2021年高三物理备考方略课件:新情景和信息给与题剖析

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是压缩状态,弹性力使左端小球持续减速,使右端小球持续加速,因此 应该取解:u1=0,u2=u0. • (2)以V10、V11分别表示振子1解除锁定后弹簧恢复到自然长度时左右 两小球的速度,规定向右为速度的正方向,由动量守恒和能量守恒定律,
mV10+mV11=0, mV102/2+mV112/2=E0 在这一过程中,弹簧一直是压
M
4 3
πR3
ρ.
宇宙所对应的逃逸速度为 V 2GM 8GπR2ρ.
R3
令V>C ,则 R8 3 π C G 2 ρ3.0 0 180 83.1 4 6.63 7 11 0 112 07
R 4. 0 121 0 (5m 4). 2 113 0 光 0 年
例题三
• (2003年江苏加一卷)当物体从高空下落时, 空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段 距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落 的终极速度. 已知球形物体速度不大时所受的
新情景和信息给与题剖析
新情景和信息给与题剖析
• 新情景试题考查的知识是教材、大纲中 有具体要求的,但它的背景和情景新颖, 要求学生在新情景下灵活应用所学知识, 把试题抽象为已经掌握的物理模型。
• 信息给与题把学生尚未学过的知识作为 已知条件提供给学生,要求学生结合学 过的知识,在较短的时间内把这些信息 延伸到已知领域中去。
• 求电动机的平均输出功率P.
例题五分析与解答
• 本题计算电动机作的功时很容易漏掉摩擦产生的热量
• 以地面为参考系(下同)
• 设动摩传擦送力带作的用运下动做速匀度加为速V0,运在动水,平设段这运段输路的程过为程s,中所,用小时货间箱为先t,在加滑 速度为a,
• 则对小货箱有S=at2/2 V0=at
例题二分析与解答
• (1)根据任何天体所对应的逃逸速度公式
V
2GM 2GM R ,R V2 .
对于黑洞来说V>C,所以黑洞的半径

R 2 G C 2 M 2 6 .6 ( 3 .7 1 0 1 0 0 1 1 1 8 .) 9 0 2 8 130 02 .9 3 13 (0m
(2)设宇宙的半径,密度和质量分别R、ρ和M,则
ΔV1626m/ s. 2
例题七
• 现有m=0.90kg的硝酸甘油[C3H5(NO3)3]被密封于体积
V0=4.0×10-3m3的容器中,在某一时刻被引爆,瞬间发
生激烈的化学反应,反应的产物全是氮、氧……等气 体。假设:反应中每消耗1kg硝酸甘油释放能量
U=6.00×106J/kg;反应产生的全部混合气体温度升高 1K所需能量Q=1.00×103J/K;这些混合气体满足理想 气体状态方程pV/T=C(恒量),其中恒量c=240J/K。
P
NTmg
N2L2 h T2
.
例题六
• 图示的A、B两物体并排放在光滑水 平面上,mA=1㎏,mB=2㎏。现对A、B 施加大小随时间变化的水平外力, FA=(9-2t)N,FB=(3+2t)N。问: (1)经多长时间t0两物体开始分离? (2)在本题提供的坐标中画出两物 体的加速度aA和aB随时间变化的图象。 (3)速度的定义为V=ΔS/Δt, “V-t”图象下的“面积”在数值上 等于位移ΔS;加速度的定义为 a=ΔV/Δt,则“a-t”图象下的“面 积”在数值上应等于什么?(4)A、 B分离后2s,它们的速度相差多大?
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.
(1)雪橇先作什么运动?加速度的大小怎么变化?速度 的大小怎么变化?
(2)当雪橇的速度V=5m/s时
它的加速度为多大?
