沈阳吴军家教 2011届“步步高”高考物理大一轮复习讲义(参考答案)

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步步高高考物理一轮复习配套课件第三章专题三牛顿运动定律的综合应用

即 F＝kt，其中 k 为已知常数．若 A、B 之随着时间t 的增大,外力F增大, 间的滑动摩擦力 Ff 的大小等于最大静摩擦力，且 A、B 的质量相等，则下列图中可以定性地描述物块 A 的 v－t 图象的是 (
同时B给A的摩擦力Ff也变大当物块和木板之间的摩擦力大小达到最大静摩擦力时，物块 A与木板B发生相对运动
第三章
专题三
牛顿运动定律
牛顿运动定律的综合应用
题组扣点
题组答案
1.D
2.B
3.C
考点梳理答案
1、（1）大于 2、（1）小于（2）向上（2）向下
3、（1）等于零（2）g
课堂探究
考点一超重与失重现象
1．超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了．在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化)．
木板和地面没有摩擦小物块A不会从木板上滑下力F与时间成正比 v－t 图象的斜率表示加速度，加速度的变化规律决定v－t 图象的变化趋势
图3
课堂探究
详剖细解
F
【例 2】如图 3 甲所示，静止在光滑水平面上的长木板 B(长木板足够长)的左端放着小物块 A，某时刻，B 受到水平向左的外力 F 的作用， F 随时间 t 的变化规律如图乙所示，即 F＝kt，其中 k 为已知常数．若 A、B 之间的滑动摩擦力 Ff 的大小等于最大静摩擦力，且 A、B 的质量相等，则下列图中可以定性地描述物块 A 的 v－t 图象的是 ( )
此时有Ff＝ma，F－Ff＝ma，解得F＝2Ff，即kt＝2Ff 图3
2Ff 可见 t> k 后物块将在大小恒定的摩擦力的作用下做匀加速直线运动，其对应的 v－t 图线是倾斜的直线

步步高大一轮复习讲义物理解析和答案。第三章第2课时PPT课件

跟牛顿第二定律有没有矛盾？应该怎样解释这个现象？
基础再现·深度思考
第2课时
本答案没有矛盾．牛顿第二定律公式 F＝ma 中的 F 指的是
课栏
物体所受的合力，而不是其中的某一个力．我们用力提一
目开
个放在地面上的很重的物体时，物体受到的力共有三个：
关手对物体向上的作用力 F1、竖直向下的重力 G 以及向上的
有三层意思：(1)加速度 a 是相对同一个惯性系的(一
同一性般指地面)；(2)F＝ma 中，F、m、a 对应同一个物体或同一个系统；(3)F＝ma 中，各量统一使用国际
单位
课堂探究·突破考点
第2课时
(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速
本课栏目开关
度都满足F＝ma 独
(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速立
课栏
释放，物体可以一直运动到 B 点，
目开
如果物体受到的阻力恒定,则( )
关
A．物体从 A 到 O 先加速后减速
图2
B．物体从 A 到 O 加速运动，从 O 到 B 减速运动
C．物体运动到 O 点时所受合力为 0
D．物体从 A 到 O 的过程加速度逐渐减小
课堂探究·突破考点
第2课时
解析首先有两个问题应清楚，物体在A点的弹力大于物体与地面之间的阻力(因为物体能运动)，物体在O点的弹本力为0.所以在A、O之间有弹力与阻力相等的位置，故物体
课
栏在A、O之间的运动应该是先加速后减速，A选项正确，B
课堂探究·突破考点
第2课时
课堂探究·突破考点
考点一牛顿第二定律的理解
考点解读
本课
矢量性公式 F＝ma 是矢量式，任一时刻，F 与 a 总是同向

