时所产生的力。
5. 摩擦力:物体之间存在相对运动或相对静止时产生的力。
6. 重力:地球引力是物体受到的重力。
7. 静力学:研究物体处于静止状态时的平衡和稳定条件。
四、能量与动量1. 动能和势能:动能是物体运动过程中具有的能量,势能是物体位置具有的能量。
2. 机械能守恒定律:在不受外力的情况下,机械能守恒,机械能的总量不变。
高三物理所有力学知识点
高三物理所有力学知识点力学是物理学中研究物体静止和运动的学科,它是我们理解自然界的重要基础。
在高三物理学习中,我们需要掌握和理解一系列的力学知识点。
本文将对高三物理所有力学知识点进行详细的介绍和讲解。
1. 牛顿三定律牛顿三定律是力学的基石,它包括了惯性定律、动力定律和作用反作用定律。
惯性定律指出物体静止或匀速直线运动时,其具有保持静止或匀速直线运动的性质。
动力定律确定了物体运动状态变化的原因,即物体所受合力等于质量乘以加速度。
作用反作用定律说明任何两个物体之间都存在着大小相等方向相反的两个力,且它们作用在不同的物体上。
2. 力的合成与分解力的合成是指将多个力合并为一个力的过程,力的合成原理是根据矢量加法。
力的分解是指将一个力分解为若干个力的过程,力的分解原理是根据矢量减法。
力的合成与分解在解决实际问题中起着重要的作用。
3. 力的性质与力的分类力具有大小、方向和作用点三个性质。
根据物体之间的相互作用,力可以分为接触力和非接触力。
接触力是指物体之间有直接接触而产生的力,如摩擦力、弹簧力等;非接触力是指物体之间没有直接接触而产生的力,如万有引力、电磁力等。
4. 运动学基本概念运动学是研究物体运动的学科,其中包括了位移、速度、加速度等基本概念。
位移是物体从起始位置到结束位置所经过的路程,是矢量量值;速度是物体单位时间内位移的大小,是矢量;加速度是单位时间内速度的变化率,是矢量。
5. 平抛运动平抛运动是指物体在水平方向上以一定初速度抛出后,在竖直方向上受重力影响而做抛体运动。
在平抛运动中,物体的水平速度保持不变,竖直速度受重力影响而产生变化。
6. 牛顿定律与运动方程牛顿第二定律和牛顿第三定律是力学中的基本定律。
牛顿第二定律指出物体所受合力等于质量乘以加速度;牛顿第三定律指出任何两个物体之间都存在着大小相等方向相反的两个力,且它们作用在不同的物体上。
运动方程是由牛顿定律推导得到的公式,可以用来描述物体的运动规律。
高三物理二轮复习力学
01力与运动第1讲力与物体的平衡高考命题突出受力分析、力的合成与分解方法的考查,也有将受力分析与牛顿运动定律、电磁场、功能关系进行综合考查.题型一般为选择题和计算题.高考对本专题内容的考查主要有:①对各种性质力特点的理解;②共点力作用下平衡条件的应用.考查的主要物理思想和方法有:①整体法和隔离法;②假设法;③合成法;④正交分解法;⑤矢量三角形法;⑥相似三角形法;⑦正弦定理;高考试题的考查形式主要有两种,一种是以生活中的静力学材料为背景,考查力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用;一种是以现实中可能出现的各种情况,考查力的概念的理解和计算.题型仍延续选择题的形式.1.熟悉各个力的特点,会判断弹力的方向,会判断和计算摩擦力.(1)两物体间弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直,且指向受力物体.(2)两物体接触处有无静摩擦力,要根据物体间有无相对运动趋势或根据平衡条件进行判断.(3)物体间恰好不相对滑动时,其静摩擦力恰好等于最大静摩擦力.2.共点力的平衡:共点力的平衡条件是F合=0,平衡状态是指物体处于匀速直线运动状态或静止状态.3.多个共点力平衡:任意方向上合力为零,建立直角坐标系后,两个坐标轴上的合力均为零,即F x=0,F y =0.4.动态平衡:物体在缓慢移动过程中,可以认为物体处于平衡状态,其所受合力为零.5.带电物体在复合场中除了受到重力、弹力和摩擦力外,还涉及电磁学中的电场力、安培力或洛伦兹力.电磁场中的平衡问题也遵循合力为零这一规律.考点1 受力分析【例1】质量为M的半球形物体A和质量为m的光滑球形物体B紧靠着放在倾角为α的固定斜面上,并处于静止状态,如图所示.下列关于物体受力情况的判断正确的是()A.物体A对物体B的弹力方向沿斜面向上B.物体A受到的静摩擦力大小为Mg sinαC.物体B对物体A的压力大于mg sinαD.物体B对斜面的压力等于mg cosα【解析】隔离物体B进行受力分析如图所示,可知物体B受到重力mg、斜面的支持力F N1和物体A对其的弹力F N2作用,由于物体A对物体B的弹力方向与两者的接触面垂直,即沿两圆心向上,故物体A对物体B的弹力方向不沿斜面向上,选项A错误;将物体A和B看成一个整体,由受力分析可知,物体A受到的静摩擦力大小为F =(M+m)g sinα,选项B错误;对物体B,根据平衡条件可得mg sinα=F N2cosθ,F N1+F N2sinθ=mg cosα,可解得F N2=mg sinαcosθ>mg sinα,F N1=mg(cosα-sinαtanθ)<mg cosα,再结合牛顿第三定律可知选项C正确,D错误.【答案】C【例2】如图所示,一个L形木板(上表面光滑)放在斜面体上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的木块相连.斜面体放在平板小车上,整体一起沿水平向右的方向做匀速直线运动,不计空气阻力,则关于各物体的受力情况,下列说法正确的是()A.L形木板受4个力的作用B.