2018-2019版高考物理总复习单元总结学案新人教版
2018-2019学年高中一轮复习物理(人教版)：第五单元 教材回顾(三) 动量定理及动量守恒定律
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3．守恒条件 (1)理想守恒： 系统不受外力或所受 外力的合力 为零，则系统 动量守恒。 (2)近似守恒： 系统受到的合力不为零， 但当内力远 大于 外力 时，系统的动量可近似看成守恒。 (3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在 该方向上动量守恒。
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[小题速验](判断正误) 1．物体的动量越大，其惯性也越大。 2．物体所受合力不变，则动量也不改变。 ( ( ) ) )
3．物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。(
4． 物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化量的方向是 一致的。 ( )
答案：1.×
2.×
3.×
4.√
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二、动量守恒定律
教材回顾（三） 动量定理及动量守恒定律
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一、动量定理
1．动量 (1)定义： 运动物体的质量和 速度 的乘积叫做物体的动量，通 常用 p 来表示。·
(3)标矢性：动量是矢量，其方向和 速度 方向相同。 2．冲量 (1)定义：力与力的 作用时间 的乘积叫做力的冲量。 (2)表达式：I＝ Ft 。单位：N· s。 (3)标矢性：冲量是矢量，它的方向由 力 的方向决定。
[深化理解]
1．矢量性
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动量守恒定律的三个特性
公式中的 v1、v2、v1′和 v2′都是矢量，只有它们在同一 直线上，并先选定正方向，确定各速度的正、负(表示方向)后， 才能用代数方法运算。这点要特别注意。 2．相对性 速度具有相对性，公式中的 v1、v2、v1′和 v2′应是相对 同一参考系的速度，一般取相对地面的速度。 3．同时性 相互作用前的总动量，是指相互作用前的某一时刻，v1、 v2 均是此时刻的瞬时速度；同理，v1′、v2′应是相互作用后 的同一时刻的瞬时速度。
2018版高中物理人教版必修一学案：2章末总结 Word版含答案
章末总结匀变速直线运动的研究⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧实验：探究小车速度随时间变化的规律⎩⎪⎨⎪⎧根据纸带求某点的瞬时速度v n＝x n＋xn ＋12T 根据纸带求物体运动的加速度⎩⎪⎨⎪⎧v －t 图象法：图象斜率表示加速度由Δx ＝aT 2得：a ＝Δx T 2匀变速直线运动⎩⎪⎨⎪⎧定义：沿一条直线，且加速度不变的运动特点：加速度恒定，速度随时间均匀变化匀变速直线运动的研究⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧匀变速直线运动⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧规律⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧基本公式⎩⎪⎨⎪⎧速度公式v ＝v 0＋at位移公式x ＝v 0t ＋12at 2速度—位移关系式v 2－v 2＝2ax 推论⎩⎪⎨⎪⎧平均速度v ＝v 0＋v 2＝v t 2连续相同时间T 内的位移差Δx ＝aT2初速度为零时的规律公式及几个比例关系匀变速直线运动的研究⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧匀变速直线运动⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧分类⎩⎪⎨⎪⎧匀加速直线运动：初速度与加速度方向相同匀减速直线运动：初速度与加速度方向相同v －t 图象⎩⎪⎨⎪⎧表示速度随时间的变化是一条倾斜的直线图线与时间轴所围面积的意义图线斜率的意义应用匀变速直线运动的研究⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧自由落体运动⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧特点：v 0＝0，a ＝g (只在重力作用下)规律⎩⎪⎨⎪⎧速度公式：v ＝gt位移公式：h ＝12gt2速度—位移关系式：v 2＝2gh 测重力加速度的方法伽利略对自由落体运动的研究(观察现象→提出假设→运用逻辑推理得出结论→实验检验→进行修正推广)匀变速直线运动的研究⎩⎪⎨⎪⎧竖直上抛运动⎩⎪⎨⎪⎧特点：v 0≠0，方向竖直向上，a ＝g规律⎩⎪⎨⎪⎧速度公式：v ＝v 0－gt位移公式：h ＝v 0t －12gt 2处理方法⎩⎪⎨⎪⎧ 分段法全程法一、匀变速直线运动问题的分析技巧 1．常用公式法匀变速直线运动的常用公式有：v ＝v 0＋at ，x ＝v 0t ＋12at 2，v 2－v 20＝2ax 。
使用时应注意它们都是矢量，一般以v 0方向为正方向，其余物理量与正方向相同的为正，与正方向相反的为负。
2018-2019学年高二下学期物理人教版选修3-4专题归纳提升 专题一
姓名，年级：时间：专题归纳提升考点一简谐运动的特征【典例】如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T=2 s,从最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图象如图乙所示，关于这个图象，下列说法正确的是( )A.t=1.25 s，振子的加速度为正，速度也为正B。
t=1 s，弹性势能最大，重力势能最小C。
t=0。
5 s，弹性势能为零，重力势能最小D。
t=2 s,弹性势能最大，重力势能最小【解析】选D.由题图可知t=1。
25 s时，位移为正，加速度为负，速度也为负,A不正确.竖直方向的弹簧振子，其振动过程中机械能守恒，在最高点重力势能最大,动能为零；在最低点重力势能最小,动能为零,所以弹性势能最大;在平衡位置，动能最大，由于弹簧发生形变，弹性势能不为零。
由此可知D正确。
【核心归纳】受力特征回复力F=—kx，F(或a）的大小与x的大小成正比,方向相反运动靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置特征时,a、F、x都增大,v减小能量特征振幅越大，能量越大。
在运动过程中,系统的动能和势能相互转化，机械能守恒周期性特征质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化,变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为对称性特征关于平衡位置O对称的两点,速度的大小、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等;由对称点到平衡位置O用时相等【对点训练】1.（多选)(2018·西安高二检测）下列关于简谐振动的说法正确的是（）A.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动B.位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C.一个全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D.位移减小时，加速度减小，速度增大E.物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同【解析】选A、D、E.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动,故A正确；回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度可以与位移相同，也可以相反，物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，故B错误,E正确；一次全振动时,动能和势能均会有两次恢复为原来的大小，故C错误;当位移减小时，回复力减小，则加速度在减小，物体正在返回平衡位置；故速度在增大，故D正确。
全国通用高中物理第三章相互作用章末总结学案新人教版必修1(2021年整理)
（全国通用版）2018-2019高中物理第三章相互作用章末总结学案新人教版必修1
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第三章相互作用
章末总结。
2018版高中物理人教版必修一学案：1章末总结 Word版含答案
章末总结运动的描述⎩⎪⎨⎪⎧质点⎩⎪⎨⎪⎧物理意义：质点是一个有质量无大小的点，为一理想化模型，实际上不存在物体可视为质点的条件：当物体的大小和形状跟所要研究的问题无关或者对研究物体运动影响不大时，物体可以视为质点空间的时间⎩⎪⎨⎪⎧参考系：假定不动的、用来描述物体运动的参照物。
参考系可以任意选取， 选取的参考系不同，对物体运动情况的描述一般不同坐标系：建立坐标系后，可以定量地描述物体的位置时间和时刻：在时间轴上，线段表示时间，点表示时刻运动的描述⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧描述运动的物理量⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧位移：表示物体位置的改变，可用从起点到终点的有向线段表示，是矢量，位移的大小小于或等于路程速度⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧物理意义：表示物体运动的快慢和方向分类⎩⎨⎧平均速度：v ＝Δx Δt，方向与位移方向相同瞬时速度：当Δt →0时，v ＝ΔxΔt ，方向为该时刻的运动方向与速率的区别、联系⎩⎪⎨⎪⎧速度是矢量，而速率是标量平均速度＝位移时间瞬时速度的大小等于瞬时速率加速度⎩⎪⎨⎪⎧物理意义：表示物体速度变化的快慢定义：a ＝v －v 0Δt (速度的变化率)，单位是m/s 2，是矢量方向：与速度变化的方向相同，与速度的方向关系不确定运动的描述⎩⎪⎨⎪⎧实验：用打点计时器测速度⎩⎪⎨⎪⎧根据纸带上点迹的疏密判断运动情况求两点间的平均速度v ＝ΔxΔt粗略求瞬时速度：当Δt 取很小的值时，瞬时速度约等于平均速度一、位移和路程辨析[例1] 如图1所示，一质点沿半径为r ＝20 cm 的圆周自A 点出发，逆时针运动34圆周到达B 点，求质点的位移和路程。
图1思路探究 (1)求路程要先找轨迹 (2)求位移要找初、末位置解析 质点的位移是由A 点指向B 点的有向线段，位移大小为线段AB 的长度，由图中几何关系可知x ＝r 2＋r 2＝2r ≈28.3 cm ，位移方向由A 点指向B 点。
质点的路程为质点绕34圆周的轨迹长度，则l ＝34×2πr ＝34×2π×20 cm ≈94.2 cm 。
2018-2019版高中同步系列课堂讲义物理人教版(通用版)讲义：主题三 单元总结
单元总结一、功和功率的计算1.功的计算方法(1)定义法求功。
(2)利用动能定理或功能关系求功。
(3)利用W ＝Pt 求功。
2.功率的计算方法(1)P ＝：此式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，但常用于求Wt 解某段时间内的平均功率。
(2)P ＝F v cos α：当v 是瞬时速度时，此式计算的是F 的瞬时功率；当v 是平均速度时，此式计算的是F 的平均功率。
[例1] 质量为m ＝20 kg 的物体，在大小恒定的水平外力F 的作用下，沿水平面做直线运动。