步步高大一轮复习讲义物理答案

步步高大一轮复习讲义物理答案【篇一：2016《步步高》大一轮复习讲义物理第3章】s=txt>考纲解读 1.理解牛顿第一定律的内容和惯性，会分析实际问题.2.理解牛顿第三定律的内容，会区分相互作用力和平衡力．考点一牛顿第一定律的理解与应用1．内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．2．意义(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因．(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律．(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态．3．惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．例1 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是( )a．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b．没有力的作用，物体只能处于静止状态c．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析物体的惯性是指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是指物体抵抗运动状态变化的性质，选项a正确；没有力的作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，选项b错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态，选项c错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去，选项d正确．答案 ad 变式题组1．[对运动和力的关系的理解]下列对运动的认识不正确的是( )a．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止b．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快c．牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因 d．伽利略根据理想实验推出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去答案 a解析对于力和运动的关系，亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来，即力是产生和维持物体运动的原因，这种观点错误，a项说法错误；伽利略通过斜面实验分析并推理，如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快，b项说法正确；牛顿第一定律指出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因，c项说法正确；伽利略根据理想实验，并通过科学推理，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去，d项说法正确．2．[对牛顿第一定律和惯性的理解]下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中，正确的是( )a．牛顿第一定律说明，只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态b．物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用c．惯性定律与惯性的实质是相同的d．物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大答案 b解析当物体所受的合力为零时，物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态，故a项错误．由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故b项正确．惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，c项错误．虽然物体运动不需要力来维持，但物体的惯性与运动速度大小无关，d项错误．3．[对惯性的理解]一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上a处有一相对桌面静止的小球．由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从a点运动到b点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是()答案 a解析由于列车原来做匀速运动，小球和列车保持相对静止，现在列车要减速，由于惯性小球必向前运动，c、d错；又因列车要向南拐弯，由做曲线运动的条件知列车要受到向南的力的作用，即桌子受到向南的力的作用，所以小球相对桌面向北运动，a对，b错．考点二牛顿第三定律的理解与应用1．牛顿第三定律的内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．2．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”：①②③变化情况相同．(2)“三异”：①②③产生的效果不同．(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．3例2 粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平拉力拉木箱匀速前进，则( )a．拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力b．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力c．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力d．木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上，是一对平衡力，a错．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上，作用在两个物体上，不是一对平衡力，b错．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力，c对．木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同，作用在两个物体上，不是一对平衡力，d错．答案 c变式题组4．[相互作用力与二力平衡的区别]一物体静止于斜面上，如图1所示，则下列说法正确的是( )图1a．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力b．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力c．物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力 d．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力答案 b解析根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故a错，b对．物体所受的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知c错．对重力分解，其分力也是作用在物体上的，不可能分解为对斜面的压力，d错．5．[相互作用力与平衡力的区别]如图2所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人a从背后轻轻推另一个人b时，两个人都会向相反方向运动，这是因为a推b时()图2a．a与b之间有相互作用力b．a对b的作用在先，b对a的作用在后c．b对a的作用力小于a对b的作用力d．a对b的作用力和b对a的作用力是一对平衡力答案 a解析 a推b时a与b之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生，大小相等，分别作用在不同的物体上，选项a正确，b、c、d错误．应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛顿第三定律都是成立的．(2)作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同．(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体．应用牛顿第三定律转移研究对象考点三“转移研究对象法”在受力分析中的应用作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物体上．当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力．如求压力时，可先求支持力．在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此．例3 一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的总质量为m，环的质量为m，如图3所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为ff，则此时箱对地面的压力大小为多少？图3解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示，其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力ff，根据牛顿第三定律，环应对杆有一个竖直向下的摩擦力ff′.故箱子在竖直方向上受力情况如【篇二：物理步步高大一轮复习讲义第一章第1讲】ass=txt>1．质点(1)(2)点．(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．2．参考系(1)它是静止的．(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．(3)3．位移(1)定义：表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段．(2)路程．[思维深化]判断下列说法是否正确．(3)参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则．( √ )1．[对质点的理解]以下情景中，人或物体可以看成质点的是()a．研究一列火车通过长江大桥所需的时间b．乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球c．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作d．用gps确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置答案 d解析长江大桥虽长，但火车长度与之相比不能忽略，不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题可以忽略时，物体就可以看做质点”的条件，选项a错误；既然是“旋转球”，就是要研究球的旋转的，如果把它看成质点，则掩盖了其旋转的特点，故不能把它看做质点，选项b错误；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，突出的是看清“挥动国旗的动作”，不能把翟志刚看成质点，选项c错误；用gps确定“武汉”舰在大海中的位置时，突出它的“位置”，可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比，其大小可以忽略)，故选项d正确．2．[对参考系的理解](多选)从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是( )a．从直升机上看，物体做自由落体运动b．从直升机上看，物体始终在直升机的后方c．从地面上看，物体做平抛运动d．从地面上看，物体做自由落体运动答案 ac3．[对质点、参考系和位移的理解]在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图1所示．下面说法正确的是( )图1a．地球在金星与太阳之间b．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点c．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零d．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的答案 d解析金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项a错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项b错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项c错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项d正确．抓住“三点”理解质点、参考系和位移1．质点的模型化：建立模型．一是要明确题目中需要研究的问题；二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响．2．运动的相对性：选取不同的参考系，对同一运动的描述一般是不同的．3．位移的矢量性：一是位移只与初末位置有关；二是位移方向由初位置指向末位置．考点二速度平均速度和瞬时速度1．速度(1)(4)2．平均速度3．瞬时速度(1)(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．(3)[思维深化]如果一质点沿直线ox方向做加速运动，它离开o点的距离x随时间变化的关系为x＝3＋2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v＝6t2m/s.请思考如何求解t＝2s时的瞬时速度和t＝0到t＝2s间的平均速度？4．[平均速度和瞬时速度的区别](多选)关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是( )a．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度b．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关c．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动d．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢答案 abd解析一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故a、b均正确；平均速度只能粗略描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故c 错，d正确．5．[平均速度的求解]一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t 内的平均速度是v，紧接vt着( ) 22245a．vb.c. 336答案 d解析分别求出两个时间段的位移，求其和，得出总位移，再除以总时间．6．[用平均速度法求瞬时速度]用如图2所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s，则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图2a．0.10m/sc．4.0m/s答案 a解析遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑t0.040－b．100 m/s d．0.40 m/s用极限思想理解两种速度关系1．两种速度的关系(2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．2．关于用平均速度法求瞬时速度均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度．体在该位置的瞬时速度．考点三加速度与速度及速度变化量的关系1．速度变化量(1)物理意义：描述物体速度改变的物理量，是过程量．2．加速度(1)[思维深化]1．以恒定的速率做圆周运动的物体有加速度吗？为什么？答案有，因为速度的方向在变化．2．有加速度的物体一定加速运动吗？为什么？答案不一定，要看a与v的方向关系．7．[对加速度的理解]有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说【篇三：物理步步高大一轮复习讲义第一章专题一】s=txt>1．x－t图象(1)(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小．②切线斜率的正负表示物体速度的方向．(3)两种特殊的x－t图象①匀速直线运动的x－t图象是一条倾斜的直线．②若x－t图象是一条平行于时间轴的直线，则表示物体处于静止状态．2．v－t图象(1)(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小．②图线上某点切线的斜率的正负表示物体加速度的方向．(3)两种特殊的v－t图象①匀速直线运动的v－t图象是与横轴平行的直线．②匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线．(4)图线与时间轴围成的面积的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小．②此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．3．a－t图象(1)物理意义：反映了做直线运动的物体的加速度随时间变化的规律．(2)(3)图1a．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大b．0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大c．0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小d．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等答案 b解析位移－时间图象的斜率绝对值反映速度大小，在0.2～0.5小时内，甲、乙均做匀速直线运动，加速度为0，甲图象斜率大于乙图象，说明甲的速度大于乙的速度，故a错误，b正确；由位移－时间图象可以看出在0.6～0.8小时内甲的位移比乙的大，故c错误；由位移－时间图象看出在t＝0.5小时时，甲在s＝10km处，而乙在s＝8km处，进一步得出在0.8小时内甲的路程比乙的大，故d错误．图2a．在第1秒末速度方向发生了改变b．在第2秒末加速度方向发生了改变c．在第2秒内发生的位移为零d．第3秒末和第5秒末的位置相同答案 d解析a．在第1秒末质点的加速度方向发生改变，速度方向未改变，a错误．b．在第2秒末质点的速度方向发生改变，加速度方向未改变，b错误．c．在第2秒内质点一直沿正方向运动，位移不为零，c错误．d．从第3秒末到第5秒末质点的位移为零，故两时刻质点的位置相同，d正确．3．[两类图象的比较]如图3所示的位移－时间(x－t)图象和速度－时间(v－t)图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是( )图3a．甲车做直线运动，乙车做曲线运动b．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程c．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远d．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等答案 c解析在x－t图象中表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况，而不是物体运动的轨迹．由于甲、乙两车在0～t1时间内做单向的直线运动，故在这段时间内两车通过的位移和路程均相等，a、b选项均错．在v－t图象中，t2时刻丙、丁速度相等．故两者相距最远，c选项正确．由图线可知，0～t2时间内丙的位移小于丁的位移，故丙的平均速度小于丁的平均速度，d选项错误．图4a．汽车甲的平均速度比乙的大v＋vb2c．甲、乙两汽车的位移相同d．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大答案 a解析由v－t图象知，在0～t1时间内，甲的位移大于乙的位移，c 错x误．由va正确．如图所示，汽车t乙的v－t图象中，实线与坐标轴所围的面积小于上方虚线与坐标轴所围v1＋v2的面积，故汽车乙的平均速度小于，b错误．v－t图象中的斜率表示加速度，甲、乙2图线上各点切线斜率的绝对值均逐渐减小，故加速度的大小都逐渐减小，d错误．图象问题的三个提醒1．x－t图象、v－t图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x、v与t一一对应．2．x－t图象、v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定． 3．无论是x－t图象还是v－t图象，所描述的运动情况都是直线运动．考点二追及与相遇问题1．分析技巧：可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”．(1)它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点；(2)解题的突破口．2．能否追上的判断方法物体b追赶物体a：开始时，两个物体相距x0.若va＝vb时，xa＋x0xb，则能追上；若va＝vb时，xa＋x0＝xb，则恰好不相撞；若va＝vb时，xa＋x0xb，则不能追上．3[思维深化]如果是做匀减速运动的物体a追匀速运动的物体b，当va＝vb时，a、b相遇的情况有哪几种情形？答案 (1)若已超越则相遇两次．(2)若恰好追上，则相遇一次．(3)若没追上，则无法相遇．5．[对追及和相遇的理解](多选)如图5所示，a、b两物体从同一点开始运动，从a、b两物体的位移图象可知下述说法中正确的是( )图5a．a、b两物体同时自同一位置向同一方向运动b．a、b两物体自同一位置向同一方向运动，b比a晚出发2sc．a、b两物体速度大小均为10m/sd．a、b两物体在a出发后4s时距原点20m处相遇答案 bd解析由x－t图象可知，a、b两物体自同一位置向同一方向运动，且b比a晚出发2s，图象中直线的斜率大小表示做匀速直线运动的速度大小，由x－t图象可知，b物体的运动速度大小比a物体的运动速度大小要大，a、b两直线的交点的物理意义表示相遇，交点的坐标表示相遇的时刻和相遇的位置，故a、b两物体在a物体出发后4s时相遇．相遇位置距原点20m，综上所述，b、d选项正确．6．[对追及和相遇的理解]如图6所示，为三个运动物体的v－t图象，其中a、b两物体是从不同地点出发，a、c是从同一地点出发，则以下说法正确的是( )图6a．a、c两物体的运动方向相反b．t＝4s时，a、b两物体相遇c．t＝4s时，a、c两物体相遇d．t＝2s时，a、b两物体相距最远答案 c解析在t＝4s之前，a、b、c物体开始阶段速度方向均为正，方向相同；当t＝4s时，a、b两物体发生的位移相同，但由于两物体不是同地出发，因此此时两者并没有相遇，而a、c两物体是同时同地出发，此时两者的位移也相等，故此时两物体相遇；当t＝2s时，a、b两物体的速度相同，此时应当为两者之间距离的一个极值，但由于初始状态不清，没有明确a、b谁在前，故有“相距最远”和“相距最近”两种可能，因此d错．追及与相遇问题的类型及解题思路1．相遇问题的两类情况(1)同向运动的两物体追及即相遇，各自位移之差等于开始时两物体之间的距离．(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．2．追及问题涉及两个不同物体的运动关系，分析时要紧抓“一个图三个关系式”，即：过程示意图或v－t图象，速度关系式、时间关系式和位移关系式．同时要关注题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等．7．[速度大者追速度小者]在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然。

【步步高】高中物理大一轮复习第八章第3课时气体讲义大纲人教版

【步步高】高中物理大一轮复习第八章第3课时气体讲义大纲人教版(限时：30分钟)一、选择题1．如图1所示，一汽缸竖直倒放，汽缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的理想气体封在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持温度不变把汽缸稍微倾斜一点，在达到平衡后与原来相比，则( )A．气体的压强变大图1 B．气体的压强变小C．气体的体积变大D．气体的体积变小2．(2009·宁夏·34(1))带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如图2所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为p b和p c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，)则(图2A．p b>p c，Q ab>Q ac B．p b>p c，Q ab<Q acC．p b<p c，Q ab>Q ac D．p b <p c，Q ab<Q ac3．封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( )A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．气体分子的平均动能增大4．用如图3所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )图3A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动5．如图4所示是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布，由图可得信息( )图4A．同一温度下，氧气分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小6．一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0.这四种途径是( )①先保持体积不变，降低温度，再保持温度不变，压缩体积②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温A．①、②不可能 B．③、④不可能C．①、③不可能 D．①、②、③、④都可能7．装有半瓶开水的热水瓶，经过一晚，瓶塞不易拔出，主要原因是( )A．瓶内气体因温度降低而压强减小B．瓶外因气温高而大气压强变大C．瓶内气体因体积减小而压强增大D．瓶内气体因体积增大而压强减小二、非选择题8．(2011·临沂月考)在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到了a 、b 、c 、d 四组实验数据．如图5是压力表记录b 组数据时的状态．通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L (L 单位：cm)算出体积，已知封闭气柱的截面积S ＝2 cm 2，且V ＝LS ，若测c 组数据时，读出空气柱的长度为2.0 cm.图5(1)完善下表记录次数 ab cd压强p (×105Pa) 0.81.61.9 体积V /cm 3 8 6.4 3.4 体积倒数1V/cm －30.1250.1560.30(2)根据上表数据作p －V图象并得出结论．实验结论：质量一定的理想气体____________________________________________． 9.(2010·上海单科·28)用DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图6所示，实验步骤如下：图6①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V ，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p ；③用V －1p图象处理实验数据，得出如图7所示的图线．(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_________________；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是____________________________________________________________ 和__________________________________________；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V －1p图线不过原点，则V 0代表________________________________________________________________________. 10．一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的汽缸内，开始时气体体积为V 0，温度为27℃，在活塞上施加压力，将气体体积压缩到23V 0，温度升高到57℃.设大气压强p 0＝1.0×105Pa ，活塞与汽缸壁摩擦不计．(1)求此时气体的压强．(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V 0，求此时气体的压强．答案 1．AD 2．C 3．BD 4．AD 5．A 6．D 7．A 8．(1)1.0 4.0 0.25 (2)在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比 9．(1)在注射器活塞上涂润滑油(2)移动活塞要缓慢不能用手握住注射器封闭气体部分 (3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积 10．(1)1.65×105Pa (2)1.1×105Pa图7。