(3)求空气的阻力系数K和
雪橇与斜面间的动摩擦因数μ。
例题四分析与解答
• (1)雪橇先作变加速运动,后作匀速成运动。 • 加速度逐渐减小为零。 • 速度的逐渐增大到最大值10m/s. • (2)当雪橇的速度V=5m/s时,它的加速度 • a=(15-5 )/4=2.5m/s2
p=240×5700/4.0×10-3
• p=3.42×108Pa
例题八
• (1)如图1,在光滑水平长直轨道上,放着一个静止的弹簧振子, 它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成,两小球质量相等. 现突 然给左端小球一个向右的速度,求弹簧第一次恢复到自然长度时, 每个小球的速度.(2)如图2,将N个这样的振子放在该轨道上, 最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定,静止在适当位 置上,这时它的弹性势能为E0,其余各振子间都有一定的距离, 现解除对振子1的锁定,任其自由运动,当它第一次恢复到自然 长度时,刚好与振子2碰撞,此后,继续发生一系列碰撞,每个 振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振 子相碰.求所有可能的碰撞都发生后,每个振子弹性势能的最大 值. 已知本题中两球发生碰撞时,速度交换,即一球碰后的速度等
例题六分析与解答
• (1),VB=VA 且aB>aA时两物体开始分离。 • (2)先画出a-t图象
由图象可知t0=2.5s时A与B开始分离
(3)则“a-t”图象下的“面积”在数值上 应等于ΔV,即速度的变化量。
(4)A、B分离后2s,它们的速度相差多 大可以从图象中得出。
速度之差等于有阴影的三角形面积
• 雨滴下落时受两个力作用: • 重力方向向下;空气阻力f,方向向上. • 当雨滴达到终极速度Vr后,加速度为零,二力平衡. • 用m表示雨滴质量,有mg=f=KVrr
mg43πr3ρgKV rr. Vr 4π3rk2ρg1.2m/s.
例题四
• 已知人和雪橇的总质量m=75㎏,沿倾角θ=37°的足够 长斜面向下滑动,滑动中雪橇所受的空气阻力f1与速度 V成正比,比例系数K未知。从某时刻开始计时,测得雪 橇运动的图象如图中的曲线AC所示,图中BC是平行于时 间轴的直线,AD是过A点所作的曲线AC的切线,A的坐标 为(0、5),D的坐标为(4、15)。由图的物理意义可 知:图线上每一点所对应的物体运动的加速度在数值上 等于通过该点的切线的斜率。
E
(1) 逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞。设某黑洞的
质量等于太阳的质量M=1.98×1030Kg ,求它的可能最
大半径。
(2) 在目前天文观测范围内,物质的平均密度为10-27 Kg/m3,
如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使 得它的逃逸速度大于光在真空中的速度C,因此任何物 体都不能脱离宇宙,问宇宙的半径至少多大?
空气阻力正比于速度V,且正比于球半径r,即 阻力f=KVr,K是比例系数. 对于常温下的空气, 比例系为K=3.4×10-4Ns/m2.已知水的密度ρ=
1.0×103Kg/m3.取重力加速度g=10m/s2.试求半 径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速 度Vr.(结果取两位数字)
例题三分析与解答
例题五
• (2003年天津理综)一传送带装置示意如图,其中传 送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆孤 形(圆孤由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时 是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为 零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。稳定工 作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两 箱的距离为L。每个箱在A处投放后,在到达B之前已经 相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段 时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内,共运 送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与 轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。
• (3)在A点:mgsin 37°- μmgcos 37°-f1=ma1=2.5m. • 在雪橇匀速运动时: mgsin 37°= μmgcos 37°+f2。 • f1=5k,f2=10k.
0.6mg0.8μmg5k 2.5m 0.6mg0.8μmg10k 0 5k 2.5m,k 37.5Ns/m. μ 0.125.
V 1 0 E m 0,V 1 1E m 0或 V 1 0E m 0,V 1 1 E m 0.