0～2 s 内F 与运动方向相反，2～4 s 内F 与运动方向相同，物体的v －t 图象如图1所示，g 取10 m/s 2，则( )图1A.拉力F 的大小为100 NB.物体在4 s 时拉力的瞬时功率为120 WC.4 s 内拉力所做的功为480 JD.4 s 内物体克服摩擦力做的功为320 J解析 由图象可得：0～2 s 内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a 1＝＝ΔvΔt m/s 2＝5 m/s 2，匀减速过程有F ＋F f ＝ma 1 ①。
匀加速过程加速度大小为102a 2＝＝ m/s 2＝1m/s 2，有F －F f ＝ma 2 ②，由①②联立解得F f ＝40Δv ′Δt ′22N ，F ＝60N ，故A 错误；物体在4s 时拉力的瞬时功率为P ＝F v ＝60×2W ＝120 W ，故B 正确；4 s 内物体通过的位移为x ＝×2×10 m －×2×2 1212m ＝8 m ，拉力做功为W ＝－Fx ＝－480 J ，故C 错误；4 s 内物体通过的路程为s ＝×2×10 m ＋×2×2 m ＝12 m ，摩擦力做功为W f ＝－F f s ＝－40×12 1212J ＝－480 J ，故D 错误。
答案 B[针对训练1] (多选)如图2所示，一质量为1.2 kg 的物体从一固定的倾角为30°、长度为10 m 的光滑斜面顶端由静止开始下滑。
2018-2019学年高中一轮复习物理(人教版)：第五单元 教材回顾(二) 机械能守恒与能量守恒
2.√
3.√
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考点一
题点一
机械能守恒的判断与应用
重力做功的理解和机械能守恒的判断
1．[考查机械能变化的分析]如图所示为跳伞 爱好者表演高楼跳伞的情形， 他们从楼顶 跳下后，在距地面一定高度处打开伞包， 最终在接近地面时以较小速度匀速下落， 安全着陆，则跳伞者打开包后 A．机械能一直减小 C．动能一直减小 B．机械能一直增大 D．重力势能一直增大 ( )
教材回顾（二） 机械能守恒与能量守恒
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一、重力(弹力)做功与重力(弹性)势能
1．重力做功的特点
பைடு நூலகம்
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(1)重力做功与 路径 无关，只与始、末位置的 高度差 有关。 (2)重力做功不引起物体 机械能 的变化。 2．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能 减小 ；重力对物 体做负功，重力势能 增大 。 (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能变化量的
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[深化理解] 力学中常见功与对应能量的变化关系
功 合外力做的功 重力做的功 弹簧弹力做的功
能量变化 动能的变化量 重力势能的变化量 弹性势能的变化量 机械能的变化量
关系式 W合＝ΔEk WG＝－ΔEp W弹＝－ΔEp W其他＝ΔE Ff·Δx＝Q(Δx为物 体间的相对位移)
除重力或系统内
弹簧弹力以外的 其他力做的功 一对滑动摩擦力 做功的代数和 因摩擦而产生的内能
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[小题速验] 关于重力势能，下列说法中正确的是 ( )
【名师导航】2018-2019年最新人教版全国高考物理总复习专题整合高频突破(全套)精品课件【高分必
高频考点
-10-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
解析 结点受P的拉力及两绳子的拉力,如图所示, 由几何关系可知,绳子对C的拉力F1=GP=20 N。 对A、B、C整体受力分析,整体受重力和支持力 以及两大小相等、方向相反的拉力,两拉力的合 力为0,整体在水平方向没有运动的趋势,故C与桌 面间的摩擦力为0,D项错误。对A用隔离法受力分 析,根据平衡条件知水平方向不受外力,即A、B之间没有摩擦力,所 以A项错误。对B用隔离法进行受力分析,根据平衡条件,B受C对它 的摩擦力Ff=F=20 N,根据牛顿第三定律知B对C的摩擦力也等于20 N,所以B项正确。对C用隔离法受力分析,受重力、桌面的支持力、 B对它的压力、B对它的摩擦力、绳子拉力共五个力的作用,所以C 项错误。
专题一 力与运动
考情分析·备考定向
命题热点
考题统计 命题规律
第1 讲 力与 物体 的平 衡
热点一 物 体的受力分 析及静态平 衡
热点二 共 点力作用下 物体的动态 平衡
2016Ⅰ
卷,19;2016
Ⅲ
卷,17;2017
Ⅲ卷,17
2016Ⅱ
卷,14;2017
Ⅰ卷,21
近几年高考命题点主要有:①匀变
速直线运动规律及其公式、图象。
第3 讲 力与 物体
热点二 平抛(类平 抛)运动的 规律
2012 卷,15;
2015Ⅰ卷,18; 2017Ⅰ卷,15
衡。③牛顿运动定律与匀变速直线
运动规律及其公式、图象的综合。
④牛顿运动定律、力的合成与分
解、抛体运动和圆周运动的综合。
的曲
⑤万有引力定律及其应用。主要以
线运 动 热点三
圆周运动 问题
2018-2019学年高中一轮复习物理(人教版)：第八单元 教材回顾(一) 电路的基本概念和规律
q t 。 定义式：I＝____ (3)公式 微观式：I＝nqSv。
[深化理解] 1．电流的三个公式的比较
公式 q I＝ t I＝nqSv n 为导体单位体积内 q 为时间 t 内通 的自由电荷数； q 为每 U I＝ R
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U 为导体两
端的电压，R 字母含义 过导体横截面 个自由电荷的电荷量； 为导体本身 的电荷量 S 为导体横截面积；v 的电阻 为电荷定向移动速率 I 与 q、t 无关， I 的大小由微观量 n、 公式含义 q q、S、v 决定 I 与 t 的值相等 适用范围 一切电路 一切电路 1 I∝R I∝ U 金属、 电解液
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2．三种速率的区分 I＝nqSv 中 v 是电荷的定向移动的速率，不同于电流的 传导速率和电荷无规则热运动的速率， 它们之间的区别如下： (1)电流的定向移动速率是自由电荷沿某一方向运动的速 率，金属导体中约为 10－5 m/s。 (2)电流的传导速率是电场的传播速率，等于光速，约为 3×108 m/s。 (3)自由电荷无规则热运动的速率约为 105 m/s。
第 八 单 元
恒定电流
复 习 方 案 第 1 步 打牢基础知识· 落实基本考点
学案设计·自主学习·教师造当点拨
教材回顾（一） 电路的基本概念和规律
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备考基础要打牢 基本考点要研透
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一、电流、欧姆定律
1．电流 (1)定义：自由电荷的 定向移动 形成电流。 (2)方向：规定为 正电荷 定向移动的方向。
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二、电阻及电阻定律
1．电阻 (1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。
U I ，其中 U 为导体两端的电压，I 为通过导体的 (2)公式：R＝___
【金版学案】2018-2019学年高中物理必修二(人教版)：1章 末 总 结
物理·必修2(人教版)第六章万有引力与航天章末总结万有引力与航天专题一 天体运动的问题分析处理天体运动问题，要抓住“一个模型”，应用“两个思路”区分“三个不同”．1．一个模型：无论是自然天体(如行星、月球、恒星等)，还是人造天体(如人造卫星、宇宙飞船、空间站等)，只要天体运动轨迹为圆形，就可以将其简化为质点的匀速圆周运动．2．两个思路：(1)做圆周运动天体，万有引力提供向心力．因此列方程研究天体运动的关系式即：GMm r ＝mv2r＝m ω2r ＝m 4π2T 2r ＝ma ；(2)不考虑地球或天体自转影响时，物体在地区或天体表面受到万有引力约等于物体的重力，即GMm R2＝mg ，变形即GM ＝gR 2，此式通常称为“黄金代换式”．3．三个不同．(1)不同公式中r 含义不同．在公式F ＝GMm r 2中r 是两质点(或球心不同)距离；在向心力公式F ＝mv 2r ＝m ω2r中r 是质点运动的轨道半径．当一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动时，两式子中r 相等．(2)运行速度，发射速度和宇宙速度含义不同．以下是三种速度的比较.(3)卫星的向心加速度a ，地球(天体)表面的重力加速度g ，在地球(天体)表面的物体随地球(天体)自转做匀速圆周运动的向心力速度a 含义不同．①对a 有：GMm r 2＝ma 得a ＝GMr 2式中r 为卫星的轨道半径．②若不考虑自转：g ＝GMR2，其中R 为地球半径．③对a′有：a′＝ω2Rcos θ，其中ω、R 分别是地球(天体)自转的角速度和半径，θ是物体所在处的纬度值．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a ，设月球表面的重力加速度大小为g 1，在月球绕地球运行的轨道上，由地球引力产生的加速度大小g 2，则( )A ．g 1＝aB ．g 2＝aC ．g 1＋g 2＝aD ．g 2－g 1＝a解析：月球绕地球做匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提供，由牛顿第二定律：GMmr 2＝ma ，其中a为向心加速度，在月球绕地球运行的轨道处重力等于万有引力，即GMmr2＝mg 2.由以上两式子得a ＝g 2.由Gmm ′R 月2＝m′g 1则月球表面的重力加速度g 1＝G mR 月2，综上可知B 对．答案：B专题训练1．地球同步卫星位于赤道上方，相对地面静止不动．若地球半径为R ，自转角速度为ω，地球表面的重力加速度为g.那么同步卫星绕地球运行的速度为( )A.RgB.R ωgC.R 2ωgD.3R 2ωg解析：万有引力提供向心力，故有GMm r 2＝m ω2r ，故卫星的轨道半径r ＝3GM ω2，地球表面重力近似等于万有引力，GMm R 2＝mg 即GM ＝gR 2.则同步卫星速度大小v ＝ωr ＝ω3gR 2ω2＝3gR 2ω，故D 对． 答案：D专题二 双星问题1．双星：在众多天体中如果有两颗恒星，它们靠得较近，在万有引力作用下绕它们的连线上的某一点共同转动，这样两恒星称为双星．2．双星问题的特点．如图所示，质量为m 1，m 2的两颗相距较近的恒星．它们的距离为L ，此双星的特点是：(1)两星的运行轨道为同心圆，圆心是它们连线上的某一点． (2)两星的向心力大小相等，由它们间的万有引力提供． (3)两星的运动周期、角速度相等．(4)两星的轨道半径之和等于它们间的距离L ，即r 1＋r 2＝L. 3．双星问题的处理方法：双星间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力，即Gm 1m 2L＝m 1ω2r 1＝m 2ω2r 2.由此得出：(1)m 1r 1＝m 2r 2，即对其中一恒星的运动半径与其质量成反比． (2)由于ω＝2πT ，则两星质量之和m 1＋m 2＝4π2L3GT 2质量为m 和M 的两星球A 和B 在万有引力作用下绕连线上的某点O 做匀速圆周运动，星球A 和B 两者中心间的距离为L ，已知A 、B 的中心和O 三点始终共线，引力常量为G.(1)求两点运行的周期．(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可将月球和地球看作A 和B 月球绕其轨道中心运行的周期为T 1，但在近似处理中，认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得运行周期为T 2.已知：m ＝7.35×1022kg ，M ＝5.98×1024kg. 