浙江专用版2020版高考物理二轮复习新考点全排查考点14力学实验讲义
2020高考物理浙江专用版大二轮课件：新选考考点全排查 考点3
考点3 牛顿运动定律第二部分 新选考考点全排查考试标准知识内容考试要求牛顿第一定律c牛顿第二定律c力学单位制b牛顿第三定律c牛顿运动定律应用d超重与失重b1.牛顿第一定律(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揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；②揭示了力与运动的关系：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.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，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关.牛顿第一定律 惯性一1.牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.(2)表达式：F ＝ma .(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.牛顿第二定律 力学单位制二2.力学单位制(1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.(2)基本单位：基本物理量的单位.国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时间，单位分别是米、千克、秒.(3)导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力.2.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.3.表达式：F ＝－F ′.牛顿第三定律三1.牛顿第二定律的表达式为：F 合＝ma ，加速度由物体所受合外力决定，加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变.2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别：(1)轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将突变为0.(2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.瞬时问题四1.超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.(2)产生条件：物体的加速度a ＝g ，方向竖直向下.超重和失重五4.实重和视重(1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.(2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.5.判断超重和失重的方法从受力的角度判断当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态从速度变化的角度判断①物体向上加速或向下减速时，物体处于超重状态②物体向下加速或向上减速时，物体处于失重状态1.连接体的运动特点轻绳连接——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.轻杆连接——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比.轻弹簧连接——在弹簧发生形变的过程中，两端物体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端物体的速度相等.连接体问题六2.处理连接体问题的方法整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度，后隔离求内力”。
2020版高考物理二轮复习考点全排查讲义浙江专用版
2020版高考物理二轮复习考点全排查讲义浙江专用版考点1匀变速直线运动考点2相互作用考点3牛顿运动定律考点4曲线运动考点5万有引力定律考点6机械能考点7静电场考点8恒定电流考点9磁场考点10电磁感应考点11交变电流考点12选修3－4 考点13选修3－5 考点14力学实验考点15电学实验考点1 匀变速直线运动考试标准质点和参考系1．质点(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点．(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,就可以看做质点．(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在．2．参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的．(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系．(3)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．通常以地面为参考系．位移和速度1．位移和路程2.速度与速率(1)平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v＝ΔxΔt,是矢量,其方向就是对应位移的方向．(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向．(3)速率：瞬时速度的大小,是标量．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． 2．定义式：a ＝Δv Δt ＝v －v 0Δt.3．决定因素：a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定,而是由Fm来决定．4．方向：与Δv 的方向一致,由合外力的方向决定,而与v 0、v 的方向无关．匀变速直线运动的规律 1．匀变速直线运动沿着一条直线,且加速度不变的运动． 2．匀变速直线运动的基本规律 (1)速度公式：v ＝v 0＋at . (2)位移公式：x ＝v 0t ＋12at 2.(3)速度位移关系式：v 2－v 02＝2ax .匀变速直线运动的三个推论1．连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等, 即x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1＝aT 2.2．做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度． 平均速度公式：v ＝v 0＋v2＝2t v .3．位移中点速度2x v ＝v 02＋v 22.自由落体运动1．条件：物体只受重力,从静止开始下落． 2．基本规律 (1)速度公式：v ＝gt . (2)位移公式：x ＝12gt 2.(3)速度位移关系式：v 2＝2gx . 3．伽利略对自由落体运动的研究(1)伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论． (2)伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推．这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来．运动学图象 1．运动学图象的识别根据图象中横、纵坐标轴所代表的物理量,明确该图象是位移—时间图象(xt 图象),还是速度—时间图象(vt 图象),或是加速度—时间图象(at 图象),这是解读运动学图象信息的前提． 2．图象信息的解读考点2 相互作用考试标准弹力1．弹力(1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力．(2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生形变．(3)弹力方向：(4)弹力有无的判断2．胡克定律(1)内容：在弹性限度内,弹力的大小和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比．(2)表达式：F＝kx.①k是弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,用符号N/m表示；k的大小由弹簧自身性质决定．②x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度．摩擦力1．静摩擦力与滑动摩擦力2.动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值．μ＝F fF N.(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度．力的合成与分解1．合力与分力(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,那几个力叫做这一个力的分力．(2)关系：合力与分力是等效替代关系．2．共点力作用在物体的同一点,或作用线交于一点的几个力．如图中各组力均为共点力．3．力的合成(1)运算法则①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力．②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．如图乙,F1、F2为分力,F为合力．(2)两个力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2；合力可以大于分力,也可以小于分力,还可以等于分力．(3)几种特殊情况的共点力的合成两力等大夹F4.力的分解方法(1)效果分解法：由力的作用效果确定分力的方向,根据平行四边形定则作出平行四边形,然后用数学知识求解．(2)正交分解法①定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．②建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中,往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系．受力分析1．把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程． 2．一般步骤共点力的平衡 1．平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态． 2．平衡条件F 合＝0或者⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝0F y ＝0.3．平衡条件的推论(1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反．