步步高高考物理一轮复习配套课件第三章 1课时牛顿第一定律牛顿第三定律

审题与关联
①解题切入点：牛顿第三定律和受力对象的转移 ②明情境，析过程环加速下滑时，对杆有向下的作用力，箱对地面的压力等于地面对箱的支持力 ③理思路，选规律：对环应用牛顿第三定律，对箱与杆应用力的平衡，最后应用牛顿第三定律，求箱对地面的压力． ④巧布局，详解析采用隔离法分别对环m和箱M进行分析．
Mg
FN
Ff
课堂探究
【突破训练 2】用手托着一块砖，开始静止不动，当手突然向上加速运动时，砖对手的压力 ( BD )
FN
A．一定小于手对砖的支持力 B．一定等于手对砖的支持力 C．一定大于手对砖的支持力 D．一定大于砖的重力
mg
FN－mg＝ma，FN>mg D 项对
由牛顿第三定律知砖对手的压力与手对砖的支持力是作用力和反作用力，二者等大反向，B 项对
16 4 25 5 36 6 49 7 64 8
C
)
图4
高考模拟
图2 A．自由落体运动 B．水平向右的平抛运动 C．水平向左的平抛运动 D．向左下方的直线运动
课堂探究
考点二
牛顿第三定律的理解与应用
1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”
(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．
(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同．
(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关； ③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．
1 4 9 1 2 3 32 130 298 526 824 1 192 1 600 2 104
伽利略研究的是物体沿斜面运动的距离与时间的关系．由计算可得每一组数据中第三列数据大约总是第一列数据的 33 倍左右，故可以得出物体运动的距离与时间的平方成正比，所以 C 选项正确．

步步高届高考物理一轮复习配套文档：第五章第1课时功功率[ 高考]