试求T 2与T 1两者平方之比．解析：(1)两星做圆周运动的向心力由万有引力提供，对B ：GMm L 2＝m 4π2T 2r 1①对月球：G Mm L 2＝m 4π2T 2r 2②其中r 1＋r 2＝L③ 由以上三式得：T ＝2πL3G （M ＋m ）(2)对于地月系统，由(1)可知，地球和月球运行的周期T 1＝2πL3G （M ＋m ）.若认为月球绕地球做匀速圆周运动．有：GMm L 2＝m 4π2T 2L解得：T 2＝4π2L3GM故T 22T 12＝M ＋m M ＝1.102 答案：(1)2πL3G （M ＋m ）(2)1.102专题训练2．(双选)两颗靠得很近的天体称为双星系统，它们绕两者连线上某点做匀速圆周运动，因而不至于万有引力而吸引到一起，以下说法正确的是( )A ．它们做圆周运动的角速度与质量成反比B ．它们做圆周运动的线速度与质量成反比C ．它们做圆周运动的半径与质量成反比D ．它们做圆周运动的半径与质量成正比 答案：BC专题三 地球同步卫星相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星，又叫通信卫星．同步卫星有以下几个特点：1．同步卫星的运行方向与地球自转方向一致．2．同步卫星的运转周期与地球自转周期相同，且T ＝24 h. 3．同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度．4．要与地球同步，卫星的轨道平面必须与赤道平面平行，又由于向心力是万有引力提供的，万有引力必须在轨道平面上，所以同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在赤道的正上方．5．同步卫星高度固定不变．所有同步卫星的周期T 、轨道半径r 、环绕速度v 、角速度ω及向心加速度a 的大小均相同．由GMm r 2＝mr ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2知r ＝ 3GMT 24π2.由于T 一定，故r 不变，而r ＝R ＋h ，h 为离地面的高度，h ＝ 3GMT 24π2－R.又因GM ＝gR 2，代入数据T ＝24 h ＝86 400 s ，g 取9.8 m/s 2，R ＝6 400 km ，得h ＝3.6×104km.6．同步卫星的环绕速度大小一定：设其运行速度为v ，由于G Mm （R ＋h ）2＝mv 2R ＋h ，则有： v ＝GMR ＋h＝ gR2R ＋h＝ 9.8×（6.4×106）26.4×106＋3.6×107＝3．1×103(m/s)．(双选)已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是( )A ．卫星距地面的高度为 3GMT 24π2B ．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C ．卫星运行时受到的向心力大小为G MmR2D ．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度解析：根据GMm （R ＋h ）2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2(R ＋h)，同步卫星距地面的高度h ＝ 3GMT 24π2－R ，选项A 错误；近地卫星的运行速度等于第一宇宙速度，同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，选项B 正确；卫星运行时的向心力大小为F 向＝GMm （R ＋h ）2，选项C 错误；由G Mm R 2＝mg 得地球表面的重力加速度g ＝G MR2，而卫星所在处的向心加速度g′＝GM（R ＋h ）2，选项D 正确．答案：BD名师归纳：同步卫星与一般的卫星遵循同样的规律，所以解决一般卫星问题的思路、公式均可运用在同步卫星问题的解答中．同步卫星同时又具备自身的特殊性，即有确定的周期、角速度、加速度、线速度、高度、轨道半径、轨道平面．专题训练3．(双选)我国在2019年5月26日成功发射了“中星2A ”通信广播地球同步卫星．在某次实验中，飞船在空中飞行了36 h ，环绕地球24圈，那么同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较( )A ．同步卫星运转周期比飞船大B ．同步卫星运转速率比飞船大C ．同步卫星运转加速度比飞船大D ．同步卫星离地高度比飞船大 答案：AD4．(双选)同步卫星离地心距离为r ，运行速度为v 1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球的半径为R ，则下列比值正确的是( )A.a 1a 2＝r RB.a 1a 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R r 2C.v 1v 2＝r RD.v 1v 2＝Rr解析：设地球质量为M ，同步卫星的质量为m 1，地球赤道上的物体质量为m 2，在地球表面附近运行的卫星质量为m 2′，根据向心加速度和角速度的关系有：a 1＝ω12r ，a 2＝ω22R ，ω1＝ω2，故a 1a 2＝r R ，知选项A 正确．由万有引力定律有：G Mm 1r 2＝m 1v 12r ，G Mm 2′R 2＝m 2′v 22R ，由以上两式解得v 1v 2＝Rr，知选项D 正确，故A 、D 正确． 答案：AD。
2018-2019人教版高二年级物理知识点整理
2018-2019人教版高二年级物理知识点整理【一】1、根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理，主要应用有：静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒，静电喷药等。
2、利用高压静电产生的电场，应用有：静电保鲜、静电灭菌、作物种子处理等。
3、利用静电放电产生的臭氧、无菌消毒等雷电是自然界发生的大规模静电放电现象，可产生大量的臭氧，并可以使大气中的氮合成为氨，供给植物营养。
4、防止静电的主要途径：(1)避免产生静电。
如在可能情况下选用不容易产生静电的材料。
(2)避免静电的积累。
产生静电要设法导走，如增加空气湿度，接地等。
【二】1、动量：可以从两个侧面对动量进行定义或解释：①物体的质量跟其速度的乘积，叫做物体的动量。
②动量是物体机械运动的一种量度。
动量的表达式P=mv。
单位是。
动量是矢量，其方向就是瞬时速度的方向。
因为速度是相对的，所以动量也是相对的。
2、动量守恒定律：当系统不受外力作用或所受合外力为零，则系统的总动量守恒。
动量守恒定律根据实际情况有多种表达式，一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题：①动量守恒定律一般是针对物体系的，对单个物体谈动量守恒没有意义。
②对于某些特定的问题,例如碰撞、爆炸等，系统在一个非常短的时间内，系统内部各物体相互作用力，远比它们所受到外界作用力大，就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理,在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。
③计算动量时要涉及速度，这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的，一般取地面为参照物。
④动量是矢量，因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和，而不是代数和。
⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。
有时虽然系统所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量为零，那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。
⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。
只要系统不受外力或所受的合外力为零，那么系统内部各物体的相互作用，不论是万有引力、弹力、摩擦力，还是电力、磁力，动量守恒定律都适用。
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物理公式、规律主要通过理解和运用来记忆，本口诀也要通过理解，发挥韵调特点，能对高中物理重要知识记忆起辅助作用。
一、运动的描述1.物体模型用质点，忽略形状和大小;地球公转当质点，地球自转要大小。
物体位置的变化，准确描述用位移，运动快慢s比t，a用δv与t比。
2.运用一般公式法，平均速度是简法，中间时刻速度法，初速度零比例法，再加几何图像法，求解运动好方法。
自由落体是实例，初速为零a等g.竖直上抛知初速，上升最高心有数，飞行时间上下回，整个过程匀减速。
中心时刻的速度，平均速度相等数;求加速度有好方，δs等at平方。
3.速度决定物体动，速度加速度方向中，同向加速反向减，垂直拐弯莫前冲。
二、力1.解力学题堡垒坚，受力分析是关键;分析受力性质力，根据效果来处理。
2.分析受力要仔细，定量计算七种力;重力有无看提示，根据状态定弹力;先有弹力后摩擦，相对运动是依据;万有引力在万物，电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力，二者实质是统一;相互垂直力最大，平行无力要切记。
3.同一直线定方向，计算结果只是“量”，某量方向若未定，计算结果给指明;两力合力小和大，两个力成q角夹，平行四边形定法;合力大小随q变，只在最大最小间，多力合力合另边。
多力问题状态揭，正交分解来解决，三角函数能化解。
4.力学问题方法多，整体隔离和假设;整体只需看外力，求解内力隔离做;状态相同用整体，否则隔离用得多;即使状态不相同，整体牛二也可做;假设某力有或无，根据计算来定夺;极限法抓临界态，程序法按顺序做;正交分解选坐标，轴上矢量尽量多。
三、牛顿运动定律1.f等ma，牛顿二定律，产生加速度，原因就是力。
合力与a同方向，速度变量定a向，a变小则u可大，只要a与u同向。
2018-2019学年高中物理 第八章 气体 课时6 章末总结学案 新人教版选修3-3
学案6 章末总结一、气体实验定律和理想气体状态方程的应用1．玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T 恒定、V 恒定、p 恒定时的特例． 2．正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键．求解压强的方法：(1)在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强．(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、气缸等)作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解．3．注意气体实验定律或理想气体状态方程只适用于一定质量的气体，对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题，巧妙地选取研究对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题．例1 如图1所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V 0，气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 03；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V 04.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有挤压；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求：图1(1)恒温热源的温度T ；(2)重新达到平衡后，左气缸中活塞上方气体的体积V x .