(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等,方向相反,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形． (3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反．考点3 牛顿运动定律考试标准知识内容考试要求牛顿第一定律惯性1．牛顿第一定律(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揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律；②揭示了力与运动的关系：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．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,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关．牛顿第二定律力学单位制1．牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同．(2)表达式：F＝ma.(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系．②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况．2．力学单位制(1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制．(2)基本单位：基本物理量的单位．国际单位制中基本物理量共七个,其中力学有三个,是长度、质量、时间,单位分别是米、千克、秒．(3)导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．牛顿第三定律1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力．2．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．3．表达式：F＝－F′.瞬时问题1．牛顿第二定律的表达式为：F合＝ma,加速度由物体所受合外力决定,加速度的方向与物体所受合外力的方向一致．当物体所受合外力发生突变时,加速度也随着发生突变,而物体运动的速度不能发生突变．2．轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别：(1)轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后,原有的弹力将突变为0.(2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时,轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变．超重和失重1．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有向上的加速度．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有向下的加速度．3．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象．(2)产生条件：物体的加速度a＝g,方向竖直向下．4．实重和视重(1)实重：物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关．(2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力．此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重．5．判断超重和失重的方法连接体问题1．连接体的运动特点轻绳连接——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等．轻杆连接——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比．轻弹簧连接——在弹簧发生形变的过程中,两端物体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时,两端物体的速度相等．2．处理连接体问题的方法考点4 曲线运动考试标准曲线运动1．速度的方向：质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向．2．运动的性质：做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动．3．运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上．4．合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧．5．合外力对运动的影响合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向,合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小．(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速度大小增大；(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速度大小减小；(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速度大小不变．运动的合成与分解1．遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则．2．合运动与分运动的关系(1)等时性：合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止．(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响．(3)等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果．3．两个直线运动的合运动性质的判断标准：看合初速度方向与合加速度方向是否共线．4.小船渡河问题(1)船的实际运动：是水流的运动和船相对静水的运动的合运动．(2)三种速度：船在静水中的速度v 船、水的流速v 水、船的实际速度v ,遵循平行四边形定则．平抛运动1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下的运动． 2．性质：平抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线． 3．研究方法：运动的合成与分解 (1)水平方向：匀速直线运动； (2)竖直方向：自由落体运动． 4.基本规律(如图)(1)速度⎩⎪⎨⎪⎧水平方向：v x ＝v 0竖直方向：v y ＝gt合速度的大小v ＝v x 2＋v y 2＝v 02＋g 2t 2设合速度的方向与水平方向的夹角为θ,有tan θ＝v y v x ＝gtv 0. (2)位移⎩⎪⎨⎪⎧水平方向：x ＝v 0t 竖直方向：y ＝12gt 2设合位移的大小s ＝x 2＋y 2＝(v 0t )2＋(12gt 2)2合位移的方向与水平方向的夹角为α,有 tan α＝y x ＝gt2v 0. (3)结论：①合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍,即θ≠2α,而是tan θ＝2tan α.所以做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点．②时间：由y ＝12gt 2,得t ＝2yg,平抛物体在空中运动的时间t 只由物体抛出时离地的高度y 决定,而与抛出时的初速度v 0无关．③速度变化：平抛运动是匀变速曲线运动,故在相等的时间内,速度的变化量(ΔvΔt ＝g )相等,且必沿竖直方向,如图所示．任意两时刻的速度与速度的变化量Δv 构成三角形,Δv 沿竖直方向．④与斜面结合的平抛运动,分解速度,如图甲所示,分解位移,如图乙所示．如图乙所示,小球抛出落到斜面上的时间t ＝2v 0tan θg；落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角α恒定,且tan α＝2tan θ,与初速度无关；经过t ′＝v 0tan θg,小球距斜面最远,最大距离为(v 0sin θ)22g cos θ.斜抛运动1．定义：将物体以初速度v 0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动． 2．性质：斜抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线． 3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：匀速直线运动；(2)竖直方向：匀变速直线运动． 4．基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示)(1)水平方向：v 0x ＝v 0cos θ,F 合x ＝0； (2)竖直方向：v 0y ＝v 0sin θ,F 合y ＝mg .匀速圆周运动及描述 1．匀速圆周运动(1)定义：做圆周运动的物体,若在任意相等的时间内通过的圆弧长相等,该运动就是匀速圆周运动．(2)特点：加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动． (3)条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心． 2．运动参量匀速圆周运动的向心力 1．作用效果向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小． 2．大小F ＝m v 2r ＝mr ω2＝m 4π2T2r ＝m ωv ＝4π2mf 2r .3．方向始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力． 4．来源向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供． 5．几种典型运动模型离心运动和近心运动1．离心运动：做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动．2．受力特点(如图)(1)当F＝0时,物体沿切线方向飞出；(2)当0<F<mrω2时,物体逐渐远离圆心；(3)当F>mrω2时,物体逐渐向圆心靠近,做近心运动．3．本质：离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的指向圆心方向的合力小于做匀速圆周运动需要的向心力．考点5 万有引力定律考试标准知识内容 考试要求开普勒三定律a 31．