斜面体可能只受2个力作用C.木块受2个力作用D.斜面体不可能受平板小车对它的摩擦力作用【解析】先把L形木板、木块、斜面体看成一个整体进行分析,受重力、小车的支持力,选项D正确;隔离木块进行分析,其受重力、L形木板的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向上)3个力作用处于平衡状态,选项C错误;隔离L形木板进行分析,其受重力、斜面体的支持力、弹簧的弹力(沿斜面向下)、木块的压力、斜面体对它的摩擦力5个力作用,选项A错误;隔离斜面体进行分析,其受4个力作用,选项B错误.【答案】D☞归纳总结(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法或隔离法进行分析.(2)采用整体法进行受力分析时,要注意系统内各个物体的状态应该相同.(3)当直接分析一个物体的受力不方便时,可转移研究对象,先分析另一个物体的受力,再根据牛顿第三定律分析该物体的受力,此法叫“转移研究对象法”.[变式训练]1.(多选)如图所示,截面为三角形的木块a上放置一铁块b,木块a的竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上,现用竖直向上的推力F推动a、b一起向上匀速运动,运动过程中a、b始终保持相对静止,则下列说法正确的是()A.a受到6个力的作用B.a受到4个力的作用C.b受到3个力的作用D.b受到2个力的作用解析:先对a、b整体受力分析,受到重力和推力,二力平衡,整体不受墙面的弹力和摩擦力,再对b受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力,三力平衡,即b受到3个力的作用,故C正确,D错误;再对a受力分析,受到重力、推力、b对a的压力和静摩擦力,故a受到4个力的作用,故A错误,B正确.答案:BC2.(多选)如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物体B置于斜面体C上,通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与物体A相连接,连接物体B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C均处于静止状态,定滑轮通过细杆固定在天花板上,则下列说法中正确的是()A.物体B可能不受静摩擦力作用B.斜面体C与地面之间可能不存在静摩擦力作用C.细杆对定滑轮的作用力沿杆竖直向上D.将细绳剪断,若物体B仍静止在斜面体C上,则此时斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用解析:对物体B进行受力分析,由共点力的平衡条件可得,如果m A g=m B g sinθ,则物体B一定不受静摩擦力作用,反之,则一定会受到斜面体C对其作用的静摩擦力,选项A正确;将物体B和斜面体C看成一个整体,则该整体受到一个大小为m A g、方向沿斜面向上的细绳的拉力,该拉力在水平向左方向上的分量为m A g cosθ,故地面一定会给斜面体一个方向水平向右、大小为m A g cosθ的静摩擦力,选项B错误;由于连接物体A和物体B的细绳对定滑轮的合力方向不是竖直向下,故细杆对定滑轮的作用力方向不是竖直向上,选项C错误;若将细绳剪断,将物体B和斜面体C看成一个整体,则该整体受竖直向下的重力和地面对其竖直向上的支持力,故斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用,选项D正确.答案:AD考点2“程序法”破解“静态平衡”问题【例3】(2019年名校联盟Ⅰ)如图所示,竖直放置的光滑圆环O,顶端D点固定一光滑滑轮(大小忽略),圆环两侧套着m1、m2两小球,两小球用轻绳绕过定滑轮相连,并处于静止状态,已知两小球连线过圆心O点,且与右侧绳的夹角为θ.则m1、m2两小球的质量之比为()A.tanθB.1tanθC.1cos θD.sin2θ【解析】对两球受力分析,如图所示,由三角形相似得,m1:⎭⎪⎬⎪⎫T1L1=m1gR,T2L2=m2gR,T1=T2.⇒m1m2=L2L1=1tanθ,故选B.【答案】B【例4】(2019年唐山六校联考)如图所示,物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接,滑环B套在与竖直方向夹角为θ=37°的粗细均匀的固定杆上,连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内,B恰好不能下滑,B和杆间的动摩擦因数为μ=0.4,设B和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则A和B的质量之比为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.75 B.57 C.135 D.513【解析】设A和B的质量分别为m1、m2,若杆对B的弹力垂直于杆向下,B恰好不能下滑如图1—1—9,则由平衡条件有⎩⎪⎨⎪⎧T=m1gm2g cosθ=μ(T-m2g sinθ),解得m1m2=135;若杆对B的弹力垂直于杆向上,B恰好不能下滑如图1—1—10,则由平衡条件有⎩⎪⎨⎪⎧T=m1gm2g cosθ=μ(m2g sinθ-T),解得m1m2=-75(舍去).综上分析可知,C正确.