解析 (1)设左、右活塞的质量分别为M 1、M 2，左、右活塞的横截面积均为S 由活塞平衡可知：p 0S ＝M 1g ①p 0S ＝M 2g ＋p 0S 3得M 2g ＝23p 0S ②打开阀门后，由于左边活塞上升到顶部，但对顶部无压力，所以下面的气体发生等压变化，而右侧上方气体的温度和压强均不变，所以体积仍保持14V 0不变，所以当下面接触温度为T 的恒温热源稳定后，活塞下方体积增大为(V 0＋34V 0)，则由等压变化：12V 0＋34V 0T 0＝V 0＋34V 0T解得T ＝75T 0(2)如图所示，当把阀门K 打开重新达到平衡后，由于右侧上部分气体要充入左侧的上部，且由①②两式知M 1g ＞M 2g ，打开活塞后，左侧活塞降至某位置，右侧活塞升到顶端，气缸上部保持温度T 0等温变化，气缸下部保持温度T 等温变化．设左侧上方气体压强为p ，由pV x ＝p 03·V 04，设下方气体压强为p 2：p ＋M 1gS＝p 2，解得p 2＝p ＋p 0所以有p 2(2V 0－V x )＝p 0·7V 04联立上述两个方程有6V 2x －V 0V x －V 20＝0，解得V x ＝12V 0，另一解V x ＝－13V 0，不符合题意，舍去．答案 (1)75T 0 (2)12V 0例2 如图2所示，一定质量的气体放在体积为V 0的容器中，室温为T 0＝300 K ，有一光滑导热活塞C (不占体积)将容器分成A 、B 两室，B 室的体积是A 室的两倍，A 室容器上连接有一U 形管(U 形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76 cm ，右室容器中连接有一阀门K ，可与大气相通(外界大气压等于76 cmHg)求：图2(1)将阀门K 打开后，A 室的体积变成多少？(2)打开阀门K 后将容器内的气体从300 K 分别加热到400 K 和540 K 时，U 形管内两边水银面的高度差各为多少？解析 (1)初始时，p A 0＝p 0＋ρgh ＝2 atm ，V A 0＝V 03打开阀门后，A 室气体等温变化，p A ＝1 atm ，体积为V A ，由玻意耳定律得p A 0 V A 0＝p A V A V A ＝p A 0V A 0p A ＝23V 0(2)假设打开阀门后，气体从T 0＝300 K 升高到T 时，活塞C 恰好到达容器最右端，即气体体积变为V 0，压强仍为p 0，即等压过程． 根据盖—吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2得T ＝V 0V AT 0＝450 K 因为T 1＝400 K<450 K ，所以p A 1＝p 0，水银柱的高度差为零． 从T ＝450 K 升高到T 2＝540 K 为等容过程．根据查理定律p 0T ＝p A 2T 2，得p A 2＝1.2 atm. T 2＝540 K 时，p 0＋ρgh ′＝1.2 atm ，故水银高度差h ′＝15.2 cm. 答案 (1)23V 0 (2)0 15.2 cm二、气体的图象问题要会识别图象反映的气体状态的变化特点，并且熟练进行图象的转化，理解图象的斜率、截距的物理意义．当图象反映的气体状态变化过程不是单一过程，而是连续发生几种变化时，注意分段分析，要特别关注两阶段衔接点的状态． 1．等温线图3(1)在p －V 图象中，p 与V 乘积越大，温度越高，如图3甲所示，T 2>T 1. (2)在p －1V图象中，直线的斜率越大，温度越高，如图乙所示，T 2>T 1.2．等容线在p －T 图象中，直线的斜率越大，体积越小，如图4所示，V 2<V 1. 3．等压线在V －T 图象中，直线的斜率越大，压强越小，如图5所示p 2<p 1.图4 图5例3 一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p －T 图象如图6所示．在A 状态时的体积为V 0，试画出对应的V －T 图象和p －T 图象．图6解析 对气体A →B 的过程，根据玻意耳定律，有p 0V 0＝3p 0V B ，则V B ＝13V 0.由此可知A 、B 、C 三点的状态参量分别为：A ：p 0、T 0、V 0；B ：3p 0、T 0、13V 0；C ：3p 0、3T 0、V 0.V －T 图象和p －V 图象分别如图甲、乙所示．答案 见解析图图7针对训练 如图7所示，一根上细下粗、粗端与细端都均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体．现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近下图中的( )答案 A解析 根据理想气体状态方程pV T ＝C 得：V ＝C p T ，图线的斜率为C p.在水银柱升入细管前，封闭气体先做等压变化，斜率不变，图线为直线；水银柱部分进入细管后，气体压强增大，斜率减小；当水银柱全部进入细管后，气体的压强又不变，V －T 图线又为直线，只是斜率比原来的小．A 正确．1．(气体实验定律的应用)容积为1 L 的烧瓶，在压强为1.0×105Pa 时，用塞子塞住，此时温度为27 ℃；当把它加热到127 ℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好(塞子塞好时瓶内气体温度仍为127 ℃，压强为1.0×105Pa)，把－273 ℃视作0 K ．求： (1)塞子打开前，烧瓶内的最大压强；(2)最终瓶内剩余气体的质量与原瓶内气体质量的比值． 答案 (1)1.33×105Pa (2)34解析 (1)塞子打开前：选瓶中气体为研究对象 初态有p 1＝1.0×105 Pa ，T 1＝300 K末态气体压强设为p 2，T 2＝400 K由查理定律可得p 2＝T 2T 1p 1≈1.33×105 Pa.(2)设瓶内原有气体体积为V ，打开塞子后在温度为400 K 、压强为1.0×105Pa 时气体的体积为V ′ 由玻意耳定律有p 2V ＝p 1V ′， 可得V ′＝43V故瓶内所剩气体的质量与原瓶内气体质量的比值为34.2．(气体实验定律及其图象问题)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa 、体积为2.0×10－3 m 3的理想气体，现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127 ℃.图8(1)求气缸内气体的最终体积；(2)在图8上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(外界大气压强为1.0×105Pa)． 答案 (1)1.47×10－3m 3(2)见解析图解析 (1)在活塞上方倒沙的全过程中温度保持不变，即p 0V 0＝p 1V 1解得p 1＝V 0V 1p 0＝2.0×10－31.0×10－3×1.0×105 Pa ＝2.0×105Pa在缓慢加热到127 ℃的过程中压强保持不变，则V 1T 0＝V 2T 2所以V 2＝T 2T 0V 1＝273＋127273×1.0×10－3 m 3≈1.47×10－3m 3(2)整个过程中气缸内气体的状态变化如图所示3．(气体实验定律及图象问题)1 mol 的理想气体，其状态变化的p －V 图象如图9所示，请画出对应的状态变化的p －T 图象和V －T 图象．图9答案 见解析图解析 1 mol 的理想气体在标准状态下(1 atm,273 K)的体积是22.4 L ，所以状态A 的温度是273 K.A 到B 的过程是等容变化，压强增大1倍，则温度升高1倍，所以B 的温度是546 K. B 到C 的过程是等压变化，体积增大1倍，则温度升高1倍，所以C 的温度是1 092 K. C 到D 的过程是等容变化，压强减小12，则温度降低一半，所以D 的温度是546 K.D 到A 的过程是等压变化，体积减小12，则温度降低一半．因此，p －T 图象和V －T 图象分别如图甲、乙所示．。
高考物理总复习第四章章末总结提高教学案新人教版
章末总结提高知识网络【p75】解题思路与方法【p75】本章内容包括运动学和动力学两部分．运动学部分主要是掌握如何用“合成与分解”的方法，将复杂的运动形式简化为两个简单运动的合成，运用等效的思想将未知的复杂问题转化为已知的简单问题，这也是物理学中十分重要的、经常使用的研究方法；动力学部分主要是根据牛顿第二定律研究物体做曲线运动时力和运动的关系．平抛运动是匀变速曲线运动的一种．采用的研究方法是，将其分解为互相垂直的两个直线运动来处理．因此，该内容可看做为前面所学的平行四边形定则与匀变速直线运动规律的综合．圆周运动是自然界普遍存在的一种运动形式，处理其动力学问题时，关键要注意两点：(1)确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置，以便确定向心力的方向．(2)向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的性质力，它是根据力的作用效果命名的．切不可在物体间的相互作用力以外再添加一个向心力．研究竖直平面内的圆周运动要抓住各种约束物的区别以及运动物体在最高点、最低点的受力特征，并结合牛顿第二定律求解．牛顿运动定律在卫星与天体运动中的应用，不可避免地要密切结合万有引力定律．这类问题需把握以下几个重要方面：①运动模型的建立：A 星绕B 星做匀速圆周运动；②由A 星与B 星之间的万有引力提供A 星运动所需的向心力；③合理选择向心力的表达式，列出万有引力等于向心力的方程，推导出线速度、角速度、周期、半径、向心加速度、中心天体B 的质量等等的表达式；④重力加速度g 这一概念的迁移：星球表面有GM ＝gR 2，这一式子又称“黄金代换式”，不仅可用于地球表面，也可用于其他星球表面；⑤地球表面卫星、高空卫星、极地卫星、赤道卫星、同步卫星、三个宇宙速度等的含义要深刻领会、准确掌握，才能在处理问题时应用自如．体 验 高 考 【p 75】1．(多选)(2018·全国卷Ⅰ)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s 时，它们相距约400 km ，绕二者连线上的某点每秒转动12圈．将两颗中子星都看做是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( )A ．质量之积B ．质量之和C ．速率之和D ．各自的自转角速度【解析】双中子星做匀速圆周运动的频率f ＝12 Hz(周期T ＝112 s)，由万有引力等于向心力，可得，Gm 1m 2r 2＝m 1r 1(2πf)2，G m 1m 2r2＝m 2r 2(2πf)2，r 1＋r 2＝r ＝400 km ，联立解得：(m 1＋m 2)＝（2πf ）2r3G ，选项B 正确，A 错误；由v 1＝ωr 1＝2πfr 1，v 2＝ωr 2＝2πfr 2，联立解得：v 1＋v 2＝2πfr ，选项C 正确；不能得出各自自转的角速度，选项D 错误．【答案】BC2．(2018·全国卷Ⅱ)2018年2月，我国500 m 口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318＋0253”，其自转周期T ＝5.19 ms ，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67×10－11 N ·m 2/kg 2.以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为( )A ．5×109 kg/m 3B ．5×1012 kg/m 3C ．5×1015 kg/m 3D ．5×1018 kg/m 3【解析】设脉冲星质量为M ，密度为ρ根据天体运动规律知：GMm R 2≥m(2πT )2Rρ＝M V ＝M43πR 3代入可得：ρ≈5×1015kg/m 3，故C 正确． 【答案】C3．(2018·全国卷Ⅲ)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P ，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍．P 与Q 的周期之比约为( )A ．2∶1B ．4∶1C ．8∶1D ．16∶1【解析】设地球半径为R ，根据题述，地球卫星P 的轨道半径为R P ＝16R ，地球卫星Q 的轨道半径为R Q ＝4R ，根据开普勒定律，T 2P T 2Q ＝R 3PR 3Q ＝64，所以P 与Q 的周期之比为T P ∶T Q ＝8∶1，选项C 正确．