行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理．2．开普勒行星运动定律也适用于其他天体,例如月球、卫星绕地球的运动．3．开普勒第三定律a 3T2＝k 中,k 值只与中心天体的质量有关,不同的中心天体k 值不同．该定律只能用在同一中心天体的两星体之间．万有引力定律 1．内容自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比． 2．表达式F ＝G m 1m 2r2,G 为引力常量,G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2.3．适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点．(2)质量分布均匀的球体可视为质点,r 是两球心间的距离． 4．万有引力的“两点理解”和“两个推论” (1)两点理解①两物体间相互作用的万有引力是一对作用力和反作用力． ②地球上的物体(两极除外)受到的重力只是万有引力的一个分力． (2)两个推论①推论1：在匀质球壳的空腔内任意位置处,质点受到球壳的万有引力的合力为零,即∑F 引＝0.②推论2：在匀质球体内部距离球心r 处的质点(m )受到的万有引力等于球体内半径为r 的同心球体(M ′)对其的万有引力,即F ＝GM ′mr 2. 万有引力与重力的关系 1．万有引力与重力的关系地球对物体的万有引力F 表现为两个效果：一是重力mg ,二是提供物体随地球自转的向心力F向．(1)在赤道上：G MmR 2＝mg 1＋m ω2R . (2)在两极上：G Mm R2＝mg 0.(3)在一般位置：万有引力G Mm R2等于重力mg 与向心力F 向的矢量和．越靠近南、北两极,g 值越大,由于物体随地球自转所需的向心力较小,常认为万有引力近似等于重力,即GMmR 2＝mg . 2．星球上空的重力加速度g ′星球上空距离星体中心r ＝R ＋h 处的重力加速度为g ′,mg ′＝GmM (R ＋h )2,得g ′＝GM(R ＋h )2.所以g g ′＝(R ＋h )2R 2.天体质量和密度常用的估算方法宇宙速度 1．第一宇宙速度(1)第一宇宙速度又叫环绕速度,其数值为7.9km/s.(2)第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度． (3)第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,也是人造卫星的最大环绕速度． (4)第一宇宙速度的计算方法．由G Mm R 2＝m v 2R 得v ＝GMR； 由mg ＝m v 2R得v ＝gR .2．第二宇宙速度使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,其数值为11.2km/s. 3．第三宇宙速度使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,其数值为16.7km/s.卫星运行参量的分析卫星运行参量相关方程结论考点6 机械能考试标准功1．定义：一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功．2．必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移．3．物理意义：功是能量转化的量度．4．计算公式(1)恒力F的方向与位移l的方向一致时：W＝Fl.(2)恒力F 的方向与位移l 的方向成某一夹角α时：W ＝Fl cos α. 5．功的正负(1)当0≤α<π2时,W >0,力对物体做正功．(2)当π2<α≤π时,W <0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功．(3)当α＝π2时,W ＝0,力对物体不做功．变力功的分析与计算用力F 把小球从A 处缓慢拉到B 处,F 做功为W F ,则有：W F －mgL (1－cos θ)＝0,得W F ＝mgL (1－cos θ)质量为m 的木块在水平面内做圆周运动,运动一周克服摩擦力做功W f ＝F f ·Δx 1＋F f ·Δx 2＋F f ·Δx 3＋…＝F f (Δx 1＋Δx 2＋Δx 3＋…)＝F f ·2πR恒力F 把物块从A 拉到B ,绳子对物块做功W ＝F ·(hsin α－hsin β)功率1．定义：功与完成这些功所用时间的比值． 2．物理意义：描述力对物体做功的快慢． 3．公式：(1)P ＝W t,描述时间t 内力对物体做功的快慢． (2)P ＝Fv①v 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．③当力F 和速度v 不在同一直线上时,可以将力F 分解或者将速度v 分解．动能定理1．内容：在一个过程中合力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化． 2．表达式：W ＝ΔE k ＝E k2－E k1＝12mv 22－12mv 12.3．物理意义：合力的功是物体动能变化的量度． 4．适用条件：(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动． (2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功．(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用．如图所示,物块沿粗糙斜面下滑至水平面；小球由内壁粗糙的圆弧轨道底端运动至顶端(轨道半径为R )．对物块有W G ＋W f1＋W f2＝12mv 2－12mv 02对小球有－2mgR ＋W f ＝12mv 2－12mv 02机械能守恒定律1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变．2．机械能守恒的判断(1)只有重力做功时,只发生动能和重力势能的相互转化．如自由落体运动、抛体运动等． (2)只有系统内弹力做功,只发生动能和弹性势能的相互转化．如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧,和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒． (3)只有重力和系统内弹力做功,只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化．如自由下落的物体落到竖直的弹簧上,和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒．(4)除受重力(或系统内弹力)外,还受其他力,但其他力不做功,或其他力做功的代数和为零．如物体在沿斜面向下的拉力F 的作用下沿斜面向下运动,其拉力的大小与摩擦力的大小相等,在此运动过程中,其机械能守恒． 3．机械能守恒表达式几种常见的功能关系及其表达式能量守恒定律1．内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变．2．表达式ΔE减＝ΔE增．3．基本思路(1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等；(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等．功能关系的理解和应用1．只涉及动能的变化用动能定理分析．2．只涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析．3．只涉及机械能的变化,用除重力和弹簧的弹力之外的其他力做功与机械能变化的关系分析．考点7 静电场考试标准知识内容考试要求电荷电荷守恒定律1．元电荷、点电荷(1)元电荷：e＝1.60×10－19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型．2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变．(2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．(3)带电实质：物体得失电子．(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分．库仑定律1．内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上．2．表达式F ＝k q 1q 2r2,式中k ＝9.0×109N·m 2/C 2,叫做静电力常量．3．适用条件真空中的静止点电荷．(1)在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式． (2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时,可以把带电体看成点电荷．电场、电场强度 1．电场(1)定义：存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质． (2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值． (2)定义式：E ＝F q；单位：N/C 或V/m.(3)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向． 3．三个计算公式静电力做功和电势能 1．静电力做功(1)特点：静电力做功与路径无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关． (2)计算方法①W ＝qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为带电体在沿电场方向的位移． ②W AB ＝qU AB ,适用于任何电场． 2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能,称为电势能．(2)说明：电势能具有相对性,通常把无穷远处或大地的电势能规定为零．。
浙江专用版2020版高考物理二轮复习新考点全排查考点11交变电流讲义
考点11 交变电流
考试标准
正弦式交变电流 1．产生
线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动． 2．两个特殊位置的特点
(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦ
Δt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变．
(2)线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦ
Δt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．
3．电流方向的改变
一个周期内线圈中电流的方向改变两次． 4．交变电动势的最大值
E m ＝nBS ω，与转轴位置无关，与线圈形状无关．
5．交变电动势随时间的变化规律(中性面开始计时)
e ＝nBS ωsin ωt .