【答案】C☞归纳总结(1)破解“静态平衡”问题的一般程序(2)处理平衡问题的常用方法方法 特点合成法 物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向 分解法 三力平衡时,还可以将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力分别平衡 正交 分解法 物体受三个或三个以上力的作用时,将所有力分解为相互垂直的两组,每组力分别平衡[变式训练]3.如图所示,某工地上起重机将重为G 的正方形工件缓缓吊起.四根等长的钢绳(质量不计),一端分别固定在正方形工件的四个角上,另一端汇聚于一处挂在挂钩上,钢绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等.则每根钢绳的受力大小为( )A.14GB.24G C.12GkD.36G 解析:设每根钢绳的受力大小为F ,由平衡条件有4F cos θ=G (θ为钢绳与竖直方向的夹角),由数学知识知sin θ=12,θ=30°,则F =36G ,选项D 正确.答案:D4.(2019年山东省日照市高三联考)如图所示,倾角为θ=30°的斜面体静止在水平地面上,一个重为G 的球在水平力的作用下,静止于光滑斜面上,此时水平力的大小为F ;若将力F 从水平方向逆时针转过某一角度α后,仍保持F 的大小不变,且小球和斜面依然保持静止,此时水平地面对斜面体的摩擦力为f .那么F 和f 的大小分别是( )A .F =33G ,f =36G B .F =36G ,f =12G C .F =33G ,f =12GD .F =36G ,f =36G解析:先研究第一种情况:对物体受力分析如图1—1—13所示.由平衡条件得:N 与F 的合力F ′与重力G 大小相等,由三角函数关系得:F =G tan θ=33G ;转过一角度后,由F大小不变,小球静止,支持力与F的合力不变,故此时转动后F转方向如图1—1—14:根据几何知识可得F转过的角度是2θ.对整体受力分析并正交分解如图:水平方向:f=F cos2θ=33G×12=36G,故A正确;故选A.答案:A考点3 多法并用破解“动态平衡”问题方法1图解法破解“动态平衡”问题【例5】质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小【解析】以O点为研究对象,受力分析如图1—1—16所示,当用水平向左的力缓慢拉动O点时,绳OA与竖直方向的夹角变大,由共点力的平衡条件知F逐渐变大,T逐渐变大,选项A正确.【答案】 A方法2解析法破解“动态平衡”问题【例6】(2019年开封模拟)如图所示,一铁架台放在水平地面上,其上用轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直.现将水平力F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止.则在这一过程中()A.水平力F变小B.细线的拉力不变C.铁架台对地面的压力变大D.铁架台所受地面的摩擦力变大【解析】如图1—1—18所示,对小球受力分析,受细线的拉力、重力、水平力F,根据平衡条件有F=mg tanθ,θ逐渐增大,则F 逐渐增大,故A 错误;由图可知,细线的拉力T =mgcos θ,θ增大,T 增大,故B 错误;以铁架台、小球整体为研究对象,根据平衡条件得F f =F ,则F f 逐渐增大,F N =(M +m )g ,F N 保持不变,故C 错误,D 正确.【答案】 D方法3 相似三角形法破解“动态平衡”问题【例7】 (2019年宝鸡质检)如图所示,轻杆A 端用铰链固定,滑轮在A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),轻杆B 端吊一重物,现将轻绳的一端拴在杆的B 端,用拉力F 将B 端缓慢向上拉(均未断),在轻杆达到竖直位置前,以下分析正确的是( )A .轻绳的拉力越来越大B .轻绳的拉力越来越小C .轻杆的弹力越来越大D .轻杆的弹力越来越小【解析】 以B 点为研究对象,它受三个力的作用而处于动态平衡状态,其中一个是轻杆的弹力T ,一个是轻绳斜向上的拉力F ,一个是轻绳竖直向下的拉力F ′(大小等于重物所受的重力),如图1—1—20所示,根据相似三角形法,可得F ′OA =T AB =FOB ,由于OA 和AB 不变,OB 逐渐减小,因此轻杆的弹力大小不变,而轻绳的拉力越来越小,故选项B 正确,A 、C 、D 错误.【答案】 B. (多选)如图所示,已知带电小球A 、B 的电荷量分别为Q A 、Q B ,OA =OB ,都用长L 的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O 点处.静止时A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离变为2d ,可采用以下哪些方法( )A .将小球B 的质量变为原来的18 B .将小球B 的质量增加到原来的8倍C .将小球A 、B 的电荷量都增为原来的2倍,同时将小球B 的质量变为原来的12D .