【答案】C4．(2018·全国卷Ⅲ)在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v 和v2的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( )A ．2倍B ．4倍C ．6倍D ．8倍【解析】设甲球落至斜面时的速率为v 1，乙落至斜面时的速率为v 2，由平抛运动规律，x ＝vt ，y ＝12gt 2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tan θ＝yx ，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，12mv 2＋mgy ＝12mv 21，联立解得：v 1＝1＋4tan 2θ·v ，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比．同理可得，v 2＝1＋4tan 2θ·v 2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A 正确．【答案】A5．(2016·北京)如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E 运行，在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是( )A ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的速度都相同B ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同C ．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D ．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量【解析】P 点，沿轨道1运行时，地球对人造卫星的引力大于人造卫星做圆周运动需要的向心力，即F 引>mv 21r ，沿轨道2运行时，地球对人造卫星的引力刚好能提供人造卫星做圆周运动的向心力，即F 引＝mv 22r ，故v 1<v 2，选项A 错误；在P 点，人造卫星在轨道1和轨道2运行时，地球对人造卫星的引力相同，由牛顿第二定律可知，人造卫星在P 点的加速度相同，选项B 正确；在轨道1的不同位置，地球对人造卫星引力大小不同，故加速度也不同，选项C 错误；在轨道2上不同位置速度方向不同，故动量不同，选项D 错误．【答案】B6．(2017·全国卷Ⅰ)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)．速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网，其原因是( )A ．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B ．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C ．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D ．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 【答案】C7．(2015·福建)如图，若两颗人造卫星a 和b 均绕地球做匀速圆周运动，a 、b 到地心O 的距离分别为r 1、r 2，线速度大小分别为v 1、v 2，则( )A.v 1v 2＝r 2r 1 B.v 1v 2＝r 1r 2C.v 1v 2＝(r 2r 1)2D.v 1v 2＝(r 1r 2)2 【解析】对人造卫星，根据万有引力提供向心力GMm r 2＝m v2r ，可得v ＝GMr.所以对于a 、b 两颗人造卫星有v 1v 2＝r 2r 1，故选项A 正确． 【答案】A8．(2017·全国卷Ⅲ)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的( )A ．周期变大B ．速率变大C ．动能变大D ．向心加速变大【解析】由天体知识可知：T ＝2πRRGM，v ＝GM R ，a ＝GMR2.半径不变，周期T ，速率v ，加速度a 均不变，故A 、B 、D 错误．根据E k ＝12mv 2可得：速率v 不变，组合体质量m 变大，故动能E k 变大．【答案】C9．(2017·北京)利用引力常量G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( ) A ．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B ．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C ．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D ．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离【解析】在地球表面附近，在不考虑地球自转的情况下，物体所受重力等于地球对物体的万有引力，有GMm R 2＝mg ，可得M ＝gR2G，A 能求出地球质量．根据万有引力提供卫星、月球、地球做圆周运动的向心力，由GMm R 2＝mv 2R ，vT ＝2πR ，解得M ＝v 3T 2πG ；由GMm 月r 2＝m 月⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 月2r ，解得M＝4π2r 3GT 2月；由GM 日 M r 2日＝M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 日2r 日，会消去两边的M ；故BC 能求出地球质量，D 不能求出． 【答案】D 10．(2017·天津)我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体．假设组合体在距地面高度为h 的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球的半径为R ，地球表面处重力加速度为g ，且不考虑地球自转的影响．则组合体运动的线速度大小为________，向心加速度大小为________．【解析】在地球表面附近，物体所受重力和万有引力近似相等，有：G MmR 2＝mg ，航天器绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有：G Mm （R ＋h ）2＝mv2R ＋h＝ma ， 解得：线速度v ＝R g R ＋h ，向心加速度a ＝gR2（R ＋h ）2. 【答案】Rg R ＋h gR 2（R ＋h ）211．(2016·浙江)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P 是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h 的探测屏AB 竖直放置，离P 点的水平距离为L ，上端A 与P 点的高度差也为h.(1)若微粒打在探测屏AB 的中点，求微粒在空中飞行的时间； (2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)若打在探测屏A 、B 两点的微粒的动能相等，求L 与h 的关系．【解析】(1)打在中点的微粒32h ＝12gt 2①t ＝3h g② (2)打在B 点的微粒v 1＝L t 1，2h ＝12gt 21③v 1＝Lg 4h④ 同理，打在A 点的微粒初速度v 2＝L g 2h⑤ 微粒初速度范围Lg4h≤v≤L g 2h⑥ (3)由能量关系12mv 22＋mgh ＝12mv 21＋2mgh⑦代入④、⑤式L ＝22h⑧2020’新课标·名师导学·高考第一轮总复习同步测试卷物理(四)(曲线运动万有引力与航天) 【p379】时间：90分钟总分：100分一、选择题(本大题共14小题，每小题4分，共56分．其中1～10为单项选择题，11～14题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1．下列有关曲线运动的说法错误的是(B)A．做曲线运动的物体的加速度一定不为零B．物体在变力作用下一定做曲线运动C．曲线运动一定是变速运动D．速率保持不变的运动可以是曲线运动【解析】曲线运动的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度不为零；故A、C正确；物体做曲线运动的条件是力和速度不在同一直线上，如果力只是大小改变，方向始终与速度方向相同，则物体可以做直线运动，故B错误；速率是指速度的大小，速率不变但速度方向时刻改变，则物体可以做曲线运动，故D正确．本题选错误的，故选B.2．如图所示，河水以相同的速度向右流动，落水者甲随水漂流，至b点时，救生员乙从O点出发对甲实施救助，则救生员乙相对水的运动方向应为图中的(B)A．Oa方向 B．Ob方向C．Oc方向 D．Od方向3．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈，都能套中地面上同一目标．设铁圈在空中运动时间分别为t1、t2，则(D)A．v1＝v2 B．v1>v2C．t1＝t2 D．t1>t24．一辆满载新鲜苹果的货车以恒定速率通过某公路环岛，角速度为ω，其中一个处于中间位置的苹果质量为m，它到公路环岛中心的距离为R，则其他苹果对该苹果的作用力为(C)A．mg B．mω2RC.m2g2＋m2ω4R2D.m2g2－m2ω4R2【解析】苹果做匀速圆周运动，受重力和其它苹果的作用力，根据牛顿第二定律和向心力公式，有：水平方向：F x ＝m ω2R ；竖直方向：F y ＝mg ；故合力为：F ＝F 2x ＋F 2y ＝m 2g 2＋m 2ω4R 2，故C 正确．5．质量为m 的物体P 置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，斜面足够长，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P 与动力小车，P 与滑轮间的细绳平行于斜面，小车带动物体P 以速率v 沿斜面做匀速直线运动，下列判断正确的是(C)A ．小车的速率为vB ．小车的速率为vcos θ1C ．小车速率始终大于物体速率D ．小车做匀变速运动【解析】将小车的速度v 车进行分解如图所示，则v ＝v 车cos θ2，故A 、B 错误；由速度的分解图可知，v 车＞v ，故C 正确；小车速率v 车＝vcos θ2，故D 错误．6．我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭发动机的航天飞机A 在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B 处与空间站C 对接．已知空间站绕月圆轨道的半径为r ，周期为T ，万有引力常量为G ，月球的半径为R.下列说法中正确的是(C)A ．航天飞机在图示位置正在匀速向B 运动 B ．月球的第一宇宙速度为v ＝2πrTC ．月球的质量为M ＝4π2r3GT2D ．要使航天飞机和空间站对接成功，飞机在接近B 点时必须加速 【解析】关闭发动机的航天飞机A 在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近的过程中，做的是变加速运动，A 错误；空间站的运行速度为v ＝2πrT，而第一宇宙速度应是环绕月球表面沿圆形轨道运动的速度，应大于此速度，所以选项B 错误；根据GmM r 2＝m 4π2T 2r ，解得月球质量为M ＝4π2r3GT 2，所以选项C 正确；欲对接成功，需要飞机在接近B 点时减速，否则飞机将做椭圆运动，所以选项D 错误．7．有一位特技演员骑摩托车进行特技表演．已知他跨越的水平距离约60 m ，如果他起跳的水平平台比着地的水平平台高7.2 m ，且有100 m 的水平助跑跑道，他在助跑跑道上的平均加速度是(g ＝10 m/s 2) (A)A ．