6．磁通量随时间变化(从中性面开始计时) Φ＝BS cos ωt ＝Φm cos ωt
交变电流“四值”的区别与联系
电感、电容对交流电的阻碍作用
1．电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频． 2．电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频．
理想变压器
1．(1)理想变压器原、副线圈基本量的关系
2.原、副线圈中各物理量的因果关系 (1)电压关系：输入电压U 1决定输出电压U 2. (2)电流关系：输出电流I 2决定输入电流I 1. (3)功率关系：P 出决定P 入．
远距离输电相关的问题 1．输电电路图
2．基本关系
电流关系：n 1I 1＝n 2I 2，n 3I 3＝n 4I 4，I 2＝I 3.
电压关系：U 1n 1＝U 2n 2，U 3n 3＝U 4n 4
，U 2＝U 3＋ΔU . 功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 3＋ΔP .。
2020高考物理浙江专用版大二轮讲义：新选考考点全排查 考点7 Word版含解析
考点7 静电场考试标准知识内容考试要求电荷及其守恒定律c库仑定律c电场强度c电势能和电势c电势差c电势差与电场强度的关系c静电现象的应用b电容器的电容c带电粒子在电场中的运动d电荷 电荷守恒定律1．元电荷、点电荷(1)元电荷：e＝1.60×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型．2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变．第 1 页共8 页第 2 页 共 8 页(2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．(3)带电实质：物体得失电子．(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分．库仑定律1．内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．表达式F ＝k ，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫做静电力常量．q 1q 2r 23．适用条件真空中的静止点电荷．(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式．(2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．电场、电场强度1．电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质．(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用．2．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值．(2)定义式：E ＝；单位：N /C 或V/m.Fq(3)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．3．三个计算公式公式适用条件说明定义式E＝Fq任何电场某点的场强为确定值，大小及方向与q无关决定式E＝kQr2真空中点电荷的电场E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定关系式E＝Ud匀强电场d是沿电场方向的距离静电力做功和电势能1．静电力做功(1)特点：静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关．(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为带电体在沿电场方向的位移．②W AB＝qU AB，适用于任何电场．2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能．(2)说明：电势能具有相对性，通常把无穷远处或大地的电势能规定为零．3．静电力做功与电势能变化的关系(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即W AB＝E p A－E p B.(2)通过W AB＝E p A－E p B可知：静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就增加多少．第 3 页共8 页第 4 页 共 8 页(3)电势能的大小：由W AB ＝E p A －E p B 可知，若令E p B ＝0，则E p A ＝W AB ，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功．电势、电势差1．电势(1)定义式：φ＝.E pq(2)相对性：通常选无穷远为电势零点；其正(负)表示该点电势比零电势高(低)．2．电势差(1)定义式：U AB ＝φA －φB ，U AB ＝－U BA .(2)静电力做功与电势差的关系：W AB ＝qU AB .3．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与电场强度的关系式：U AB ＝E ·d ，其中d 为电场中两点间沿电场方向的距离．(2)电场强度的方向和大小与电势差的关系：E ＝.电场强度在数值上等于沿电场强度方向每Ud 单位距离上降低的电势，电场强度方向指向电势降低最快的方向．4．电势高低的四种判断方法(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低．(2)依据电场力做功：根据U AB ＝，将W AB 、q 的正负号代入，由U AB 的正负判断φA 、φBW ABq 的高低．(3)电荷的正负：取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低．(4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低．常见电场的电场线和等势面分布第 5 页 共 8 页电场线(虚线)和等势面(实线)图样电场线特点等势面特点 匀强电场疏密相同的平行直线垂直于电场线的一簇等间距平面正点电荷的电场(1)离点电荷越近，电场线越密集，场强越强，方向由正点电荷指向无穷远，或由无穷远指向负点电荷(2)在正(负)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点(3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场(1)两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大(2)两点电荷连线的中垂线上，电场线的方向均相同，即场强方向相同，且与中垂线垂直(3)两点电荷连线上关于中点对称的两点的场强等大，同向连线的中垂面为等势面且与无穷远处电势相等第 6 页 共 8页等量同种点电荷的电场(1)两点电荷连线中点O 的场强为零，此处无电场线(2)从两点电荷连线中点沿中垂线到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小(3)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行，关于中点对称的两点场强等大、反向两点电荷连线上中点处电势最低，而在中垂线上，中点处电势最高电容器及电容1．电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成．(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值．(3)电容器的充、放电：①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能．2．电容(1)定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值．(2)定义式：C ＝.QU(3)单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF).1 F ＝106 μF ＝1012 pF.(4)意义：表示电容器容纳电荷本领的高低．