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的12,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍【答案】AC【解析】对小球B 进行受力分析,如图所示:小球受到重力m B g 、库仑力F 、绳子拉力F T 作用,处于平衡状态,根据相似三角形得,m B g F =L d ,其中库仑力F =k q 1q 2d 2,联立解得d =3kq 1q 2L m B g ,B 的质量变为原来的18,则d 变为2d ,A 选项正确;小球A 、B 的电荷量都增为原来的2倍,同时将小球B 的质量变为原来的12,则d 变为2d ,C 选项正确.方法4 正弦定理法破解“动态平衡”问题【例8】 (2017年高考·课标全国卷Ⅰ)(多选)如图所示,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N .初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α(α>π2).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A .MN 上的张力逐渐增大B .MN 上的张力先增大后减小C .OM 上的张力逐渐增大D .OM 上的张力先增大后减小【解析】 将重物向右上方缓慢拉起,重物处于动态平衡状态,可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析.将重物的重力沿两绳方向分解,画出分解的动态图如图1—1—22所示.在三角形中,根据正弦定理有G sin γ1=F OM 1sin β1=F MN 1sin θ1,由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ=180°-α,不变,因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小,故OM 上的张力先增大后减小,当β=90°时,OM 上的张力最大,因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大,故MN 上的张力逐渐增大,选项A 、D 正确,B 、C 错误.【答案】 AD ☞归纳总结(1)图解法:如果物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,并且还有另一个力的方向不变,此时可用图解法,画出不同状态下力的矢量图,判断各个力的变化情况.(2)解析法:如果把物体受到的多个力合成、分解后,能够找到力的边角关系,则应选择解析法,建立平衡方程,根据自变量的变化(一般都要用到三角函数)确定因变量的变化.(3)相似三角形法:此法是图解法的特例,一般研究对象受绳(杆)、或其它物体的约束,且物体受到三个力的作用,其中的一个力大小、方向均不变,另外两个力的方向都发生变化.(4)正弦定理法:此法是在其中一个力的大小、方向均不变,另外两个力的方向都发生变化,且已知两个力的夹角的情况下用正弦定理的方法求解.[变式训练]5.(2019年衡水同卷)如图所示,竖直平面内存在一与水平方向夹角为θ(θ<45°)的匀强电场,轻质绝缘细线一端固定在O 点,另一端系一质量为m 、带正电的小球,小球恰好静止于A 点.现给小球施加一外力F ,使其静止B 点.已知OA 水平,OB 与竖直方向的夹角也为θ,细线始终处于伸直状态,重力加速度为g ,小球可视为质点,则外力F 的最小值为( )A .mg tan θB.mg tan θC.mg cos 2θsin θD.mg sin 2θcos θ解析:在A 点对小球受力分析,可知重力和电场力的合力水平向右,大小为mgtan θ,在B 点对小球受力分析,如图所示,小球相当于受水平向右、大小为mgtan θ的力和沿细线方向的拉力,当力F 垂直于细线方向斜向左下方时,力F 最小,最小值为mgtan θcos θ,即mg cos 2θsin θ,C 正确.答案:C6.(2019年福建罗源一中校考)如图,一条细线的一端与水平地面上的物体B 相连,另一端绕过光滑轻滑轮与物体A 相连,滑轮用一端固定在天花板上O 点的细线OP 悬挂,系统静止时细线OP 与竖直方向所成的夹角为α,则( )A .若增大A 的质量,α角一定仍保持不变B .若减小A 的质量,α角一定仍保持不变C .若B 缓慢向右移动一小段距离,α角一定仍保持不变D .若B 缓慢向左移动一小段距离,α角一定仍保持不变解析:对物体A 受力分析,受重力和拉力,设A 的质量为m ,根据平衡条件,有:T =mg ;增大小球A 的质量,若B 仍保持不动,系统平衡,拉力的方向不变,则合力的方向不变,则α不变;若B 会移动,则拉力的方向会变,故合力的方向会变,则α会变化,故A 错误;若减小A 的质量,拉力减小,B 保持不动,故拉力的方向不变,则α不变,故B 正确;若B 缓慢向右移动一小段距离,AB 仍保持静止,绳子的拉力不变,则∠APB 增加;对滑轮分析,受三个拉力,如图所示,根据平衡条件可知,∠APB =2α,故α一定增大,故C 错误;同理,若B 缓慢向左移动一小段距离α角一定减小,故D 错误.答案:B考点4 平衡中的“临界、极值”问题临界问题:当某个物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体的平衡“恰好出现”或“恰好不出现”,即处于临界状态,在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等字眼.极值问题:平衡问题的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值.