第1课时功功率考纲解读 1.会判断功的正负，会计算恒力的功和变力的功.2.理解功率的两个公式P ＝W t 和P ＝F v ，能利用P ＝F v 计算瞬时功率.3.会分析机车的两种启动方式．1．[功的理解]下列关于功的说法，正确的是( )A ．力作用在物体上的一段时间内，物体运动了一段位移，该力一定对物体做功B ．力对物体做正功时，可以理解为该力是物体运动的动力，通过该力做功，使其他形式的能量转化为物体的动能或用来克服其他力做功C ．功有正、负之分，说明功是矢量，功的正、负表示力的方向D ．当物体只受到摩擦力作用时，摩擦力一定对物体做负功答案 B2．[功率的理解]关于功率公式P ＝Wt和P ＝F v 的说法正确的是( )A ．由P ＝Wt 知，只要知道W 和t 就可求出任意时刻的功率B ．由P ＝F v 既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C ．由P ＝F v 知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大D ．由P ＝F v 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比答案 BD3．[功和功率的计算]一质量为m 的物体静止在光滑的水平面上，从某一时刻开始受到恒定的外力F 作用，物体运动了一段时间t ，该段时间内力F 做的功和t 时刻力F 的功率分别为( )A.F 2t 22m ，F 2t 2mB.F 2t 2m ，F 2t mC.F 2t 22m ，F 2t mD.F 2t 2m ，F 2t 2m答案 C4．[对重力做功和摩擦力做功的分析]如图1所示，滑块以速率v 1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变为v 2，且v 2<v 1，则下列说法中错误的是( )图1A ．全过程中重力做功为零B ．在上滑和下滑两过程中，机械能减少量相等C ．在上滑和下滑两过程中，滑块的加速度大小相等D ．在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功的平均功率相等答案 CD解析根据功的公式，回到出发点，位移为零，全过程中重力做功为零，A 正确；在上滑和下滑两过程中摩擦力大小相同，位移大小相同，所以做功相同，根据能量守恒定律，机械能减少量相等，B 正确；上滑时物体所受合外力大于下滑时所受合外力，所以在上滑和下滑两过程中加速度不相等，C 错误；上滑的时间小于下滑时间，摩擦力做功的平均功率不相等，D 错误．5．[对三种力做功的理解]如图2所示，在粗糙斜面顶端系一弹簧，弹簧下端挂一物体，物体在A 点时处于静止状态，现用平行于斜面向下的拉力作用于物体，第一次直接将物体缓慢拉到B 点，第二次将物体先缓慢拉到C 点然后再使其缓慢回到B 点，则在两次拉物体的过程中( )图2A ．重力对物体做功相等B ．摩擦力对物体做功相等C ．弹簧的弹力对物体做功不相等D ．物体与弹簧构成的系统机械能的变化量相同答案 AD一、功1．做功的两个要素(1)作用在物体上的力．(2)物体在力的方向上发生的位移． 2．公式：W ＝Fl cos_α(1)α是力与位移方向之间的夹角，l 为物体对地的位移． (2)该公式只适用于恒力做功． (3)功是标(标或矢)量． 3．功的正负(1)α<90°，力对物体做正功．(2)α>90°，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功． (3)α＝90°，力对物体不做功．二、功率1．定义：功与完成这些功所用时间的比值．物理意义：描述力对物体做功的快慢． 2．公式(1)P ＝Wt ，P 为时间t 内的平均功率．(2)P ＝F v cos α(α为F 与v 的夹角) ①v 为平均速度，则P 为平均功率．②v为瞬时速度，则P为瞬时功率．考点一判断正、负功的方法1．恒力做功的判断：若物体做直线运动，则依据力与位移的夹角来判断．2．曲线运动中功的判断：若物体做曲线运动，则依据F与v的方向夹角来判断．当0°≤α<90°时，力对物体做正功；当90°<α≤180°时，力对物体做负功；当α＝90°时，力对物体不做功．3．依据能量变化来判断：根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断．特别提醒 1.作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其分别作用在两个物体上，产生的位移效果无必然联系，故作用力和反作用力做的功不一定一正一负，大小也不一定相等．2．摩擦力并非只做负功，也可以做正功或不做功．例1生活中有人常说在车厢内推车是没用的，如图3，在水平地面上运动的汽车车厢内一人用力推车，当车在倒车时刹车的过程中()图3A．人对车做正功B．人对车做负功C．人对车不做功D．车对人的作用力方向水平向右解析倒车表示速度向右，刹车表示减速运动，即a、v方向相反，加速度a向左，人与车具有相同的加速度，对人受力分析，受到重力和车对人的作用力，则车对人的作用力方向为斜向左上方，D错；那么人对车的作用力方向斜向右下方，人对车的作用力与车运动位移方向成锐角，即人对车做正功(或对人由动能定理，人的动能减小，车对人做负功，人对车做正功来判断)，A对，B、C错．答案 A突破训练1如图4所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()图4A．支持力一定做正功B．摩擦力一定做正功C．摩擦力可能不做功D．摩擦力可能做负功答案 B解析支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功．而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力，如图所示，此时加速度a＝g tan θ，当a>g tan θ，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90°，则做正功；当a<g tan θ，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大于90°，则做负功．综上所述，B是错误的．考点二功的计算1．恒力做的功：直接用W＝Fl cos α计算．2．合外力做的功方法一：先求合外力F合，再用W合＝F合l cos α求功．方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3、……，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋……求合外力做的功．3．变力做的功(1)应用动能定理求解．(2)应用W＝Pt求解，此法适用于变力的功率P不变．(3)将变力做功转化为恒力做功，此法适用于力的大小不变，方向与运动方向相同或相反，或力的方向不变，大小随位移均匀变化的情况．例2一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图5甲和乙所示，规定初速度的方向为正方向．求：图5(1)在第1秒内、第2秒内力F对滑块做的功W1、W2；(2)前两秒内力F的总功W F及滑块所受合力的功W.解析 (1)第1秒内滑块的位移为l 1＝0.5 m ，第2秒内滑块的位移为l 2＝－0.5 m. 由W ＝Fl cos α可得，W 1＝0.5 J W 2＝－1.5 J.(2)前2秒内力F 的总功W F ＝W 1＋W 2＝－1 J. 由动能定理可求合力的功W ＝12m v 22－12m v 21＝0.答案 (1)0.5 J －1.5 J (2)－1 J 0突破训练2 一质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下沿水平面运动，在t 0时刻撤去力F ，其v －t 图象如图6所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F 的大小和力F 做功W 的大小关系式正确的是( )图6A ．F ＝μmgB ．F ＝2μmgC ．W ＝μmg v 0t 0D ．W ＝32μmg v 0t 0答案 D解析在t 0时刻前，F －μmg ＝m v 0t 0，在t 0时刻以后，－μmg ＝－m v 02t 0，由以上两式可得F ＝3μmg ，因此选项A 、B 均不正确；在0至t 0时间内，W －μmg ·12v 0t 0＝12m v 20，在t 0至3t 0时间内，－μmg ·12v 0(2t 0)＝－12m v 20，因此力F 做的功为W ＝32μmg v 0t 0，选项C 错误，选项D 正确．考点三功率的计算公式P ＝Wt和P ＝F v 的区别：(1)P ＝Wt 是功率的定义式，P ＝F v 是功率的计算式．(2)平均功率的计算方法 ①利用P ＝Wt.②利用P ＝F ·v cos α，其中v 为物体运动的平均速度． (3)瞬时功率的计算方法①利用公式P ＝F v cos α，其中v 为t 时刻的瞬时速度． ②P ＝F ·v F ，其中v F 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度．③P ＝F v ·v ，其中F v 为物体受到的外力F 在速度v 方向上的分力．例3 质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t ＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F 与时间t 的关系如图7所示，力的方向保持不变，则( )图7A ．3t 0时刻的瞬时功率为5F 20t 0mB ．3t 0时刻的瞬时功率为15F 20t 0mC ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为23F 20t 04mD ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为25F 20t 06m解析 2t 0时刻速度大小v 2＝a 1·2t 0＝2F 0m t 0.3t 0时刻的速度大小为v 3＝v 2＋a 2t 0＝F 0m ·2t 0＋3F 0m ·t 0＝5F 0t 0m ，3t 0时刻力F ＝3F 0，所以瞬时功率P ＝3F 0·v 3＝15F 20t 0m，A 错，B 对；0～3t 0时间段，水平力对物体做功W ＝F 0x 1＋3F 0x 2＝F 0×12·F 0m (2t 0)2＋3F 0·v 2＋v 32t 0＝25F 20t 202m，平均功率P ＝W t ＝25F 20t 06m ，C 错，D 对．答案 BD求力做功的功率时应注意的问题(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率．(2)求功率大小时要注意F 与v 方向间的夹角α对结果的影响．(3)用P ＝F v cos α求平均功率时，v 应容易求得，如求匀变速直线运动中某力的平均功率．突破训练3 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m 的重物，当重物的速度为v 1时，起重机的有用功率达到最大值P ，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v 2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法不正确的是( )A ．钢绳的最大拉力为Pv 1B ．钢绳的最大拉力为Pv 2C ．重物的最大速度为v 2＝PmgD ．重物做匀加速直线运动的时间为m v 21P －mg v 1答案 B解析起重机达到最大功率后，钢绳的拉力逐渐减小，所以匀加速运动过程的拉力为最大拉力，F 1＝P v 1，A 正确，B 错误；达到最大速度v 2时，拉力F 2＝mg ，所以v 2＝P F 2＝P mg ，C 正确；重物做匀加速运动的加速度a ＝F 1－mg m ＝Pv 1－mgm ＝Pm v 1－g ，匀加速运动时间t 1＝v 1a ＝m v 21P －mg v 1，D 正确．21.机车的两种启动模型的分析1．模型综述物体在牵引力(受功率和速度制约)作用下，从静止开始克服一定的阻力，加速度不变或变化，最终加速度等于零，速度达到最大值． 2．模型特征(1)以恒定功率启动的方式： ①动态过程：②这一过程的速度—时间图象如图8所示：图8(2)以恒定加速度启动的方式： ①动态过程：②这一过程的速度—时间图象如图9所示：图9深化拓展无论哪种启动方式，机车最终的最大速度都应满足：v m＝PF f，且以这个速度做匀速直线运动．例4如图10甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示，在t＝20 s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变．假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)F f1＝2 000 N．(解题时将汽车看成质点)求：图10(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P；(2)汽车速度减至8 m/s时的加速度a的大小；(3)BC路段的长度．答案(1)20 kW(2)0.75 m/s2(3)93.75 m解析(1)汽车在AB路段时牵引力和阻力相等，则F1＝F f1，输出功率P＝F1v1解得P＝20 kW(2)t＝15 s后汽车处于匀速运动状态，有F2＝F f2，P＝F2v2，则F f2＝P v2解得F f2＝4 000 Nv＝8 m/s时汽车在做减速运动，有F f2－F ＝ma ，F ＝Pv 解得a ＝0.75 m/s 2 (3)对BC 段由动能定理得 Pt －F f2x ＝12m v 22－12m v 21解得x ＝93.75 m分析机车启动问题时的注意事项(1)在用公式P ＝F v 计算机车的功率时，F 是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力． (2)恒定功率下的加速一定不是匀加速，这种加速过程发动机做的功可用W ＝Pt 计算，不能用W ＝Fl 计算(因为F 是变力)；(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W ＝Fl 计算，不能用W ＝Pt 计算(因为功率P 是变化的)．高考题组1．(2013·全国新课标Ⅰ·21)2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图11(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭．阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止．某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t ＝0.4 s 时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示．假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000 m ．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g .则( )图11A．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的110B．在0.4 s～2.5 s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD．在0.4 s～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案AC解析速度时间图线与时间轴所围的面积表示飞机的位移大小，由题图(b)知，位移大小约为x＝70×0.4 m＋702×2.6 m＝119 m，约为无阻拦索时的110，A正确．在0.4 s～2.5s时间内，飞机所受阻拦索的张力的合力几乎不变，但由于两力方向的变化，阻拦索的张力要逐渐减小，B错误．该段时间内加速度约为a＝68－102.5－0.4m/s2≈27.6 m/s2>2.5g，C正确．