(5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否第 7 页 共 8 页带电及电压无关．3．平行板电容器的电容(1)决定因素：正对面积，相对介电常数，两板间的距离．(2)决定式：C ＝.εr S4πkd 4．两类典型问题(1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U 保持不变．(2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量Q保持不变．带电粒子在电场中的运动1．加速(1)在匀强电场中，W ＝qEd ＝qU ＝m v 2－m v .121202(2)在非匀强电场中，W ＝qU ＝m v 2－m v .1212022．偏转(1)运动情况：如果带电粒子以初速度v 0垂直场强方向进入匀强电场中，则带电粒子在电场中做类平抛运动，如图所示．(2)处理方法：将粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动．根据运动的合成与分解的知识解决有关问题．(3)基本关系式：运动时间t ＝，加速度a ＝＝＝，偏转量y ＝at 2＝，偏转角θlv 0F m qE m qU md 12qUl 22md v 02第 8 页 共 8 页的正切值：tan θ＝＝＝.v y v 0at v 0qUlmd v 023．功能关系当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解：qU y ＝m v 2－m v ，其中U y ＝121202y ，指初、末位置间的电势差．Ud。
2020版高考物理新导学浙江选考大一轮精讲讲义：第十四章实验与探究第1讲含答案
[考试标准]2.认识误差问题在实验中的重要√第1讲 力学实验(一)实验1：探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理利用纸带记录的数据，计算各时刻的速度，再作出速度—时间图象. (1)某点的瞬时速度v n ＝x n ＋x n ＋12T；(2)若v －t 图象是一条倾斜的直线，则物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度. 二、实验装置图及器材 实验装置图如图1所示：图1打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸.三、实验步骤1.把一端带有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路.2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面.3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点.4.换上新的纸带，重复实验两次.5.增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验. 四、数据处理 1.利用纸带测量并计算(1)从纸带中选取便于测量的点作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4……测量各计数点到0点的距离x ，并记录在表中.(2)123(3)利用v n ＝x n ＋x n ＋12T 求得计数点1、2、3、4的瞬时速度，填入上面的表格中.2.作出小车运动的v －t 图象(1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，并根据表格中的数据在此坐标系中描点.(2)连线：画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直线上的点大致均匀分布在直线的两侧. 五、注意事项1.细绳、纸带要与长木板平行；2.先接通电源，待打点稳定后再释放小车；3.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器；4.无须平衡摩擦力；5.悬挂的钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集；6.作v －t 图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在坐标平面的大部分面积. 例1 (2016·浙江10月选考·17)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中 (1)下列说法中不正确或不必要的是________(填字母).A.长木板的一端必须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动B.连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行C.小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车D.选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始(2)图2甲是实验中打下的一段纸带，算出计数点2的速度大小为________m/s ，并在图乙中标出，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度大小在图乙中已标出. (3)作图并求得小车的加速度大小为________m/s 2.甲乙 图2答案 见解析解析 (1)探究小车速度随时间变化的规律，要求长木板平放，选项A 是不必要的.在处理纸带时，由于第一点并不确定，因此常常将前面的点去掉，从清晰可辨的点开始取点，选项D 是不必要的.连接钩码和小车的细线需要与长木板平行，否则就要涉及到线的拉力分解问题，选项B 是必要的.操作时应先接通电源再释放小车，选项C 是必要的.(2)根据题图甲，x 1＝3.80 cm ，x 3＝15.70 cm ，T ＝5×0.02 s ＝0.1 s ，所以v 2＝x 3－x 12T ≈0.60 m/s.标出计数点2的速度如图(a)所示.(3)作图如图(b)所示，由图象可求出加速度a ＝ΔvΔt＝1.50 m/s 2.变式1 (2018·宁波市期末)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中 (1)用到电磁打点计时器，应采用的电源是________. A.学生电源交流输出 B.3节干电池 C.蓄电池(2)下列说法正确的是________.A.应先接通电源，在打点计时器开始打点后再释放小车B.应先释放小车，再接通打点计时器的电源(3)某学生实验时得到一条点迹清晰的纸带如图3所示，图中O 、A 、B 、C 、D 、E 是打点计时器连续打下的6个点，若打点计时器的打点周期为T ，则利用此纸带得到小车的加速度的表达式为________.(用x 2、x 5、T 来表示)图3答案 (1)A (2)A (3)x 5－x 23T 2变式2 (2018·温州市“十五校联合体”期中)同学们利用如图4所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验.请你完成下列有关问题：图4(1)实验室提供如图5甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的____(填“甲”或“乙”)计时器.图5(2)另一实验小组使用的是电磁打点计时器，图6中接线正确的是_______(填“甲”或“乙”).图6(3)小宇同学选取一条清晰纸带进行研究，在纸带上选出九个计数点，如图7所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s ，根据纸带提供的信息，纸带上3、5两点间距离为________ mm.图7(4)纸带上计数点6的瞬时速度为________ m/s(结果保留3位有效数字)，小车运动的加速度为________ m/s2(结果保留2位有效数字).(5)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中对于减小实验误差有益的是________.A.