【例9】 (2019年惠州模拟)如图所示,三根相同的绳的末端连接于O 点,A 、B 端固定,C 端受一水平力F ,当F 逐渐增大时(O 点位置保持不变),最先断的绳是( )A .OAB .OBC .OCD .三绳同时断【解析】 对结点O 受力分析,受三根绳的拉力,水平和竖直两绳拉力的合力与OA 绳的拉力等大反向,由平行四边形定则可知,三根绳中OA 绳的拉力最大,在水平拉力逐渐增大的过程中,OA 绳先断,选项A 正确.【答案】 A【例10】 如图所示,三根长度均为L 的轻绳分别连接于C 、D 两点,A 、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距2L ,现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物,为使CD 绳保持水平,在D 点上可施加力的最小值为( )A .mgB.33mg C.12mgD.14mg 【解析】 由题图可知,为使CD 绳水平,各绳均应绷紧,由几何关系可知,AC 绳与水平方向的夹角为60°;结点C 受力平衡,受力分析如图1—1—29所示,则CD 绳的拉力F T =mg tan30°=33mg ;D 点受CD 绳的拉力大小等于F T ,方向向左;要使CD 绳水平,D 点两绳的拉力与外界的力的合力应为零,则CD 绳对D 点的拉力可分解为沿BD 绳的F 1及另一分力F 2,由几何关系可知,当BD 绳上的拉力F ′与F 1大小相等,且力F 2与BD 绳垂直时,F 2最小,而F 2的大小即为施加在D 点的力的大小,故最小力F =F 2=F T sin60°=12mg ,故C 正确.【答案】 C ☞归纳总结(1)临界与极值问题解题流程 ①对物体初始状态受力分析,明确所受各力的变化特点. ②由关键词判断可能出现的现象或状态变化.③据初始状态与可能发生的变化间的联系,判断出现变化的临界条件或可能存在的极值条件. ④选择合适的方法求解.(2)解决临界与极值问题的常用方法①解析法:利用物体受力平衡写出未知量与已知量的关系表达式,根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况,利用临界条件确定未知量的临界值.②图解法:根据已知量的变化情况,画出平行四边形的边角变化,确定未知量大小、方向的变化,确定未知量的临界值.[变式训练]7.(多选)某学习小组为了体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态,设计了如图所示的装置,一位同学坐在长直木板一端,另一端不动,让长直木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),则选项图中表示该同学受到支持力F N 、合外力F 合、重力沿斜面方向的分力G 1、摩擦力F f 随角度θ的变化关系正确的是( )解析:重力沿斜面方向的分力G 1=mg sin θ,C 正确;支持力F N =mg cos θ,A 正确;该同学滑动之前,F 合=0,F f =mg sin θ,θ增大,F f 增大,滑动后,F合=mg sin θ-μmg cos θ,F f =μmg cos θ,实际情况下最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,且θ增大F f 减小,B 错误,D 正确.答案:ACD8.一个质量为1 kg 的物体放在粗糙的水平地面上,用最小的拉力拉它,使之做匀速直线运动,已知这个最小拉力大小为6 N ,取g =10 m/s 2,则下列关于物体与地面间的动摩擦因数μ的取值,正确的是( )A .μ=916B .μ=43C .μ=34D .μ=35解析:物体在水平面上做匀速直线运动,可知拉力在水平方向的分力与滑动摩擦力相等.以物体为研究对象,受力分析如图1—1—31所示,因为物体处于平衡状态.水平方面有F cos α=μF N ,竖直方向有F sin α+F N =mg .联立可解得:F =μmg cos α+μsin α=μmg1+μ2sin (α+φ),当α+φ=90°时,sin(α+φ)=1,F 有最小值,F min =μmg1+μ2, 代入数值得μ=34.答案:C考点5 电磁场中的平衡问题【例11】 (2019年陕西省宝鸡市高三教学质量检测)如图所示,匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方,匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出).一质量为m 、电荷量为q 的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v 做匀速直线运动,重力加速度为g ,则( )A .匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外B .小球一定带正电荷C .电场强度大小为mg qD .磁感应强度的大小为mgq v【解析】 小球做匀速直线运动,受到的合力为零,假设小球带正电,则小球的受力情况如图1—1—33甲所示,小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知,小球受到的重力与电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡,故小球不可能做匀速直线运动,假设不成立,小球一定带负电,选项B 错误;小球的受力情况如图1—1—33乙所示,小球受到的洛伦兹力一定斜向右上方,根据左手定则,匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里,选项A 错误;根据几何关系,电场力大小qE =mg ,洛伦兹力大小q v B =3mg ,解得E =mg q ,B =3mgq v,选项C 正确,D 错误.