在0.4 s～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率P＝F合·v，随着v的减小，功率P减小，D错误．2．(2012·江苏单科·3)如图12所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()图12A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大答案 A解析小球速率恒定，由动能定理知：拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，A项正确．模拟题组3．设匀速行驶的汽车的发动机保持功率不变，则下列说法正确的是()①路面越粗糙，汽车行驶越慢②路面越粗糙，汽车行驶越快③在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得快④在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得慢A．①④B．②③C．②④D．①③答案 D4．动车组列车(如图13所示)是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)编成一组，它将动力装置分散安装置在多节车厢上．在某次试运行中共有4节动车和4节拖车组成动车组，每节动车可以提供P e＝750 kW的额定功率，每节车厢平均质量为m＝20 t．该次试运行开始时动车组先以恒定加速度a＝0.5 m/s2启动做直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，总共经过550 s的时间加速后，动车组便开始以最大速度v m＝270 km/h匀速行驶．设每节动车在行驶中的功率相同，行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定．求：图13(1)动车组在匀加速阶段的牵引力大小；(2)动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率；(3)动车组在整个加速过程中所通过的路程(计算结果保留两位有效数字)．答案(1)1.2×105 N(2)715.9 kW(3)28 km解析(1)设动车组在运动中所受阻力为F f，动车组的牵引力为F，动车组以最大速度匀速运动时，F＝F f动车组总功率P＝F v m＝F f v m，P＝4P e解得F f＝4×104 N设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为F′，由牛顿第二定律有F′－F f＝8ma解得F′＝1.2×105 N(2)设动车组在匀加速阶段所能达到的最大速度为v，匀加速运动的时间为t1，由P ＝F ′·v ，解得v ＝25 m/s由运动学公式v ＝at 1，解得t 1＝50 s动车非匀加速运动的时间t 2＝t －t 1＝500 s动车组在加速过程中每节动车的平均功率 P ＝W t ＝12×P e t 1＋P e t 2t代入数据解得P ＝715.9 kW(或约为716 kW)(3)设动车组在加速过程中所通过的路程为s ，由动能定理12×4P e t 1＋4P e t 2－F f s ＝12×8m v 2m －0 解得s ≈28 km(限时：30分钟)►题组1 关于做功的判断1．如图1所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O 点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中 ()图1A ．斜面对小球的支持力做功B ．重力对小球不做功C ．绳的张力对小球不做功D ．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量答案 C解析斜面的支持力、绳的张力总是与小球的运动方向垂直，故不做功，A 错，C 对；摩擦力总与速度方向相反，做负功；小球在重力方向上有位移，因而重力对小球做功，B 错；小球动能的变化量等于合外力做的功，即重力与摩擦力做功的和，D 错．2．如图2所示，木块B 上表面是水平的，木块A 置于B 上并与B 保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中 ()图2A．A所受的合外力对A不做功B．B对A的弹力做正功C．B对A的摩擦力做正功D．A对B不做功答案CD解析A、B一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，设斜面倾角为θ，则加速度为g sin θ.由于A速度增大，由动能定理，A所受的合外力对A做正功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B错误，C正确．A对B不做功，选项D正确．3．一物体在粗糙的水平面上滑行．从某时刻起，对该物体再施加一水平恒力F，运动了一段时间，() A．如果物体改做匀速运动，则力F一定对物体做正功B．如果物体改做匀加速直线运动，则力F一定对物体做正功C．如果物体仍做匀减速运动，则力F一定对物体做负功D．如果物体改做曲线运动，则力F一定对物体不做功答案AB解析物体在粗糙的水平面上做匀减速直线运动．施加一水平恒力F后，如果物体改做匀速运动，则力F一定与摩擦力等大、反向，与物体运动方向相同，对物体做正功，A正确；如果物体改做匀加速直线运动，则力F一定与物体运动方向相同，且大于摩擦力，力F对物体做正功，B正确；如果物体仍做匀减速运动，则力F可能与物体运动方向相同，但大小小于摩擦力，对物体做正功，也可能与物体运动方向相反，对物体做负功，C错误；只要物体受力F与物体运动方向不共线，物体就做曲线运动，力F 与速度的夹角既可以是锐角也可以是钝角，还可以是直角，各种做功情况都有可能，D 错误．4．如图3甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t 的关系图象如图乙所示；设物块与地面间的静摩擦力最大值F fm与滑动摩擦力大小相等，则()图3A．0～t1时间内F的功率逐渐增大B．t2时刻物块A的加速度最大C．t3时刻物块A的动能最大D ．t 1～t 3时间内F 对物块先做正功后做负功答案 BC解析当拉力小于最大静摩擦力时，物块静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，当拉力大于最大静摩擦力时，物块开始加速，当拉力重新小于最大静摩擦力时，物块由于惯性继续减速运动．t 1时刻前，拉力小于最大静摩擦力，物块静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，合力为零，力F 的功率为零，故A 错误；t 1～t 2，合力向前，物块做加速度增大的加速运动，t 2时刻物块A 的加速度最大，故B 正确；t 3时刻之后合力向后，物块由于惯性减速前进，故t 3时刻A 的速度最大，动能最大，C 正确；t 1～t 3时间内物块速度一直增大，动能一直增大，F 对物块A 始终做正功，D 错误；故选B 、C.►题组2 关于功和功率的计算5．用一水平拉力使质量为m 的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体的v －t 图象如图4所示．下列表述正确的是 ( )图4A ．在0～t 1时间内拉力逐渐减小B ．在0～t 1时间内物体做曲线运动C ．在t 1～t 2时间内拉力的功率不为零D ．在t 1～t 2时间内合外力做功为12m v 2 答案 AC解析由F －μmg ＝ma 及P ＝F v 知0～t 1时间内拉力F 逐渐减小，物体做直线运动，A 正确，B 错误；在t 1～t 2时间内，F ＝μmg ，F 合＝0，故C 正确，D 错误．6．质量为1 kg 的物体静止于光滑水平面上，t ＝0时刻起，物体受到向右的水平拉力F 作用，第1 s 内F ＝2 N ，第2 s 内F ＝1 N ．下列判断正确的是( )A ．2 s 末物体的速度为4 m/sB ．2 s 内物体的位移为3 mC ．第1 s 末拉力的瞬时功率最大D ．第2 s 末拉力的瞬时功率最大答案 C解析由牛顿第二定律知第1 s 内物体的加速度大小为2 m/s 2，第2 s 内的加速度大小为1 m/s 2，则第1 s 末物体的速度大小为v 1＝a 1t 1＝2 m/s ，第2 s 末物体的速度大小为v 2＝v 1＋a 2t 2＝3 m/s ，选项A 错误；2 s 内物体的位移为x ＝12a 1t 21＋(v 1t 2＋12a 2t 22)＝3.5 m ，选项B 错误；第1 s 末拉力的瞬时功率为P 1＝F 1v 1＝4 W ，第2 s 末拉力的瞬时功率为P 2＝F 2v 2＝3 W ，选项C 正确，选项D 错误．7．如图5所示，长为L 的长木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物块，现缓慢地抬高A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v ，则在整个过程中，下列说法不正确的是 ( )图5A ．木板对小物块做功为12m v 2 B ．摩擦力对小物块做功为mgL sin αC ．支持力对小物块做功为mgL sin αD ．滑动摩擦力对小物块做功为12m v 2－mgL sin α 答案 B解析在抬高A 端的过程中，小物块受到的摩擦力为静摩擦力，其方向和小物块的运动方向时刻垂直，故在抬高阶段，摩擦力并不做功，这样在抬高小物块的过程中，由动能定理得：W N ＋W G ＝0，即W N －mgL sin α＝0，所以W N ＝mgL sin α.在小物块下滑的过程中，支持力不做功，滑动摩擦力和重力做功，由动能定理得：W G ＋W f ＝12m v 2，即W f ＝12m v 2－mgL sin α，B 错，C 、D 正确．在整个过程中，设木板对小物块做的功为W ，对小物块在整个过程由动能定理得W ＝12m v 2，A 正确． 8．如图6甲所示，物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律如图乙所示．取g ＝10 m/s 2.则 ( )图6A ．物体的质量m ＝1 kgB ．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2C ．第2 s 内物体克服摩擦力做的功W ＝2 JD ．前2 s 内推力F 做功的平均功率P ＝1.5 W答案 CD解析第2 s 内，根据速度－时间图象可知，物体的加速度为a ＝2 m/s 2，第3 s 内，物体做匀速直线运动，F ＝F f ＝μmg ＝2 N ，根据牛顿第二定律有3 N －μmg ＝ma ，解得m ＝0.5 kg ，μ＝0.4，A 、B 选项错误；第2 s 内物体运动的位移为1 m ，摩擦力为2 N ，克服摩擦力做的功W ＝2 J ，C 选项正确；前2 s 内推力F 做的功为3 J ，平均功率P ＝32W ＝1.5 W ，D 选项正确．9．放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s 内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图7甲、乙所示．下列说法正确的是 ( )图7A ．0～6 s 内物体的位移大小为30 mB ．0～6 s 内拉力做的功为70 JC ．合外力在0～6 s 内做的功与0～2 s 内做的功相等D ．滑动摩擦力的大小为5 N答案 ABC解析由v －t 图象面积表示相应时间内的位移，得A 项正确；0～2 s 内，物体做匀加速运动，设拉力为F 1，由P 1＝F 1v ，得F 1＝306 N ＝5 N ，W 1＝F 1x 1＝5×2×62J ＝30 J,2 s ～6 s 内，W 2＝P 2t 2＝10×4 J ＝40 J ，所以0～6 s 内W ＝W 1＋W 2＝70 J ，B 项正确；由v －t 图象得0～2 s 内物体做匀加速运动，2 s ～6 s 内物体做匀速运动，由动能定理可得C项正确；2 s ～6 s 内，F f ＝F 拉＝P v ＝106 N ＝53N ，D 项错误． ►题组3 关于机车的两种启动方式问题10．质量为m 的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图象如图8所示，其中OA 段为直线，AB 段为曲线，B 点后为平行于横轴的直线．已知从t 1时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为F f ，以下说法正确的是( )图8A ．0～t 1时间内，汽车的牵引力等于m v 1t 1B ．t 1～t 2时间内，汽车的功率等于(m v 1t 1＋F f )v 2 C ．t 1～t 2时间内，汽车的平均速率小于v 1＋v 22D ．汽车运动的最大速率v 2＝(m v 1F f t 1＋1)v 1 答案 D解析 0～t 1时间内汽车的加速度大小为v 1t 1，m v 1t 1为汽车所受的合外力大小，而不是牵引力大小，选项A 错误；t 1时刻汽车牵引力的功率为F v 1＝(m v 1t 1＋F f )v 1，之后汽车功率保持不变，选项B 错误；t 1～t 2时间内，汽车的平均速率大于v 1＋v 22，选项C 错误；牵引力等于阻力时速度最大，即t 2时刻汽车速率达到最大值，则有(m v 1t 1＋F f )v 1＝F f v 2，解得v 2＝(m v 1F f t 1＋1)v 1，选项D 正确． 11．一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒定为F f .t 1时刻驶入一段阻力为F f 2的路段继续行驶．t 2时刻驶出这段路，阻力恢复为F f .行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v 及牵引力F 随时间t 的变化图象可能是 ( )答案 AC解析 0～t 1时间内，汽车做匀速运动，F ＝F f .t 1～t 2时间内P ＝F v ，随着v 的增大，F减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动．t 2时刻，F <F f ，汽车做减速运动，随着v 的减小，F 增大，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当F ＝F f 时做匀速运动，所以正确选项为A 、C.12．高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象．现利用这架照相机对MD －2000家用汽车的加速性能进行研究，如图9所示为汽车做匀加速直线运动时连续曝光三次的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s ．已知该汽车的质量为2 000 kg ，额定功率为72 kW ，汽车运动过程中所受的阻力始终为1 600 N.图9(1)求该汽车的加速度．(2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？(3)求汽车所能达到的最大速度．答案 (1)1.0 m/s 2 (2)20 s (3)45 m/s解析 (1)汽车做匀加速直线运动，根据运动学公式有x 1＝v 0·ΔT ＋12a ·ΔT 2 v 1＝v 0＋a ΔTx 2＝v 1ΔT ＋12a ·ΔT 2 由以上几式可得，Δx ＝x 2－x 1＝a ·ΔT 2a ＝Δx ΔT 2＝3.00－2.001.02 m/s 2＝1.0 m/s 2. (2)做匀加速直线运动的汽车所受合外力为恒力，由牛顿第二定律得：F －F f ＝ma ，所以F ＝ma ＋F f ＝3 600 N ，随着速度的增大，汽车的输出功率增大，当达到额定功率时，匀加速运动的速度不再增加，由P ＝F v 得v 1＝P F ＝72×1033 600m/s ＝20 m/s ，由匀加速运动公式v ＝at 得：t ＝v 1a＝20 s. (3)当汽车达到最大速度时，有F ′＝F f ＝1 600 N.由P ＝F ′·v max ，得v max ＝P F ′＝72×1031 600 m/s ＝45 m/s.。