垫高长木板的一端，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验答案(1)乙(2)乙(3)35.0(34.5～35.5均可)(4)0.255(0.254～0.256均可)0.38(0.36～0.42均可)(5)CD变式3(2018·杭州市五校联考)如图8所示，某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，对打出的一条纸带进行研究(打点计时器所用电源频率为50 Hz)，该同学在纸带上按每5个点取一个计数点，取了A、B、C、D、E、F等计数点进行研究，该同学已求出了一些计数点对应的速度，其数值见表格.图8(1)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，以下说法正确的是________.A.长木板带滑轮的一端必须伸出桌面外侧B.实验时小车应从靠近打点计时器的位置释放C.应先释放小车，再启动打点计时器D.牵引小车的钩码质量越大越好(2)根据图9纸带提供的信息，该同学已经计算出了打下B、D、E这三个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点C时小车的速度(保留2位有效数字)，并填入相应空格.图9(3)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系(A点对应时刻为坐标系中的0时刻)，根据以上数据在图10所给的坐标纸中作出小车的v－t图线.图10(4)根据图象可得，小车在打下A点时的速度v A＝________ m/s，小车运动的加速度a＝________ m/s2.(以上结果均保留2位有效数字)答案(1)AB(2)0.48(3)如图所示(4)0.320.80实验2：探究求合力的方法一、实验原理1.合力F′的确定：一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到同一点，则F′就是F1、F2的合力.2.合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示.3.平行四边形定则的验证：比较F和F′的大小和方向是否相同.二、实验装置图及器材实验装置图如图11所示：图11方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、刻度尺(与三角板)、图钉(若干).三、实验步骤1.钉白纸：用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.2.拴绳套：用图钉把橡皮条的一端固定在A点，在橡皮条的另一端拴上两个细绳套.3.两力拉：用两只弹簧测力计分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图12所示.记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向.图124.一力拉：只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.5.改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次.四、数据处理1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺与三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即可得到合力F 的图示.2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中用一只弹簧测力计拉时弹簧测力计的拉力F′的图示.3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则.五、注意事项1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止.2.在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同.3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜.4.实验时弹簧测力计应与木板平行，弹簧轴线与绳子共线，读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些.5.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向.6.在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些.例2某探究小组做“探究求合力的方法”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图13(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P 位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由弹簧测力计读出.弹簧测力计的示数如图(b)所示，F的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.①用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；图13②F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________.若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则. 答案(1)4.0(2)①见解析图②4.00.05解析(1)由题图(b)可知，F的大小为4.0 N(2)①画出力F1、F2的图示，按平行四边形定则画出F合，如图所示②F合的线段长约为20 mm，所以F合大小约为4.0 N，F合与拉力F的夹角的正切值为tan α＝0.05.变式4(2018·嘉兴市期末)如图14所示为探究求合力的方法的实验装置图.图14(1)请将下面实验的主要步骤补充完整.①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套上分别连着一个弹簧测力计；②沿着两个方向拉弹簧测力计.将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力的大小及方向；③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录________.(2)下列几种操作的讨论中，说法正确的是________.答案(1)该弹簧测力计拉力的大小及细绳套的方向(2)AB变式5某同学做“探究求合力的方法”实验，如图15甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图15(1)如果没有操作失误，图乙中的力F与F′中，方向一定沿AO方向的是________.(2)某同学认为实验中必须注意下列要求，其中正确的是________.(填选项前的字母)A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平面平行D.细绳要适当长些(3)实验中两个操作步骤如下：①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细绳，通过细绳同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数，并记下两细绳的方向；②只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与用两个弹簧秤拉时的伸长量相同，记下此时弹簧秤的读数和细绳的方向.其中有错误的步骤是________，正确操作应是________________________.答案(1)F′(2)CD(3)②将橡皮条与细绳结点拉到O点解析(1)F′是只用一个弹簧秤把橡皮条的结点拉到位置O的力，故F′必沿OA方向.(2)细绳的作用是显示出力的方向，不必等长，A错误；只要确保用一个弹簧秤拉时能将结点拉到同一位置即可，橡皮条不一定要在两绳夹角的平分线上，B错误；在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，使结点受到的力在与木板平行的同一平面内，C正确；为了便于记录力的方向，并减小偶然误差，拉橡皮条的细绳要适当长些，使标记细绳方向的两点远些，D正确.