12.5 m/s 2B ．10 m/s 2C ．20 m/s 2D ．15 m/s 2【解析】依h ＝12gt 2，t ＝2h g＝14.410s ＝1.2 s ， 依x ＝v 0t ，∴v 0＝601.2m/s ＝50 m/s.v 20＝2ax′，∴a ＝5022×100m/s 2＝12.5 m/s 2，选A.8．从某一高度处的同一地点同时水平和竖直向上抛出两个小球，两球的初速度大小均为20 m/s ，两球之间用一根轻绳相连，两球抛出1 s 时，轻绳恰好绷直，则轻绳的长度为(取g＝10 m/s 2)(D)A ．10 mB ．20 mC ．30 mD ．20 2 m【解析】竖直上抛的小球上升的高度h 1＝v 0t －12gt 2＝15 m ，平抛小球的水平位移x ＝v 0t＝20 m ，竖直下落的高度为h 2－12gt 2＝5 m ，轻绳的长度为l ，有l 2＝x 2＋(h 1＋h 2)2，l ＝20 2 m ，选项D 正确．9．据《科技日报》报道，2020年前我国将发射8颗绕地球做匀速圆周运动的海洋系列卫星，包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛等岛屿附近海域的监测．已知雷达卫星轨道半径是动力环境卫星轨道半径的n 倍，则(B)A ．雷达卫星的线速度是动力环境卫星线速度的1nB ．雷达卫星与动力环境卫星的向心加速度之比为1n2C ．在相同时间内，雷达卫星与地心的连线跟动力环境卫星与地心的连线扫过的面积相等D ．雷达卫星与动力环境卫星的角速度之比为1n3【解析】由万有引力提供向心力：G Mm r 2＝m v 2r ＝ma ＝mr ω2，可得v ＝GM r ，a ＝GM r 2，ω＝GM r3 由v ＝GMr可得雷达卫星的线速度是动力环境卫星线速度的1n，则A 错误； 由a ＝GM r 2可得雷达卫星与动力环境卫星的向心加速度之比为1n2，则B 正确；开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，卫星也有同样的规律，但指的是同一卫星，而该选项不是同一颗卫星，则C 错误．由ω＝GMr3可得雷达卫星与动力环境卫星的角速度之比为1n3.则D 错误． 10．地球同步卫星离地心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，地球的第一宇宙速度为v 2，半径为R ，则下列比例关系中正确的是(D)A.a 1a 2＝R rB.a 1a 2＝(r R )2C.v 1v 2＝r RD.v 1v 2＝Rr【解析】设地球质量为M ，同步卫星的质量为m 1，在地球表面绕地球做匀速圆周运动的物体质量为m 2，根据向心加速度和角速度关系有a 1＝ω21r ，a 2＝ω22R ，又ω1＝ω2，故a 1a 2＝r R ，A错B 错；由万有引力定律和牛顿第二定律得G Mm 1r 2＝m 1v 21r ，G Mm 2R 2＝m 2v 22R ，解得v 1v 2＝Rr，D 正确．选D.11．如图所示，放在水平转台上的小物体C 、叠放在水平转台上的小物体A 、B 能始终随转台一起以角速度ω匀速转动．A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 和m ，A 与B 、B 与转台、C 与转台间的动摩擦因数均为μ，B 、C 离转台中心的距离分别为r 和32r.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，则以下说法中正确的是(BC)A ．B 对A 的摩擦力一定为3μmgB ．C 与转台间的摩擦力等于A 、B 两物体间摩擦力的一半C ．转台的角速度一定满足ω≤2μg3r D ．转台的角速度一定满足ω≤μg r【解析】对A 受力分析，受重力、支持力以及B 对A 的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有f ＝(3m)ω2r ≤μ(3m)g.故A 错误．由于A 与C 转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力有：f C ＝m ×1.5r ω2，f A ＝3mr ω2，可知C 与转台间的摩擦力等于A 、B 两物体间摩擦力的一半，故B 正确；对AB 整体，有：(3m ＋2m)ω2r ≤μ(3m ＋2m)g ①对物体C ，有：m ω2(1.5r)≤μmg ②对物体A ，有：3m ω2r ≤μ(3m)g ③联立①②③解得：ω≤2μg3r，故C 正确，D 错误． 故选BC.12．如图为一半圆形坑，O 为圆心，AB 为沿水平方向的直径．在A 点以初速度v 1沿AB 方向平抛一小球，在C 点以初速度v 2沿BA 方向平抛另一相同质量的小球．已知∠COD＝60°，且不计空气阻力，则(BD)A ．若同时抛出两小球，只要速度大小合适，两小球可能同时落到D 点B ．若同时抛出两小球，不管速度多大都不能同时落到D 点C ．无论以多大速度抛出，两者都不可能在空中相遇D ．若都能落在D 点，则两小球初速度之比为v 1∶v 2＝6∶3【解析】若同时抛出，由于竖直下落高度不同，不可能同时到达D 点，A 错，B 对；若先抛出小球A ，后抛出小球B ，则两者可能在空中相遇，C 错；从A 点平抛，R ＝v 1t 1，R ＝12gt 21，小球从C 点平抛，Rsin 60°＝v 2t 2，R(1－cos 60°)＝12gt 22，则v 1v 2＝63，故D 正确．13．如图所示，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB ，另一端BC 伸直，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB 半径R ＝1.0 m ，BC 长L ＝1.5 m ，桌子高度h ＝0.8 m ，质量m ＝1.0 kg 的小球以一定的水平初速度从A 点沿过A 点的切线射入管内，从C 点离开管道后水平飞出，落地点D 离点C 的水平距离s ＝2 m ，不计空气阻力，g 取10 m/s 2.则以下分析正确的是(BD)A ．小球做平抛运动的初速度为10 m/sB ．小球从B 运动到D 的时间为0.7 sC ．小球在圆轨道P 点的角速度ω＝10 rad/sD ．小球在P 点的向心加速度为a ＝25 m/s 2【解析】根据h ＝12gt 2得，t ＝2h g＝2×0.810s ＝0.4 s ．则小球平抛运动的初速度v 0＝s t ＝20.4 m/s ＝5 m/s.故A 错误．小球在BC 段的时间t′＝L v 0＝1.55 s ＝0.3 s ，则小球从B 运动到D 的时间为0.3 s ＋0.4 s ＝0.7 s ．故B 正确．小球在圆轨道P 点的角速度ω＝v 0R ＝5 rad/s.故C 错误．小球在P 点的向心加速度为a ＝v 20R ＝251m/s 2＝25 m/s 2.故D 正确．14．火星是太阳系中地球的“邻居”，与地球相比，火星是个“小个子”，地球半径是火星半径的2倍，地球质量是火星质量的9倍，若地球表面的重力加速度为g ，地球的半径为R ，忽略自转的影响，下列说法正确的是(AD)A ．火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的49倍B ．火星的平均密度是地球平均密度的98倍C ．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的29倍D ．火星轨道半径最小的卫星的周期是地球近地卫星周期的324倍【解析】由星球表面处的物体所受万有引力等于重力可得G Mm R 2＝mg ，得到g ＝GMR2，已知地球半径是火星半径的2倍，地球质量是火星质量的9倍，则g 火g 地＝M 火M 地·R 2地R 2火＝49，选项A 正确；根据M ＝43πR 3ρ，可得ρ＝3M 4πR 3，故火星的平均密度是地球平均密度的89，选项B 错误；由万有引力提供向心力，有G Mm R 2＝m v2R，得第一宇宙速度v ＝GMR，故火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的23，选项C 错误；根据万有引力提供向心力，有G Mm R 2＝m 4π2T 2R ，得地球近地卫星的周期T ＝2πR 3GM ，TT′＝23×19＝223，T ′＝324T ，选项D 正确．二、计算题(本大题共4个小题，共44分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)15．(10分)在离水平地面高80 m 的塔顶，以30 m/s 的初速度水平抛出一物体(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2)．求：(1)物体在空中飞行的时间； (2)物体的落地速度多大； (3)物体飞行的水平距离多大？【解析】(1)根据h ＝12gt 2得，物体平抛运动的时间t ＝2h g ＝2×8010s ＝4 s. (2)落地时竖直方向速度v y ＝gt ＝40 m/s ，则落地时速度大小v ＝v 2y ＋v 20＝402＋302m/s ＝50 m/s(3)物体落地点与抛出点的水平距离x ＝v 0t ＝30×4 m ＝120 m.16．(10分)如图所示，探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P 处通过变速再进入“地月转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”绕月飞行(视为圆周运动)，对月球 进行探测．“工作轨道”周期为T 、距月球表面的高度为h ，月球半径为R ，引力常量为G ，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响．(1)要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度还是减小速度？ (2)求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小； (3)求月球的第一宇宙速度．【解析】(1)要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度使卫星做近心运动．(2)根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小v ＝2π（R ＋h ）T .(3)设月球的质量为M ，探月卫星的质量为m ，月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，所以有G Mm （R ＋h ）2＝m 4π2T2(R ＋h) 月球的第一宇宙速度v 1等于“近月卫星”的环绕速度，设“近月卫星”的质量为m′，则有G Mm′R 2＝m′v 21R解得v 1＝2π（R ＋h ）TR ＋hR. 17．(12分)如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A 点，自然状态时其右端位于B 点，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ，其形状为半径R ＝0.8 m 的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN 为其竖直直径，P 点到桌面的竖直距离也为R.质量为m ＝0.2 kg 的小物块将弹簧缓慢压缩到C 点释放，物块过B 点后做匀变速运动，由B 到D 位移与时间的关系为x ＝6t －2t 2，物块飞离桌面后恰好由P 点沿切线进入圆轨道，g ＝10 m/s 2，不计空气阻力．求：(1)小物块m 到达P 点时的速度； (2)B 、D 间的距离；(3)判断小物块m 能否沿圆轨道到达M 点(要求写出判断过程)．【解析】(1)设物块由D 点以速度v D 做平抛，落到P 点时其竖直速度为v y ＝2gR ，v yv D＝tan45°得v D ＝4 m/s ，v P ＝v ycos 45°＝4 2 m/s(2)由物块过B 点后其位移与时间的关系x ＝6t －2t 2得v 0＝6 m/s ，a ＝－4 m/s 2. BD 间的位移为x 1＝v 2D －v 22a＝2.5 m(3)若物体不沿轨道也能到达M 点，其速度为v M ， 12mv 2M ＝12mv 2D －22mgR 得v 2M ＝16－82，若物体恰好能沿轨道到达M 点，则mg ＝m mv M ′2R，解得v M ′2＝8>v 2M ，即物体不能到达M 点．