【答案】 C【例12】 (2019年济宁市高三第二次模拟)如图所示,轻质弹簧下面挂有边长为L 、质量为m 的正方形金属框ABCD ,各边电阻相同,金属框放置在磁感应强度大小为B 、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中.若A 、B 两端与电源相连,通以如图所示方向的电流时,弹簧恰好处于原长状态,则通入正方形金属框AB 边的电流大小为( )A.4mg3BLB.3mg 4BLC.mg BLD.mg4BL【解析】 根据电流方向可知,AD 边、DC 边、CB 边串联,再与AB 边并联,设每边电阻为R ,根据平衡条件可知:mg =BI AB L +BI DC L ,根据并联电路可知:I AB =3I DC ,联立两式解得:I AB =3mg4BL,故B 正确.【答案】 B ☞归纳总结(1)电磁场中平衡问题的特点电学中的平衡问题是指在电场力、安培力参与下的平衡问题.处理电磁学中的平衡问题的方法与纯力学问题的分析方法一样,把方法和规律进行迁移应用.(2)解题的注意事项①安培力方向的判断要先判断磁场方向、电流方向、再用左手定则判断,同时注意立体图转化为平面图. ②电场力或安培力的出现,可能会对压力或摩擦力产生影响. ③涉及电路问题时,要注意闭合电路欧姆定律的应用. [变式训练]9.(2019年山东省青岛市高三质检)如图所示,绝缘光滑圆环竖直放置,a 、b 、c 为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球c 位于圆环最高点,ac 连线与竖直方向成60°角,bc 连线与竖直方向成30°角,三个小球均处于静止状态.下列说法正确的是( )A .a 、b 、c 小球带同种电荷B .a 、b 小球带异种电荷,b 、c 小球带同种电荷C .a 、b 小球电量之比为36D .a 、b 小球电量之比为39解析:A 、B :对c 小球受力分析可得,a 、b 小球必须带同种电荷c 小球才能平衡.对b 小球受力分析可得,b 、c 小球带异种电荷b 小球才能平衡.故A 、B 两项错误.C 、D :对c 小球受力分析,如图1—1—36所示,将力正交分解后可得:k q a q c r ac 2sin60°=k q b q cr bc2sin30°,又r ac ∶r bc =1∶3,解得:q a ∶q b =3∶9.故C 项错误,D 项正确.答案:D10.如图所示,用两根绝缘细线将质量为m 、长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从a 到b 的电流I 后,两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )A.mg Il tan θ,竖直向上B.mgIl tan θ,竖直向下 C.mg Il sin θ,平行于悬线向下 D.mgIlsin θ,平行于悬线向上 解析:要求所加磁场的磁感应强度最小,应使棒平衡时所受的安培力有最小值.由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向不变,由画出的力的三角形可知,安培力与拉力方向垂直时有最小值F min =mg sin θ,即IlB min =mg sin θ,得B min =mgIlsin θ,方向应平行于悬线向上.故选D.答案:D。
高考物理力学部分知识点总结
高考物理力学部分知识点总结一、高考物理力学知识点梳理1.基本概念:力、合力、分力、力的平行四边形法则、三种常见类型的力、力的三要素、时间、时刻、位移、路程、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率、加速度、共点力平衡(平衡条件)、线速度、角速度、周期、频率、向心加速度、向心力、动量、冲量、动量变化、功、功率、能、动能、重力势能、弹性势能、机械能、简谐运动的位移、回复力、受迫振动、共振、机械波、振幅、波长、波速2、基本规律:匀变速直线运动的基本规律(12个方程);三力共点平衡的特点;牛顿运动定律(牛顿第一、第二、第三定律);万有引力定律;天体运动的基本规律(行星、人造地球卫星、万有引力完全充当向心力、近地极地同步三颗特殊卫星、变轨问题);动量定理与动能定理(力与物体速度变化的关系—冲量与动量变化的关系—功与能量变化的关系);动量守恒定律(四类守恒条件、方程、应用过程);功能基本关系(功是能量转化的量度)重力做功与重力势能变化的关系(重力、分子力、电场力、引力做功的特点);功能原理(非重力做功与物体机械能变化之间的关系);机械能守恒定律(守恒条件、方程、应用步骤);简谐运动的基本规律(两个理想化模型一次全振动四个过程五个物理量、简谐运动的对称性、单摆的振动周期公式);简谐运动的图像应用;简谐波的传播特点;波长、波速、周期的关系;简谐波的图像应用;3、基本运动类型:运动类型受力特点备注直线运动所受合外力与物体速度方向在一条直线上一般变速直线运动的受力分析匀变速直线运动同上且所受合外力为恒力1.匀加速直线运动2.