(3)实验用到了等效法，用两个弹簧秤拉应与用一个弹簧秤拉的效果相同，故错误的步骤是②，正确操作应是将橡皮条与细绳的结点拉到O点.变式6某同学利用共点力平衡的原理来探究共点力的合成是否遵循平行四边形定则，他将三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起，用三条细绳分别连接橡皮筋的另一端，按如图16所示方式把重物竖直吊起.在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力的大小，并通过三条细绳的方向确定三个拉力的方向，从而探究其中任意两个拉力的合力是否与第三个力等大反向.图16(1)在实验过程中，下列说法正确的是________.A.实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B.以OA、OB为两邻边作力的平行四边形，其对角线一定与OC在一条直线上C.多次实验中可改变OA、OB的夹角或改变重物质量，但结点O位置不能改变D.每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置(2)为减小误差，应选择劲度系数适当________(填“大”或“小”)的橡皮筋，质量适当________(填“大”或“小”)的重物.答案(1)AD(2)小大解析(1)实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长，从而确定橡皮筋的伸长量，进而确定力的大小，选项A正确；以OA、OB为两邻边作力的平行四边形，由于实验存在误差，其对角线不一定与OC 在一条直线上，选项B错误；多次实验中可改变OA、OB的夹角或改变重物的质量，因为是不同的实验，则结点O位置可以变动，选项C错误；每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置，选项D正确.(2)为减小误差，应选择劲度系数适当小的橡皮筋，质量适当大的重物，这样橡皮筋的伸长量较大，误差较小.实验3：探究加速度与力、质量的关系一、实验原理1.探究方法——控制变量法(1)保持小车质量不变，分析加速度与力的关系.(2)保持小车所受的力不变，改变小车的质量，分析加速度与质量的关系.2.要测量的物理量(1)小车与其上砝码的总质量；(2)小车受到的拉力；(3)小车的加速度.二、实验装置图及器材如图17所示，所需器材有打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、重物、薄木片、细绳、交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码.图17三、实验步骤1.用天平测出小车和重物(包括小盘)的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来.2.按实验装置图将实验器材安装好(小车上不系细绳).3.平衡摩擦力，把木板无滑轮的一端下面垫一薄木片，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物(包括小盘)的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等).4.将重物(包括小盘)通过细绳系在小车上，先接通电源，后放开小车，打点完毕后关闭电源，取下纸带并在纸带上标上序号，此时所挂重物(包括小盘)的重力m0g，即为小车所受的合力F.5.保持小车的质量不变，改变所挂重物(包括小盘)的重力，重复步骤4，多做几次实验，并记录好重物(包括小盘)的重力m1g、m2g……以及加速度，填入表格中.6.保持小盘中所放重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上序号.7.继续在小车上加砝码，重复步骤6，多做几次实验，并将对应的质量和加速度填入表格中.四、数据处理1.计算保持小车质量不变时，各次小盘和重物的重力(作为小车的合力)及对应纸带的加速度，填入表中.2.计算保持小盘中重物的质量不变时，各次小车和砝码的总质量及对应纸带的加速度，填入表中.3.需要记录各组对应的加速度a与小车所受拉力F，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示拉力F，描点画a－F图象，如果图象是一条过原点的直线，便证明加速度与作用力成正比.再记录各组对应的加速度a与小车和砝码总质量M，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数1M，描点画a－1M图象，如果图象是一条过原点的直线，就证明了加速度与质量成反比.五、注意事项1.一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车所受的摩擦阻力.在平衡摩擦力时，不要把悬挂重物(包括小盘)的细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要接通电源后让小车拖着纸带运动.2.整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变重物(包括小盘)质量，还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力.3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于重物(包括小盘)质量的条件下打出.只有如此，重物(包括小盘)重力才可视为小车受到的拉力.4.改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车.5.作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀分布在所作直线两侧.6.作图时两轴标度比例要适当，各量须采用国际单位制单位，这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些.例3小张和小杨同学在实验室中进行探究“加速度与力的关系”实验.为提高实验的准确度，他们设计了如图18所示的实验方案.将力传感器固定在小车上，通过力传感器可以直接显示细线拉力的大小.图18(1)采用力传感器测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比，下列说法正确的是______.A.可以不用平衡摩擦力B.利用此实验装置还需要测量重物的质量C.重物的质量要远远小于小车和力传感器的总质量D.直接测量出小车(包括力传感器)所受的拉力，可以减小误差(2)图19是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器用的交流电源的频率为50 Hz，则小车运动的加速度a＝________ m/s2.图19(3)保持小车和力传感器的总质量一定，改变重物的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据.请根据测量数据在图20中作出a－F图象.图20(4)根据作出的a－F图线，分析实验可能存在的问题是________.A.平衡摩擦力时长木板的倾角过大B.平衡摩擦力不足答案(1)D(2)0.39(3)如图所示(4)B解析 (2)a ＝(3.31－2.92)×10－2 m (0.1 s )2＝0.39 m/s 2. (4)分析a －F 图象，a ＝0时所对应的F 不为0，因此选B.变式7 (2018·浙江11月选考·17(2))在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物.小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图21甲所示.实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力.图21(1)请指出图乙中错误之处：______________________________________________________；(2)调整好实验装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是x 1和x 2，则两车的加速度之比为________. 