18．(12分)如图所示，M 是水平放置的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，以经过O 水平向右的方向作为x 轴的正方向．在圆心O 正上方距盘面高为h 处有一个正在间断滴水的容器，在t ＝0时刻开始随长传送带沿与x 轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v.已知容器在t ＝0时滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴下一滴水．问：(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上？(2)要使盘面上只留下3个水滴，圆盘半径R 应满足什么条件？(3)若圆盘半径R 足够大，第二滴水和第三滴水在圆盘上可能相距的最远距离为多少？此时圆盘转动的角速度至少为多少？【解析】(1)水滴在坚直方向做自由落体运动，有：h ＝12gt 21； 解得：t 1＝2h g(2)第三滴水平抛后恰好落在转盘的边缘，根据平抛运动的分位移公式，有： 水平方向：x 1＝vt 1＝R 1－v·2t 1 竖直方向：y ＝h ＝12gt 21；解得：R 1＝3vt 1＝3v2h g第四滴水平抛后恰好落在转盘的边缘，根据平抛运动的分位移公式，有： 水平方向：x 2＝vt 1＝R 2－v·3t 1竖直方向：y ＝h ＝12gt 21；解得：R 2＝4vt 1＝4v2h g要使盘面上只留下3个水滴，圆盘半径的范围为： 4v2hg＞R≥3v 2h g； (3)第二滴水落在圆盘上的水平位移为s 2＝v·2t 1＝2v 2h g 第三滴水落在圆盘上的水平位移为s 3＝v·3t 1＝3v2h g 当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大，为s ＝s 2＋s 3＝5v 2hg 在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的最小角度为π，所以最小角速度为ω＝πt 1＝πg 2h.。
高考物理总复习 第十章 章末总结 提高教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学案
章末总结 提高知 识 网 络 【p 194】电磁感应⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧产生感应电流的条件⎩⎪⎨⎪⎧闭合电路中部分导体切割磁感线闭合电路磁通量变化法拉第电磁感应定律：感应电动势E ⎩⎪⎨⎪⎧切割运动⎩⎪⎨⎪⎧大小：E ＝BLvsin θE ＝Blv （三者互相垂直）方向：右手定则磁通量变化⎩⎪⎨⎪⎧大小：E ＝n ΔΦΔt 方向：楞次定律应用⎩⎪⎨⎪⎧用闭合电路欧姆定律解感应电流电路问题用牛顿运动定律解导线切割磁感线运动问题用动量观点解导线切割磁感线运动问题用能的转化和守恒定律解决电磁感应问题自感⎩⎪⎨⎪⎧自感现象⎩⎪⎨⎪⎧通电自感断电自感典型应用：镇流器——日光灯原理解题思路与方法 【p 194】1．理解因果关系：楞次定律反映了“因”“果”之间的辩证关系．原因导致结果，结果又反过来影响(“阻碍”)原因，从而引导我们既可由“因”索“果”，又可由“果”索“因”地分析物理现象．2．等效法：不规则导体垂直切割磁感线产生的电动势可用其等效长度替代；对复杂的电磁感应综合问题，要善于画出导体、框架的等效电路图，帮助分析其中的电路问题，如串、并联关系，内外电路、感应电动势的方向等．3．整体法、隔离法：提倡整体与隔离的综合应用，善于从整体到局部，又要从局部推回到整体，对物理现象及过程有深刻的认识，从而使问题简化，如很多“双杆”运动问题的分析．4．程序法分析图象问题：将物理过程分拆成几个阶段或将已知图线分拆成几段，对各“段”结合问题逐一分析．5．力电综合问题(高考热点)(1)电磁感应与力和运动结合的问题，研究方法与力学相同，首先明确物理过程，正确地进行受力分析，这里应特别注意伴随感应电流而产生的安培力：在匀强磁场中匀速运动的导体受的安培力恒定，变速运动的导体受的安培力随速度(电流)变化．其次应用相应的规律求解：匀速运动可用平衡条件求解，变速运动的瞬时速度可用牛顿第二定律和运动学公式求解，变速运动的热量问题一般用能量观点分析．(2)在电磁感应现象中，应用闭合电路欧姆定律分析问题，应明确产生电动势的那部分导体相当于电源，该部分电路的电阻是电源的内阻，而其余部分电路则是外电路．6．理论联系实际问题：本章知识应用广泛，和生产、生活、高科技联系紧密，如日光灯原理、磁悬浮列车的原理、电磁阻尼现象、延时开关、传感器的原理、超导技术应用等，要关注此类问题．体 验 高 考 【p 194】1．(2018·全国卷Ⅰ)如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻．可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B′B等于( )A.54B.32C.74D ．2 【解析】设圆的半径为R ，金属杆从Q 到S 的过程中：ΔΦ＝B ΔS ＝14B πR 2根据法拉第电磁感应定律有：E 1＝ΔΦΔt 1＝π4BR 2Δt 1.设回路的总电阻为r ，第一次通过线圈某一横截面的电荷量：q 1＝I 1Δt 1＝E 1r Δt 1＝πBR 24r① 磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B′的过程中设时间为Δt 2，ΔΦ′＝π2(B′－B)R 2第二次通过线圈某一横截面的电荷量为：q 2＝I 2Δt 2＝ΔΦ′r ＝π（B′－B ）R 22r② 由题，q 1＝q 2 ③联立①②③可得：B′B ＝32.故B 正确，A 、C 、D 错误， 【答案】B2．(多选)(2018·全国卷Ⅰ)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是( )A ．开关闭合后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动B ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向C ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向D ．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动【解析】开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处电流产生的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A 正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项BC 错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处电流产生的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动，选项D 正确．【答案】AD3．(2018·全国卷Ⅱ)如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l ，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下，一边长为32l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i 随时间变化的正确图线可能是( )【解析】设磁感应强度为B ，线圈的速度为v 、电阻为R ；如果某时刻左边位于方向向外的磁场中、右边位于方向向里的磁场中，此时两边都切割磁感应线，产生的感应电动势为：E 1＝2BLv ，根据电流为：i 1＝E 1R ＝2BLv R，根据右手定则可知电流方向为顺时针；当左右两边都处于方向相同的磁场中时，感应电动势为零，感应电流为零；当左边位于方向向里的磁场中、右边位于方向向外的磁场中，此时两边都切割磁感应线，产生的感应电动势为：E 2＝2BLv ，根据电流为：i 2＝E 2R ＝2BLv R，根据右手定则可知电流方向为逆时针，故D 正确，A 、B 、C 错误． 【答案】D4．(多选)(2018·全国卷Ⅲ)(多选)如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R ，R 在PQ 的右侧．导线PQ 中通有正弦交流电i ，i 的变化如图(b)所示，规定从Q 到P 为电流正方向．导线框R 中的感应电动势( )A ．在t ＝T 4时为零 B ．在t ＝T 2时改变方向 C ．在t ＝T 2时最大，且沿顺时针方向 D ．在t ＝T 时最大，且沿顺时针方向【解析】R 中的感应电动势E∝Δi Δt ，t ＝T 4时刻，Δi Δt ＝0，∴E ＝0，A 对，0～T 4，i 为正，穿过R 的磁通量向内增加、感生电流的磁场应向外，故感应电动势为逆时针方向，且Δi Δt>0；t ＝T 2时刻前后，Δi Δt <0，感应电动势均为顺时针方向，B 错．且t ＝T 2时刻，Δi Δt<0，且最大，故C 对，t ＝T 时刻，Δi Δt>0，且最大，故感应电动势为逆时针方向，且最大，D 错，选A 、C. 【答案】AC5．(2017·某某)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( )A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小【解析】导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小⎝ ⎛⎭⎪⎫ΔB Δt ＝k 为一定值，则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab 中的电流方向由a 到b ，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt＝k·S，回路面积S 不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律I ＝E R，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力F ＝BIL ，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D 正确．【答案】D6．(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效隔离外界震动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右震动的衰减最有效的方案是( )【答案】A7．(2017·)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈．实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3的亮度相同．下列说法正确的是( )A ．图1中，A 1与L 1的电阻值相同B ．图1中，闭合S 1，电路稳定后，A 1中电流大于L 1中电流C ．图2中，变阻器R 与L 2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等【解析】断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，由于线圈L1的自感，通过L1的电流逐渐减小，且通过A1，即自感电流会大于原来通过A1的电流，说明闭合S1，电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，L1的电阻小于A1的电阻，A、B错误；闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，C正确；闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，D错误．