物理步步高大一轮

物理步步高大一轮物理步步高大一轮篇一：2016《步步高》大一轮复习讲义物理第1章注：各考点要求中罗马数字Ⅰ、Ⅱ的含义如下：Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用它们．Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．第1课时运动的描述考纲解读1.知道参考系、质点、位移的概念，理解物体看成质点的条件和位移的矢量性.2.知道速度与加速度、平均速度和瞬时速度的区别，并理解二者间的关系．考点一对质点和参考系的理解1．质点(1)(2)点．(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．2．参考系(1)它是静止的．(2)(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地球为参考系．例1 2013年8月15日消息，科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星．这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星——木星质量的4倍，它的轨道半径是地球轨道的几千倍．根据以上信息，下列说法正确的是( ) A．幸神星质量太大，不能看做质点B．研究幸神星绕太阳运动，可以将其看做质点C．比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系，可以选择太阳为参考系D．幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大解析物体能否看做质点与质量无关，A错；幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素，因此可以看做质点，B对；比较两个物体运动速度的大小，要选择同一参考系，C对；幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零，D错．答案BC 变式题组1．[对质点的理解]在研究下述运动时，能把物体看做质点的是( ) A．研究短跑运动员的起跑动作时B．研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时C．将一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时D．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时答案B2．[对质点和参考系的理解]美国宇航局科学家宣布，1977年9月5日发射升空的“旅行者1号”探测器经过36年的长途跋涉，终于飞出了太阳系，进入星际空间，则以下说法正确的是( ) A．在分析探测器36年的运动时，不能将其视为质点B．研究探测器的姿态控制问题时，能将其视为质点C．研究探测器的运动时，可选太阳为参考系D．研究探测器的位移时，可将其看作质点答案CD对“理想化模型”的理解(1)理想化模型是分析、解决物理问题常用的方法，它是对实际问题的科学抽象，可以使一些复杂的物理问题简单化．(2)物理学中理想化的模型有很多，如“质点”、“轻杆”、“光滑平面”、“自由落体运动”、“点电荷”、“纯电阻电路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型．考点二平均速度和瞬时速度1．平均速度(1)－Δx内的平均速度，即v＝，其方向与位移的方向相同．Δt(2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．2．瞬时速度(1)(或某一位臵)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是失量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt→0时的平均速度，与某一时刻或某一位臵相对应．(3)平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系．例2 一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x＝3＋2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v＝6t2 m/s.则该质点在t＝2 s时的瞬时速度和t＝0到t＝2 s间的平均速度分别为( ) A．8 m/s,24 m/s B．24 m/s,8 m/s C．12 m/s,24 m/s D．24 m/s,12 m/s解析由速度随时间变化关系公式可得t＝2 s时的速度为：v＝6t2 m/s＝6×22 m/s＝24 m/s；由x与t的关系得出各时刻对应的位移，再利用平均速度公式可得t＝0到t＝2 s间的平均速Δx19－3度为：v1＝＝m/s＝8 m/s，故B正确．Δt2答案 B 变式题组3．[平均速度和瞬时速度的区别]关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是( ) A．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢答案ABD解析一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故A、B均正确；平均速度只能粗略描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C错，D正确．4．[平均速度和瞬时速度的理解和计算]一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m，初始位置在bc边上的中点A，由A向c运动，如图1所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是()图1A．第2 s末的瞬时速度是1 m/s2B．前2 s m/s2C．前4 s内的平均速度为0.5 m/s D．前2 s内的平均速度为2 m/s 答案ABC 两种速度的比较(1)区别：平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度．(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．(3)注意：平均速度的大小与物体运动的不同阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位Δx移或哪一段时间内的平均速度；v＝Δt考点三速度、速度变化量和加速度的关系1．速度(1)物理意义：描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量．Δx(2)定义式：vΔt(3)决定因素：v的大小由v0、a、Δt决定．(4)方向：与位移同向，即物体运动的方向．2．速度变化量(1)物理意义：描述物体速度改变的物理量，是过程量．(2)定义式：Δv＝v－v0.(3)决定因素：Δv由v与v0进行矢量运算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定．(4)方向：由Δv或a的方向决定．3．加速度(1)物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量．Δvv－v0(2)定义式：a＝ΔtΔtF(3)决定因素：a不是由v、Δt、Δv来决定，而是由m(4)方向：与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关．例3 沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2，v1、v2在各个时A.火车的速度变化较慢B．汽车的加速度较小C．火车的位移在减小D．汽车的位移在增加Δv解析由加速度的定义式a＝即加速度大；物体做单向直线运动，位Δt移一定增加．答案AD 变式题组物理步步高大一轮篇二：2016《步步高》大一轮复习讲义_物理第3章第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律考纲解读1.理解牛顿第一定律的内容和惯性，会分析实际问题.2.理解牛顿第三定律的内容，会区分相互作用力和平衡力．考点一牛顿第一定律的理解与应用1．内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．2．意义(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因．(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律．(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而实际中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态．3．惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．例 1 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是( ) A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．没有力的作用，物体只能处于静止状态C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析物体的惯性是指物体本身要保持原来运动状态不变的性质，或者说是指物体抵抗运动状态变化的性质，选项A正确；没有力的作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，选项B错误；行星在圆周轨道上做匀速圆周运动，而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态，选项C错误；运动物体如果没有受到力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去，选项D正确．答案AD 变式题组1．[对运动和力的关系的理解]下列对运动的认识不正确的是( ) A．亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止B．伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快C．牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因D．伽利略根据理想实验推出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去答案A解析对于力和运动的关系，亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来，即力是产生和维持物体运动的原因，这种观点错误，A项说法错误；伽利略通过斜面实验分析并推理，如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快，B项说法正确；牛顿第一定律指出力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因，C项说法正确；伽利略根据理想实验，并通过科学推理，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去，D项说法正确．2．[对牛顿第一定律和惯性的理解]下列关于牛顿第一定律以及惯性概念的说法中，正确的是( )A．牛顿第一定律说明，只有不受外力的物体才保持匀速直线运动状态或静止状态B．物体运动状态发生变化则物体一定受到力的作用C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大答案B解析当物体所受的合力为零时，物体也可以处于匀速直线运动状态或静止状态，故A项错误．由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故B项正确．惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律，C项错误．虽然物体运动不需要力来维持，但物体的惯性与运动速度大小无关，D项错误．3．[对惯性的理解]一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上A处有一相对桌面静止的小球．由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是()答案A解析由于列车原来做匀速运动，小球和列车保持相对静止，现在列车要减速，由于惯性小球必向前运动，C、D错；又因列车要向南拐弯，由做曲线运动的条件知列车要受到向南的力的作用，即桌子受到向南的力的作用，所以小球相对桌面向北运动，A对，B错．考点二牛顿第三定律的理解与应用1．牛顿第三定律的内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．2．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”：①②③变化情况相同．(2)“三异”：①②③产生的效果不同．(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．3例2 粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平拉力拉木箱匀速前进，则( )A．拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D．木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上，是一对平衡力，A错．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上，作用在两个物体上，不是一对平衡力，B错．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力，C对．木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同，作用在两个物体上，不是一对平衡力，D错．答案 C变式题组4．[相互作用力与二力平衡的区别]一物体静止于斜面上，如图1所示，则下列说法正确的是( )图1A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C．物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力答案B解析根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A错，B对．物体所受的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知C错．对重力分解，其分力也是作用在物体上的，不可能分解为对斜面的压力，D错．5．[相互作用力与平衡力的区别]如图2所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A推B时()图2A．A与B之间有相互作用力B．A对B的作用在先，B对A的作用在后C．B对A的作用力小于A对B的作用力D．A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力答案A解析A推B时A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生，大小相等，分别作用在不同的物体上，选项A正确，B、C、D错误．应用牛顿第三定律应注意的三个问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体，在任何情况下牛顿第三定律都是成立的．(2)作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同．(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体．应用牛顿第三定律转移研究对象考点三“转移研究对象法”在受力分析中的应用作用力与反作用力，二者一定等大反向，分别作用在两个物体上．当待求的某个力不容易求时，可先求它的反作用力，再反过来求待求力．如求压力时，可先求支持力．在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此．例3 一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的总质量为M，环的质量为m，如图3所示，已知环沿杆匀加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱对地面的压力(来自: 博文学习网:物理步步高大一轮)大小为多少？图3解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示，其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力Ff，根据牛顿第三定律，环应对杆有一个竖直向下的摩擦力Ff′.故箱子在竖直方向上受力情况如物理步步高大一轮篇三：物理步步高大一轮复习讲义第一章第1讲考点一对质点、参考系和位移的理解1．质点(1)(2)点．(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．2．参考系(1)它是静止的．(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．(3)3．位移(1)定义：表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段．(2)路程．[思维深化]判断下列说法是否正确．(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点．( ×)(2)平动的物体都可以看做质点，而转动的物体不能看做质点．( ×)(3)参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则．( √)(4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于上升高度的两倍．( ×)1．[对质点的理解]以下情景中，人或物体可以看成质点的是( )A．研究一列火车通过长江大桥所需的时间B．乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作D．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置答案D解析长江大桥虽长，但火车长度与之相比不能忽略，不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题可以忽略时，物体就可以看做质点”的条件，选项A错误；既然是“旋转球”，就是要研究球的旋转的，如果把它看成质点，则掩盖了其旋转的特点，故不能把它看做质点，选项B错误；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，突出的是看清“挥动国旗的动作”，不能把翟志刚看成质点，选项C错误；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，突出它的“位置”，可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比，其大小可以忽略)，故选项D正确．2．[对参考系的理解](多选)从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是( )A．从直升机上看，物体做自由落体运动B．从直升机上看，物体始终在直升机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动答案AC3．[对质点、参考系和位移的理解]在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图1所示．下面说法正确的是( )图1A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的答案D解析金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确．抓住“三点”理解质点、参考系和位移1．质点的模型化：建立模型．一是要明确题目中需要研究的问题；二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响．2．运动的相对性：选取不同的参考系，对同一运动的描述一般是不同的．3．位移的矢量性：一是位移只与初末位置有关；二是位移方向由初位置指向末位置．考点二速度平均速度和瞬时速度1．速度(1)Δx(2)定义式：v. Δt(3)决定因素：v的大小由v0、a、Δt决定．(4)2．平均速度(1)内的平均速度，即v＝Δx Δt(2)3．瞬时速度(1)(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt→0刻或某一位置相对应．(3)[思维深化]如果一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x＝3＋2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v＝6t2m/s.请思考如何求解t＝2s时的瞬时速度和t＝0到t＝2s间的平均速度？答案由速度随时间变化关系公式可得t＝2s时的速度为：v＝6×22m/s＝24 m/s；由x与t的关系得出各时刻对应的位移，再利用平均速度公式可得t＝0到t＝2s间的平均速度为：vΔx19－3＝m/s＝8 m/s. 1Δt24．[平均速度和瞬时速度的区别](多选)关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是( )A．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢答案ABD解析一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故A、B均正确；平均速度只能粗略描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C错，D正确．5．[平均速度的求解]一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接vt着( ) 22245A．vB.C. 336答案D解析分别求出两个时间段的位移，求其和，得出总位移，再除以总时间．6．[用平均速度法求瞬时速度]用如图2所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s，则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图2A．0.10m/sC．4.0m/s答案A解析遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑3d4.0×10块经过光电门位置时的瞬时速度，即v＝m/s＝0.10 m/s，A正确．t0.040－B．100 m/s D．0.40 m/s用极限思想理解两种速度关系1．两种速度的关系(1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．(2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．2．关于用平均速度法求瞬时速度Δx(1)方法概述：由平均速度公式v＝可知，当Δx、Δt都非常小，趋向于极限时，这时的平Δt均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度．Δx(2)选用思路：当已知物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx时，可由v＝Δt体在该位置的瞬时速度．考点三加速度与速度及速度变化量的关系1．速度变化量(1)物理意义：描述物体速度改变的物理量，是过程量．(2)定义式：Δv＝v－v0.(3)决定因素：Δv由v与v0进行矢量运算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定．(4)方向：由Δv或a的方向决定．2．加速度(1)Δvv－v0(2)定义式：aΔtΔtF(3)决定因素：a不是由v、Δt、Δv来决定，而是由m(4)方向：与Δv的方向一致，由合外力的方向决定，而与v0、v 的方向无关．[思维深化]1．以恒定的速率做圆周运动的物体有加速度吗？为什么？答案有，因为速度的方向在变化．2．有加速度的物体一定加速运动吗？为什么？答案不一定，要看a与v的方向关系．7．[对加速度的理解]有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说。