匀减速直线运动曲线运动所受合外力与物体速度方向不在一条直线上速度方向沿轨迹的切线方向合外力指向轨迹内侧(类)平抛运动所受合外力为恒力且与物体初速度方向垂直运动的合成与分解匀速圆周运动所受合外力大小恒定、方向始终沿半径指向圆心(合外力充当向心力)一般圆周运动的受力特点向心力的受力分析简谐运动所受合外力大小与位移大小成正比,方向始终指向平衡位置回复力的受力分析4、基本方法:力的合成与分解(平行四边形、三角形、多边形、正交分解);三力平衡问题的处理方法(封闭三角形法、相似三角形法、多力平衡问题—正交分解法);对物体的受力分析(隔离体法、依据:力的产生条件、物体的运动状态、注意静摩擦力的分析方法—假设法);处理匀变速直线运动的解析法(解方程或方程组)、图像法(匀变速直线运动的s-t图像、v-t图像);解决动力学问题的三大类方法:牛顿运动定律结合运动学方程(恒力作用下的宏观低速运动问题)、动量、能量(可处理变力作用的问题、不需考虑中间过程、注意运用守恒观点);针对简谐运动的对称法、针对简谐波图像的描点法、平移法二、高考物理力学常见题型合力与分力的关系:两个分力及其合力的大小、方向六个量中已知其中四个量求另外两个量。
高三物理知识点总结力学
高三物理知识点总结力学高三物理知识点总结-力学力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动、力和能量。
在高三物理学习中,我们接触到了许多力学的知识点,接下来我将对这些知识点进行总结。
一、物体的运动物体的运动包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等。
在物体的运动过程中,我们需要了解与时间、位置、速度和加速度相关的概念和公式。
例如,位移的计算公式为Δx = x₂ - x₁,速度的计算公式为v = Δx / Δt,加速度的计算公式为a = Δv / Δt。
二、力的概念力是引起物体运动或变形的原因,它的大小和方向可以用矢量表示。
常见的力包括重力、弹力、摩擦力、牛顿第三定律作用力等。
重力是物体受到地球吸引力的结果,可以用Fg = mg计算;弹力是物体受到弹簧或者其他弹性体约束时的反作用力;牛顿第三定律指出,作用力与反作用力大小相等、方向相反,即F₁₂ = -F₂₁。
三、牛顿第二定律牛顿第二定律描述了力与物体运动之间的关系,可以用F = ma表示,其中F为物体所受合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
这个定律对于解题非常重要,可以通过它来计算物体的加速度、力的大小等。
四、无重摩擦平面运动在无重摩擦平面上,物体在作用力的影响下进行运动。
我们需要理解斜面上物体的运动规律,例如物体沿斜面上滑时的加速度、速度、位移等的计算,可用到公式a = g * sinθ、v = u + at、x = ut+ 0.5at²等。
五、动量和动量守恒动量是物体运动状态的量度,动量守恒定律指出,一个系统的总动量在没有外力作用时保持不变。
动量的计算公式为p = mv,其中p为动量,m为物体的质量,v为物体的速度。
在碰撞问题中,可以利用动量守恒定律计算物体的速度、质量等。
六、能量和能量守恒能量是物体具有的做功能力,可分为动能和势能。
动能的计算公式为Ek = 0.5 * mv²,势能的计算公式视具体情况而定。
能量守恒定律指出,在没有能量转化的情况下,一个系统的总能量保持不变。
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图像
(16年高考题)16.大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。
除开始瞬间外,在演化至今的大部分时间内,宇宙基本上是匀速膨胀的。
上世纪末,对1A型超新星的观测显示,宇宙正在加速膨胀,面对这个出人意料的发现,宇宙学家探究其背后的原因,提出宇宙的大部分可能由暗能量组成,它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。
如果真是这样,则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系,大致是下面哪个图像
(17年高考题)22.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μ;
(2)水平推力F的大小;
-内物体运动位移的大小。
(3)010s
(15年高考题)22.质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-图象如图所示。
球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。
设球受到的t
空气阻力大小恒为f,取g=10 m/s2, 求:
(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。
(17年高考题)22.一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t 的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。
求:
⑴0~8s时间内拉力的冲量;
⑵0~6s时间内物体的位移;
⑶0~10s 时间内,物体客服摩擦力所做的功。
受力分析