【答案】C8．(2017·全国卷Ⅲ)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向【解析】金属杆PQ突然向右运动，则其速度v方向向右，由右手定则可得：金属杆PQ 中的感应电流方向向上，则PQRS中感应电流方向为逆时针方向．对圆环形金属线框T分析如下：PQRS中感应电流产生向外的感应磁场，故圆环形金属线框T中为阻碍此变化，会产生向里的感应磁场，则这个感应磁场产生的感应电流方向为顺时针方向．【答案】D9．(多选)(2017·全国卷Ⅱ)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是( )A．磁感应强度的大小为0.5 TB．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N【答案】BC10．(2017·某某)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问：(1)磁场的方向；(2)MN刚开始运动时加速度a的大小；(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．【解析】(1)电容器充电后上板带正电，下板带负电，放电时通过MN的电流由M到N，欲使炮弹射出，安培力应沿导轨向右，根据左手定则可知磁场的方向垂直于导轨平面向下．(2)电容器完全充电后，两极板间电压为E，根据欧姆定律，电容器刚放电时的电流： I＝ER炮弹受到的安培力：F＝BIl 根据牛顿第二定律：F＝ma解得加速度a ＝BEl mR(3)电容器放电前所带的电荷量Q 1＝CE开关S 接2后，MN 开始向右加速运动，速度达到最大值v m 时，MN 上的感应电动势：E′＝Blv m最终电容器所带电荷量Q 2＝CE′设在此过程中MN 的平均电流为I －，MN 上受到的平均安培力：F －＝B·I －·l由动量定理，有：F －·Δt ＝mv m －0又I －·Δt ＝Q 1－Q 2最终电容器所带电荷量Q 2＝B 2l 2C 2E B 2l 2C ＋m11．(2017·)发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性．直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN 、PQ 固定在水平面内，相距为L ，电阻不计．电阻为R 的金属导体棒ab 垂直于MN 、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v(v 平行于MN)向右做匀速运动．图1轨道端点MP 间接有阻值为r 的电阻，导体棒ab 受到水平向右的外力作用．图2轨道端点MP 间接有直流电源，导体棒ab 通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I.(1)求在Δt 时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能．(2)从微观角度看，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用．为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．a.请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图．b ．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明．【解析】(1)图1中，电路中的电流I 1＝BLv R ＋r棒ab 受到的安培力F 1＝BI 1L在Δt 时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功E 电＝F 1·v Δt ＝B 2L 2v 2Δt R ＋r图2中，棒ab 受到的安培力F 2＝BIL在Δt 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的做E 机＝F 2·v Δt ＝BILv Δt(2)a.图3中，棒ab 向右运动，由左手定则可知其中的正电荷受到b→a 方向的洛伦兹力，在该洛伦兹力作用下，正电荷沿导体棒运动形成感应电流，有沿b→a 方向的分速度，受到向左的洛伦兹力作用；图4中，在电源形成的电场作用下，棒ab 中的正电荷沿a→b 方向运动，受到向右的洛伦兹力作用，该洛伦兹力使导体棒向右运动，正电荷具有向右的分速度，又受到沿b→a 方向的洛伦兹力作用．如图5、图6.b ．设自由电荷的电荷量为q ，沿导体棒定向移动的速率为u.如图6所示，沿棒方向的洛伦兹力f 1′＝qvB ，做负功W 1＝－f 1′·u Δt ＝－qvBu Δt 垂直棒方向的洛伦兹力f 2′＝quB ，做正功W 2＝f 2′·v Δt ＝quBv Δtword所以W1＝－W2，即导体棒中的一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零．f1′做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；f2′做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加．大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到传递能量的作用．- 11 - / 11。
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主题一机械运动与物理模型
单元总结
一、平均速度和瞬时速度
把遮光条通过光电门
[例1] 三个质点A 、B 、C 的运动轨迹如图1所示，三个质点同时从N 点出发，同时到达M 点，设无往返运动，下列说法正确的是( )
图1
A.三个质点从N 到M 的平均速度相同
B.三个质点在任意时刻的速度方向都相同
C.三个质点从N 点出发到任意时刻的平均速度都相同
D.三个质点从N 到M 的平均速率相同
解析 位移与通过该段位移所用时间的比值叫平均速度，本题中A 、B 、C 三个质点在相同时间内的位移相同，大小都等于MN 的长度，方向由N 指向M ，所以它们的平均速度相同，A 正确；瞬时速度是表征质点在某时刻运动快慢和方向的物理量，本题中B 质点做单向直线运动，速度方向恒定，A 、C 两质点做曲线运动，速度方向时刻在变，B 错误；三个质点从N 点出发到任意时刻(未达到M 点)，平均速度的方向不同，C 错误；由平均速率的定义可知，由N 到M ，A 、C 两质点的平均速率相等，且大于B 质点的平均速率，D 错误。
答案 A
二、速度、速度变化量和加速度
[例2] (多选)关于速度、速度变化、加速度，下列说法正确的是( )
A.速度变化越大，加速度越大
B.速度变化越快，加速度越大
C.加速度方向保持不变，速度方向也一定保持不变
D.加速度不断减小，速度可能不断减小 解析 由加速度的定义式a ＝
Δv
Δt
，可知加速度的大小是由速度的变化量和发生这一变化所用的时间共同确定的。
速度变化量大，所用时间不确定，加速度不一定越大，故选项A 错误；加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度一定越大，故选项B 正确；加速度的方向与速度的变化量Δv 的方向相同，与速度方向没有必然的联系，故选项C 错误；速度是增大还是减小，与加速度和速度方向关系有关，同向则速度增大，反向则速度减小，选项D 正确。
答案 BD
[针对训练1] 某汽车做匀变速直线运动，10 s 内速度从5 m/s 增加到25 m/s ，求加速度的大小和方向。
如遇紧急情况刹车，2 s 内速度减为零，求此过程中加速度的大小和方向(设加速度恒定)。
解析 a 1＝Δv Δt ＝25－510 m/s 2＝2 m/s 2，方向与初速度(运动方向)相同，a 2＝Δv Δt ＝0－252 m/s
2＝－12.5 m/s 2
，方向运动方向方向相反。
答案 2 m/s 2 方向与初速度相同 －12.5 m/s 2 方向与运动方向相反 三、运动图象的意义及应用 识图六看：
一看“轴”：纵、横轴所表示的物理量，特别要注意纵轴是位移x ，还是速度v 。
二看“线”：图线反映运动性质，如x －t 图象为倾斜直线表示匀速运动，v －t 图象为倾斜直线表示匀变速运动。
三看“斜率”：“斜率”往往代表一个物理量。
x －t 图象斜率表示速度；v －t 图象斜率表示加速度。
四看“面积”：主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义。
如x －t 图象面积无意义，v －t 图象与t 轴所围面积表示位移。
五看“截距”：初始条件、初始位置x 0或初速度v 0。
六看“特殊值”：如交点，x －t 图象交点表示相遇，v －t 图象交点表示速度相等(不表示相
遇)。
[例3] (2018·郑州高一检测)(多选)如图2所示是某质点做直线运动的v－t图象，由图可知这个质点的运动情况是( )
图2
A.前5 s做的是匀速运动
B.5～15 s内做匀加速运动，加速度大小为1 m/s2
C.15～20 s内做匀减速运动，加速度大小为3.2 m/s2
D.质点15 s末离出发点最远，20 s末回到出发点
解析由图象可知前5 s做的是匀速运动，选项A正确；5～15 s内做匀加速运动，加速度大小为0.8 m/s2，选项B错误；15～20 s内做匀减速运动，加速度大小为3.2 m/s2，选项C 正确；质点一直做单方向的直线运动，在20 s末离出发点最远，选项D错误。
答案AC
误区警示
物体是否做匀变速直线运动，关键看该过程的加速度是不是有变化。
[针对训练2] (2018·郑州高一检测)如图3所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移—时间(x－t)图象，由图象可以看出在0～4 s这段时间内( )
图3
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.4 s时甲、乙两物体之间的距离最大
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.甲、乙两物体之间的最大距离为3 m
解析x－t图象的斜率表示速度的大小和方向，甲在2 s时速度反向，乙一直沿着正方向
运动，故A 错误；2 s 时，甲、乙位移之差最大，最大距离为3 m ，故B 错误，D 正确；甲、乙在前4 s 内的位移均为2 m ，平均速度为0.5 m/s ，故C 错误。
答案 D
四、匀变速直线运动中的实验问题 1.判断物体是否做匀变速直线运动
(1)求速度，画图象，若此图象为倾斜直线，则为匀变速直线运动。
(2)看位移，若相邻相等时间内各段位移均匀变化，则为匀变速直线运动。
2.求加速度
(1)求各点速度，在图象中求斜率。
(2)逐差法，(s 4＋s 5＋s 6)－(s 3＋s 2＋s 1)＝a (3T )2。
[例4] 如图4所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果。
(单位：cm)
图4
(1)为了验证小车的运动是匀变速直线运动，请进行下列计算，填入表内(单位：cm)。
各位移差与平均值最多相差________cm ，由此可得出结论：在________范围内小车在________的位移之差相等，所以小车的运动是________。
(2)小车的加速度为________m/s 2。
解析 (1)由题中数据可求各位移差依次为1.60 cm 、1.55 cm 、1.62 cm 、1.53 cm 、1.61 cm ，其平均值Δx ≈1.58 cm，各位移与平均值最多相差0.05 cm ，所以在误差允许范围内，小车在相邻相等时间内位移之差相等，因此小车做匀加速直线运动。
(2)由“逐差法”求加速度：
a ＝
（x 6＋x 5＋x 4）－（x 3＋x 2＋x 1）
9T
＝（10.71＋9.10＋7.57）－（5.95＋4.40＋2.80）9×（0.1）
2
×10－2 m/s 2
≈1.58 m/s2。
答案(1)1.60 1.55 1.62 1.53 1.61 1.58 0.05 误差允许相邻相等的时间内匀加速直线运动
(2)1.58。