物理步步高大一轮复习讲义第十三章第3讲

考点一原子的核式结构1.电子的发现英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型”.2.原子的核式结构(1)1909～1911年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了核式结构模型.(2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”，如图1所示.图1(3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动.1.[α粒子散射实验](多选)如图2所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是()图2A.放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B.放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C.放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D.放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少答案ABD解析根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生较大偏转，A、B、D正确.2.[α粒子散射实验现象](2013·福建理综·30(1))在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是__________.(填选图下方的字母)答案C解析金箔中的原子核与α粒子都带正电，α粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，A、D错；由原子核对α粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方，B错，C对.3.[α粒子散射现象分析]在卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是()A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子内是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中答案A解析卢瑟福α粒子散射实验中使卢瑟福惊奇的就是α粒子发生了较大角度的偏转，这是由于α粒子带正电，而原子核极小，且原子核带正电，A正确，B错误.α粒子能接近原子核的机会很小，大多数α粒子都从核外的空间穿过，而与电子碰撞时如同子弹碰到尘埃一样，运动方向不会发生改变.C、D的说法没错，但与题意不符.4.[原子核式结构模型](2014·上海·3)不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()A.原子中心有一个很小的原子核B.原子核是由质子和中子组成的C.原子质量几乎全部集中在原子核内D.原子的正电荷全部集中在原子核内答案B考点二玻尔理论1.氢原子光谱(1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱. (2)光谱分类(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R (122－1n 2)(n＝3,4,5，…，R 是里德伯常量，R ＝1.10×107 m －1).(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高.在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义. 2.氢原子的能级结构、能级公式 (1)玻尔理论①定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量.②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m －E n .(h 是普朗克常量，h ＝6.63×10－34J·s)③轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的. (2)几个概念①能级：在玻尔理论中，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫做能级. ②基态：原子能量最低的状态.③激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他的状态. ④量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数.(3)氢原子的能级公式：E n ＝1n 2E 1(n ＝1,2,3，…)，其中E 1为基态能量，其数值为E 1＝－13.6 eV .(4)氢原子的半径公式：r n ＝n 2r 1(n ＝1,2,3，…)，其中r 1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r 1＝0.53×10－10m.3.氢原子的能级图能级图如图3所示图3[思维深化]请判断下列说法是否正确.(1)原子光谱是不连续的，是由若干频率的光组成的.(√)(2)电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率.(×)(3)氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁.(×)(4)原子的能量量子化现象是指原子在不同状态中具有不同的能量.(√)5.[光谱分析](多选)如图4甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是()图4A.a元素B.b元素C.c元素D.d元素答案BD6.[玻尔理论]一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子()A.放出光子，能量增加B.放出光子，能量减少C.吸收光子，能量增加D.吸收光子，能量减少答案B解析氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项B正确，选项A、C、D错误.7.[能级跃迁]氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A.吸收光子的能量为hν1＋hν2B.辐射光子的能量为hν1＋hν2C.吸收光子的能量为hν2－hν1D.辐射光子的能量为hν2－hν1答案 D解析氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光，说明能级m 高于能级n ，而从能级n 跃迁到能级k 时吸收紫光，说明能级k 也比能级n 高，而紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以hν2>hν1，因此能级k 比能级m 高，所以若氢原子从能级k 跃迁到能级m ，应辐射光子，且光子能量应为hν2－hν1.故选项D 正确.8.[能级跃迁](2012·江苏·12C(1))如图5所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为原子跃迁时所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( )图5答案 C解析由能级图及E n －E m ＝hν知，E 3－E 1>E 2－E 1>E 3－E 2，即νa >νc >νb ，又λ＝c ν，知λa <λc <λb ，所以选项C 正确.解答氢原子能级图与原子跃迁问题的注意事项1.能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的.2.能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν＝E m －E n 求得.若求波长可由公式c ＝λν求得.3.一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为n －1.4.一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法： ①用数学中的组合知识求解：N ＝C 2n ＝n (n －1)2.②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加.考点三原子核及核反应1.原子核的组成(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子.质子带正电，中子不带电.(2)基本关系①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数.②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数.(3)X元素的原子核的符号为A Z X，其中A表示质量数，Z表示核电荷数.2.天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构.(2)三种射线(3)①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同.②应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等.③防护：防止放射性对人体组织的伤害.3.原子核的衰变、半衰期(1)原子核的衰变①原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变.②分类α衰变：A Z X→A－4Y＋42HeZ－2β衰变：A Z X→A Z＋1Y＋0－1eγ衰变：当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射.③两个典型的衰变方程α衰变：238 92U →234 90Th ＋42He β衰变：234 90Th →234 91Pa ＋－1e.(2)半衰期①定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.②影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系. (3)公式：N 余＝N 原·(12)tτm 余＝m 原·(12)tτt 表示衰变时间 τ表示半衰期.4.裂变反应和聚变反应、裂变反应堆核反应方程 (1)重核裂变①定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程.②典型的裂变反应方程235 92U ＋10n →8936Kr ＋144 56Ba ＋310n.③链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程. ④临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量. ⑤裂变的应用：原子弹、核反应堆.⑥反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层. (2)轻核聚变①定义：两个轻核结合成质量较大的核的反应过程.轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫热核反应. ②典型的聚变反应方程21H ＋31H →42He ＋10n ＋17.6 MeV (3)人工转变卢瑟福发现质子：14 7N ＋42He →17 8O ＋11H 查德威克发现中子：42He ＋94Be →12 6C ＋10n 居里夫妇发现放射性同位素、正电子：2713Al ＋42He →3015P ＋10n 3015P →3014Si ＋ 0＋1e9.[α衰变](2015·北京理综·14)下列核反应方程中，属于α衰变的是( )A.14 7N ＋42He →17 8O ＋11HB.238 92U →234 90Th ＋42HeC.21H ＋31H →42He ＋10nD.234 90Th →234 91Pa ＋－1e答案 B解析 α衰变是重核自发的发出α粒子的天然放射现象，其中α粒子是42He ，所以B 正确；A 为人工转变，C 为轻核的聚变，D 是β衰变，故A 、C 、D 皆错误.10.[放射现象](2015·福建·30(1))下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是________.(填选项前的字母) A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.210 83Bi 的半衰期是5天，100克210 83Bi 经过10天后还剩下50克答案 B解析 β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A 错误.氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B 正确.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C 错误.10天为两个半衰期，剩余的210 83Bi为100×(12)tτ g ＝100×(12)2 g ＝25 g ，选项D 错误.11.[核反应方程](2014·上海·2)核反应方程94Be ＋42He →12 6C ＋X 中的X 表示( )A.质子B.电子C.光子D.中子答案 D解析设X 的质子数为m ，质量数为n .则有4＋2＝m ＋6,9＋4＝12＋n ，所以m ＝0，n ＝1，即X 为中子，故A 、B 、C 错误，D 正确.12.[核反应方程](多选)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一.下列释放核能的反应方程，表述正确的有( )A.31H ＋21H →42He ＋10n 是核聚变反应 B.31H ＋21H →42He ＋10n 是β衰变C.235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310n 是核裂变反应D.235 92U ＋10n →140 54Xe ＋9438Sr ＋210n 是α衰变答案 AC解析 β衰变时释放出电子(0－1e)，α衰变时释放出氦原子核(42He)，可知选项B 、D 错误；选项A 中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应；选项C中一个U235原子核吸收一个中子，生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子是核裂变反应，选项A、C正确.考点四核力与核能1.核力：原子核内部，核子间所特有的相互作用力.2.核能(1)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝Δmc2.(2)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2.3.核能释放的两种途径的理解(1)使较重的核分裂成中等大小的核.(2)较小的核结合成中等大小的核.核子的比结合能都会增大，都可以释放能量.13.[核能的计算](2014·北京·14)质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)()A.(m1＋m2－m3)cB.(m1－m2－m3)cC.(m1＋m2－m3)c2D.(m1－m2－m3)c2答案C解析由质能方程ΔE＝Δmc2，其中Δm＝m1＋m2－m3可得ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，选项C正确.14.[核能的理解](多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定答案ABC解析由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大，衰变前后核子数不变，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B 正确；铯原子核的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误.1.(多选)下列说法正确的是( )A.汤姆孙首先发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕模型”B.卢瑟福做α粒子散射实验时发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，只有少数α粒子发生大角度偏转C.α粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上D.卢瑟福提出了原子核式结构模型，并解释了α粒子发生大角度偏转的原因答案 BCD解析汤姆孙发现了电子符合物理史实，但电子电荷量是密立根测定的，A 错误，B 、C 、D 都符合物理史实.2.处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理.那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E n 、电势能E p 、电子动能E k 的变化情况是( )A.E p 增大、E k 减小、E n 减小B.E p 减小、E k 增大、E n 减小C.E p 增大、E k 增大、E n 增大D.E p 减小、E k 增大、E n 不变答案 B解析发生受激辐射时，向外辐射能量，知原子总能量减小，轨道半径减小，根据kqe r 2＝m v 2r 知，电子的动能增大，由于能量减小，则电势能减小.故A 、C 、D 错误，B 正确. 3.(多选)下列说法正确的是( )A.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的B.β射线与γ射线一样都是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱C.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量D.裂变时释放能量是因为发生了质量亏损答案 CD解析卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型；故A 错误；β射线的本质是电子流，γ射线是电磁波，故B 错误；分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能，所以原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量.故C正确；根据爱因斯坦质能方程可知，裂变时释放能量是因为发生了质量亏损，故D正确. 4.氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，核反应方程为：21H＋31H→42He＋X，式中X是某种粒子.已知：21H、31H、42He和粒子X的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u 和1.008 7 u；1 u相当于931.5 MeV.由上述核反应方程和数据可知，粒子X是________，该核反应释放出的能量为________MeV(结果保留三位有效数字).答案10n(或中子)17.6解析热核聚变的核反应方程为：21H＋31H→42He＋10n，所以X为10n(或中子).ΔE＝Δmc2＝(2.014 1＋3.016 1－4.002 6－1.008 7)×931.5 MeV≈17.6 MeV5.(2015·江苏·12C(2)(3))(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，235 92U是核电站常用的核燃料.235 92U受一个中子轰击后裂变成144 56Ba和8936Kr两部分，并产生________个中子.要使链式反应发生，裂变物质的体积要________(选填“大于”或“小于”)它的临界体积.(3)取质子的质量m p＝1.672 6×10－27 kg，中子的质量m n＝1.674 9×10－27 kg，α粒子的质量mα＝6.646 7×10－27 kg，光速c＝3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能.(计算结果保留两位有效数字)答案(2)3大于(3)4.3×10－12JU＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n，可见产生了3个中子，解析(2)由质量数和电荷数守恒可知：23592链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积.(3)根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，可求：ΔE＝(2m p＋2m n－mα)c2≈4.3×10－12 J.练出高分基础巩固题组1.(2015·天津理综·1)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上.下列说法正确的是()A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的答案A解析放射现象中释放出了其他粒子，说明原子核内部具有一定的结构，A正确；电子的发现使人们认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，B错误；α粒子散射实验否定了汤姆孙提出的枣糕式原子模型，建立了核式结构模型，C错误；密立根油滴实验测定了电子的电荷量，D错误.2.关于下列四幅图说法正确的是()A.玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运转轨道的半径是任意的B.光电效应产生的条件为：光强大于临界值C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D.发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子质量大而且很坚硬答案 C解析根据玻尔原子理论知，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A 错误.光电效应产生的条件为：光的频率大于极限频率，故B 错误.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C 正确.发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D 错误.3.下列说法中正确的是( )A.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量C.一个动量为p 的电子对应的物质波波长为hp (h 为普朗克常量)D.在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关答案 A解析由玻尔原子理论知氢原子从激发态跃迁到基态时只能辐射特定频率的光子，故A 正确；由于核子结合为原子核时能量增加，原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量.故B 错误；根据德布罗意波波长公式，一个动量为p 的电子对应的物质波波长为h p(h 为普朗克常量).故C 错误；根据光电效应方程知，最大初动能E km ＝hν－W 0，遏止电压：eU ＝E km ，知入射光的频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，与入射光的强度和光的照射时间无关，故D 错误.4.下列说法中正确的是( )A.γ射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的B.在稳定的重原子核中，质子数比中子数多C.核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收核能D.诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131是作为示踪原子答案D解析γ射线是一般伴随着α或β射线产生的电磁波，具有一定的能量，原子核受激发后向低能级跃迁时放出的.故A错误；在稳定的重原子核中，质子数比中子数少.故B错误；核反应过程中如果核子的平均质量减小，说明核反应的过程中有质量亏损，要释放核能.故C错误；给怀疑患有甲状腺的病人注射碘131，是将碘131作为示踪原子，故D正确.5.(2013·重庆·2)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生如下的裂变反应：235U＋10n―→a＋b＋210n92则a＋b可能是()A.140 54Xe＋9336KrB.141 56Ba＋9236KrC.141 56Ba＋9338SrD.140 54Xe＋9438Sr答案D解析由原子核反应的质量数守恒及电荷数守恒规律知D正确.6.核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线.下列说法正确的是()A.碘131释放的β射线由氦核组成B.铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C.与铯137相比，碘131衰变更慢D.铯133和铯137含有相同的质子数答案D解析β射线的本质是电子，并非氦核，A错误.γ光子的频率大于可见光光子的频率，由E ＝hν可知，γ光子的能量大于可见光光子的能量，B错误.半衰期越小表示元素衰变越快，C 错误.同位素的中子数不同但含有相同的质子数，D正确.7.已知氦原子的质量为M He u，电子的质量为m e u，质子的质量为m p u，中子的质量为m n u，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1 u对应于931.5 MeV的能量，若取光速c＝3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为()A.[2(m p＋m n)－M He]×931.5 MeVB.[2(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeVC.[2(m p＋m n＋m e)－M He]×c2 JD.[2(m p＋m n)－M He]×c2 J答案B解析核反应方程为211H＋210n→42He，质量亏损Δm＝2(m p＋m n)－(M He－2m e)＝2(m p＋m n＋m e)－M He，所以释放的能量为ΔE＝Δm×931.5 MeV＝[2(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeV，选项B正确.8.(2015·山东·39(1))(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年.已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小.现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一.下列说法正确的是()A.该古木的年代距今约5 700年B.12C、13C、14C具有相同的中子数C.14C衰变为14N的过程中放出β射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变答案AC解析因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5 700年，选项A正确；12C、13C、14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项B错误；根据核反应方程可知，14C衰变为14N的过程中放出电子，即放出β射线，选项C正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项D错误.9.(多选)下列叙述中，正确的是()A.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关B.同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的强度成线性关系C.一块纯净的放射性的矿石，经过一个半衰期，它的总质量仅剩下一半D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增大答案AD解析由黑体辐射规律可知，辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故A 正确；根据光电效应方程，E km＝hν－W0，可知，逸出光电子的最大初动能E km与照射光的频率成线性关系，与照射光的强度无关，故B错误；经过一个半衰期以后，有一半的质量发生衰变，但产生新核，故C错误；库仑力对电子做负功，所以动能变小，电势能变大(动能转为电势能)而因为吸收了光子，总能量变大.故D正确.10.(多选)钍234 90Th具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤234 91Pa，同时伴随有γ射线产生，其方程为234 90Th→234 91Pa＋X，钍的半衰期为24天，则下列说法中正确的是()A.X为质子B.X是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C.γ射线是镤原子核放出的D.1 g钍234 90Th经过120天后还剩0.2 g钍答案BC解析根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即X为电子，故A错误；β衰变的实质：β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子时产生的，故B 正确；γ射线是镤原子核放出的，故C正确；钍的半衰期为24天，1 g钍234 90Th经过120天后，发生5次衰变，1 g钍经过120天后还剩0.031 25 g.故D错误.11.(多选)如图1所示为氢原子的能级图.氢原子从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级时辐射出a 光子，从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射出b光子.下列说法正确的是()图1A.a光子的能量比b光子的能量大B.若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度大C.若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应D.若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大答案BD解析据题意，氢原子从n＝5能级跃迁到n＝3能级释放的光子能量为：ΔE a＝0.97 eV＝hνa，氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子能量为：ΔE b＝2.55 eV＝hνb，则知b光光子的能量大，频率也大，在同一种均匀介质中，频率越大的光传播速度越慢，所以A选项错误，B选项正确；如果b光可以使某种金属发生光电效应，则a光不一定能使其发生光电效应，所以C选项错误；a光频率较小，则a光波长较大，所以在做双缝干涉实验时，用a光照射双缝时得到的干涉条纹较宽，D选项正确.综合应用题组12.(2013·江苏·12C(2))根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图2所示.电子处在n ＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离________(选填“近”或“远”).当大量He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条.图2。