(16年高考题)17.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。
那么下列说法中正确的是
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
(15年高考题)19.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。
若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。
则木板P 的受力个数为
A. 3 B.4
C.5 D.6
(14年高考题)14.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。
现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。
则物块
A.仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不变 D.受到的合外力增大
(13年高考题)17.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速
下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则
A.物块可能匀速下滑
B.物块将以加速度a匀加速下滑
C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑
(13年高考题)14.如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为F N分别为(重力加速度为g)
A.T=m(g sinθ+ a cosθ) F N = m(g cosθ−a sinθ)
B.T=m(g cosθ+ a sinθ) F N = m(g sinθ−a cosθ)
C.T=m(a cosθ−g sinθ) F N = m(g cosθ+ a sinθ)
D.T=m(a sinθ−g cosθ) F N = m(g sinθ+ a cosθ)
万有引力
(09年高考题)15.2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。
这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。
碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。
假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是
A.甲的运行周期一定比乙的长B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲的向心力一定比乙的小D.甲的加速度一定比乙的大
(10年高考题)17.为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。
假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时,周期分别为T1和T2。
火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G。
仅利用以上数据,可以计算出
A.火星的密度和火星表面的重力加速度
B.火星的质量和火星对“萤火一号”的引力
C.火星的半径和“萤火一号”的质量
D.火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力
(11年高考题)22.⑴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
3
2
a
k
T
,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。
⑵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3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106s,试计算地球的质M地。
(G=6.67×10-11N m2/kg2,结果保留一位有效数字)
(12年高考题)14.我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神州八号”的运行轨道高度为343km。
它们的运行轨道均视为圆周,则A.“天宫一号”比“神州八号”速度大
B.“天宫一号”比“神州八号”周期大
C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大
D .“天宫一号”比“神州八号”加速度大
(13年高考题)17.质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时,引力势能可表示为E P = −G Mm r ,其中G 为引力常量,M 为地球质量。
该卫星原来的在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R 2,此过程中因摩擦而产生的热量为
A .GMm (1R 2-1R 1)
B .GMm (1R 1-1R 2)
C . GMm 2 (1R 2-1R 1)
D .GMm 2(1R 1-1R 2)。