缩状态,弹性力使左端小球向 振子1与振子2碰撞后,由于交换速度,振子1右端小
左加速,右端小球向右加速, 故应取解:
球速度变为0,左端小球速度仍为V10,当它们向左的 速 度 相 同 时 , 弹 性 势 能 最 大 , 设 此 速 度 为 V1 , 2mV1=mV10,V1=V10/2用E1表示最大弹性势能,
所有振子碰撞后的最大弹性势能均为E0/4
练习题1
• 在无线电仪器中,常需要在距离较近处安装两个线圈,并要求当 一个线圈中有电流变化时,对另一个线圈中的电流的影响尽量小。
则图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是 ( D )
• 这里的影响是电磁感应引起的 • 只要画出一个线圈的磁感线就可以看出影响的大小。
例题一
• 据报道,1992年7月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机 进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部分成功、 航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处由东向西 飞行,相对地面速度大约6.5×103m/s,从航天飞机上 向地心方向发射一颗卫星,携带一根长20km,电阻为 800Ω的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直,做切割 磁感线运动,假定这一范围内的地磁场是均匀的,磁 感强度为4×10-5T,且认为悬绳上各点的切割速度和 航天飞机的速度相同,根据理论设计,通过电离层 (由等离子体组成)的作用,悬绳可产生约3A的感应 电流,试求:(1)金属悬绳中产生的感应电动势; (2)悬绳两端的电压;(3)航天飞机经地球运行一 周悬绳输出的电能(已知地球半径为6400km)。
例题一分析与解答
• (1)悬绳产生的电动势E=BLV=5200V。 • (2)悬绳两端的电压就是路端电压,这里悬绳
是电源,电离层是外电路。 U=E-Ir=2800V. • (3) 悬绳输出的电能就是外电路消耗的能量
• W=Uit, t=2π(h+r)/V, W=7.6×108J
例题二
• .
其中已已G知知、G物M=E、体6.从R6E7分地×别球10是上-11万的N.有逃m/引逸Kg速力2,度常光(量速第、C二=地2宇.球9宙9的7速9质×度量)1V0和28m半/径s2. G,RME
V10 E m0 ,V11
E0 . m
1 2m 1 2 v 1 2m 1 2 v E 11 2m 1 2,0 E v11 4E 0.
例题八分析与解答续
• 第二个振子获得动能E0/2,两球速度相等时最大弹性势能为E0/4 • 它与第三个振子碰撞时把E0/2动能全部传递给第三个振子 • 第三个振子的弹簧最短时具有动能E0/4, • 第三个振子的最大弹性势能也为E0/4 • 第四个振子获得动能E0/2 • 第四个振子的最大弹性势能为E0/4 • 第N个振子获得动能E0/2 • 第N个振子的最大弹性势能为E0/4
• 在这段时间内,传送带运动的路程为S0=V0t • 由以上可得S0=2S.
• 用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力
• 则传送带对小箱做功为W1=fS=mV02/2 • 传送带克服小箱对它的摩擦力做功W2=fS0=2W1=mV02 • 两者之差(W2-W1)=mV02/2就是克服摩擦力做功发出的热量记为Q。 • 在T时间内,电动机输出的功为W=NW1+NQ+Nmgh=N(mgh+mV02)=PT • 已知相邻两小箱的距离为L,NL=V0T ,V0=NL/T
于另一球碰前的速度.
例题八分析与解答
• (1)设每个小球质量为m,以u1、u2分别表示弹簧恢复到自然长度时左 右两端小球的速度.
• 由动量守恒和能量守恒定律有mu1+mu2=mu0 (以向右为速度正方向) mu12/2+mu22/2=mu02/2 解得u1=u0,u2=0或u1=0,u2=u0.
• 由于振子从初始状态到弹簧第一次恢复到自然长度的过程中,弹簧一直
已知反应前硝酸甘油的温度T0=300K。若设想在化学反 应发生后容器尚未破裂,且反应释放的能量全部用于 升高气体的温度。求器壁所受的压强。
例题七分析与解答
• 化学反应完成后,硝酸甘油释放的总能量为W

W=mU=5.4×106J
• 设反应后气体的温度为T
• 根据题意有W=Q(T-T0) • Q(T-T0) =mU • T=T0+mU/Q=300+5400=5700K • 器壁所受的压强为p=CT/V0
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