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件：第二章相互作用本章学科素养提升

d 不
一根不可伸长的轻绳通过不计摩擦的轻质滑轮悬挂一
变
重物G，现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端
从B点(与A点等高)沿支架缓慢地向C点靠近，则绳中
拉力大小变化的情况是答案解析
√ A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另一眼睛看到纸的背面。2022年4月11日星期一2022/4/112022/4/112022/4/11 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/112022/4/112022/4/114/11/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/112022/4/11April 11, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
特
作用效可以提供拉力、支
可以提供拉力、支
点
只能提供拉力
果特点持力
持力
大小突变特点
可以发生突变
可以发生突变一般不能发生突变
2.解决三种模型问题时应注意的事项 (1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型. (2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态. (3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态.
(1)绳AC段的拉力大小为： FAC＝FCD＝Mg＝10×10 N＝100 N (2)FC＝FAC＝Mg＝100 N 方向和水平方向成30°角斜向右上方.
析题破题能力的培养物理的学习特别强调分析、推理和建模能力的培养，特别是对于题目隐含条件的挖掘，找到解决问题的突破口，此称为破题能力.在本章有一类典型的共点力平衡问题，即轻绳套轻环的动态平衡分析问题，如图所示. 绳上套的是轻环，作用在绳上形成“活结”，此时绳上的拉力处处相等，平衡时与水平面所成夹角相等，即α＝β.当动点P移至P′时，绳长保持不变，夹角α＝β也保持不变，Q移至Q′，这与绳“死结”模型截然不同.

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