答案 (1)拉小车的细绳与水平板没有平行 托盘和重物的总质量没有远小于小车的质量 (2)x 1∶x 2解析 细绳拉力方向应与水平板平行，以保证小车受到恒力的作用，从而加速度恒定，如果不平行，则随着小车的运动，小车水平方向的拉力会发生变化，同时根据题意“小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力”可知，只有当托盘和重物的质量远小于小车质量时，才可以近似把小车受到的拉力约等于托盘和重物的重力.根据x ＝12at 2可知，两车同时释放，同时停止，加速度之比等于位移之比. 变式8 (2018·杭州市期末)某同学用如图22所示的装置来探究加速度与力、质量的关系.图22(1)下列说法中正确的是________.A.平衡摩擦力时需要将木板有滑轮的一端稍垫高B.平衡摩擦力时需要装上纸带，并悬挂好小桶C.若改变小车质量，因小车所受阻力发生变化，需重新平衡摩擦力D.应调整滑轮，保证小车在运动过程中细线和木板平行(2)为改变小车所受的力的大小，可往小桶中添加下列图片中的________.(3)图23甲为实验中得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为x AB ＝4.22 cm ，x BC ＝4.65 cm 、x CD ＝5.08 cm 、x DE ＝5.49 cm ，已知打点计时器的工作频率为50 Hz ，则小车的加速度a ＝________ m/s 2(结果保留两位有效数字).图23(4)该同学改变小车的质量，多次实验，作出小车的加速度a 和质量M 的关系图象如图乙所示，根据图象可知a 与M 的关系可能是________.A.a ∝MB.a ∝M 2C.a ∝M －1D.a ∝M －2 答案 (1)D (2)B (3)0.43 (4)CD解析 (1)平衡摩擦力时需要将木板没有滑轮的一端稍垫高，故A 错误；平衡摩擦力时需要装上纸带，但不需要挂上小桶，故B 错误；平衡摩擦力后，mg sin θ＝F f ＝μmg cos θ，即μ＝tan θ，增大小车的质量并无影响，不需要重新平衡摩擦力，故C 错误；应保证在小车运动过程中细线和木板平行，故D 正确.(2)为改变小车所受的力的大小，可往小桶中加入已知质量的砝码，故B 正确；(3)根据逐差法得，a ＝(x DE ＋x CD )－(x BC ＋x AB )4T 2≈0.43 m/s 2. (4)由题图图象可知，质量越大，加速度越小，故C 、D 正确.变式9 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学将实验器材组装好，如图24甲所示为释放小车前瞬间的情景.(1)在接通电源进行实验之前，请你指出图中的错误或不妥之处(写出两处即可)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.图24(2)在使用打点计时器时，该同学发现纸带有图乙中的两种穿法，感到有点犹豫.你认为________(选填“A”或“B”)穿法正确.(3)该同学通过图25甲所示装置打出一条纸带，如图乙所示.根据纸带的点迹可判断出实验尚未平衡好摩擦力，为进一步平衡摩擦力，图甲中垫块应该向________(选填“左”或“右”)移一些.图25(4)调整好实验装置后，该同学顺利地完成了实验.如图26是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s，由图中的数据可算得小车的加速度a＝______ m/s2，当打点计时器打下C点时，小车的速度v C＝________ m/s.(结果均保留两位有效数字)图26答案(1)a.用了直流电源 b.开始实验时，小车离打点计时器太远 c.没有平衡摩擦力(2)B(3)左(4)0.38(0.34～0.42均可)0.20(0.19～0.21均可)解析(1)电源使用了直流电源，小车未靠近打点计时器，没有平衡摩擦力.(2)纸带应在复写纸的下面，故B 的穿法正确.(3)由题图知，在相同时间内两点间的距离越来越小，说明小车做减速运动，由牛顿第二定律知，重力沿斜面方向的分力小于滑动摩擦力，即没有完全平衡摩擦力，故应将垫块向左移以增加重力沿斜面方向的分力.。
(浙江专用)高考物理大二轮复习专题四电路与电磁感应14电磁感应的电路和图象问题课件
第14讲电磁感应的电路和■图象问剧—匚善汽朋-■ in以闭合电路为核心的电磁感应问题【典题1】（2017杭州西湖高级中学期末）如图所示,MN与P0是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为匕0.5 m o质量m- \ kg＞电阻r=0.5 Q的金属杆ob垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B=2T,导轨左端接阻值R=2 Q的电阻，导轨电阻不计。
=0时刻“杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第4 s末，肪杆的速度为心2 m/s，重力加速度g取10 m/s2o求：M C I NX X m x x |R B r x F /X XX X |(1)4 s末ab杆受到的安培力F安的大小；(2)若0〜4 s时间内，电阻R上产生的焦耳热为1.7 J，求这段时间内水平拉力F做的功；(3)若第4 s末以后，拉力不再变化，且知道4 s末至金属杆必达到最大速度过程中通过杆的电荷量纟二1・6 C，则此过程金属杆db克服安培力做功W安为多少？答案:(1)0.8 N (2)4.125 J (3)1.92 JF D 2 7 2解析：(l)E=BlvJ=—F安二B〃二一，得F安二0.8 N。
R+r R+rD |旷(2)电阻R上产生的热量为1.7 J,总热量为0总二一Q R=2.125J R1由能量守恒可得必=-加/+0总，得W F=4・125 J。
2(3) 4 s末几杆运动的加速度为a =—=0.5 m/s2At由牛顿第二定律可得F・F安二叫得第4 s末拉力F二1.3 N4 s后当加速度*0时”杆的速度达到最大。
所以速度最大时F込=0R+r得v m=3.25 m/s设ab杆在4 s末至达到最大速度过程中通过的位移为x木艮据q=It=-^—t= - - t=x=4 m“ R+r (R+r)t R+r‘由动能定理可得心安=-mv m2—爲/，得W安U1.92J2 2解题技法电磁感应与电路知识的关系图闭合电路吒EP=IUq=CU电流方向联系1：电动势E一联系2：功和能-电磁感应E嗚E=Bh>E=^Bl2a）q環楞次定律（右手定则）解决电磁感应中的电路问题三步曲用法拉第电磁感应定律算岀E 的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向:感应电流方向是电源内部电流的方向，从而确定电源正负极，明确内阻八根据“等效电源”和电路中其他各 元件的连接方式画出等效电路图。
2020年浙江省学考选考浙江物理53A高三物理复习资料专题十四动量守恒定律
矢量 方向与速度的方向相同
状态量 对应于某一时刻或某一位置
相对性 与参考系有关,通常选取地面为参考系
引入 意义
(1)为了描述力作用一段时间后对物体产生的效果 (2)为了揭示相互作用的物体系统,在作用过程中遵守的规律
栏目索引
三、动量定理
物体在一个过程始末的④ 动量变化量 等于它在这个过程中所受 力的冲量
栏目索引
ห้องสมุดไป่ตู้考向基础 一、动量守恒定律
考点二 动量守恒定律
内
如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,则这个系统的总
容
动量① 保持不变 。这就是动量守恒定律
表达式 (1)p=p' (2)一维两物体时: m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'm1v1'-m1v1=-(m2v2'-m2v2)
对象 两个及两个以上物体组成的系统
动量守 系统的内力远远大于外力,所以,系统即使所受外力之和不为零,外力 恒条件 也可以忽略,系统的总动量守恒
位移
碰撞过程是在一瞬间发生的,时间极短,所以,在物体发生碰撞的瞬间, 可忽略物体的位移,可以认为物体在碰撞前后仍在同一位置
能量
在碰撞过程中,一般伴随着③ 机械能 的损失,碰撞后系统的总动 能要小于或等于碰撞前系统的总动能,即Ek1'+Ek2'≤Ek1+Ek2
动能 在爆炸过程中,由于有④ 其他形式的能量 (如化学能)转化为动能,所以爆炸后 增加 系统的总动能增加 位置 爆炸和碰撞的⑤ 时间极短 ,因而在作用过程中,物体产生的位移很小,一般可 不变 忽略不计,可以认为爆炸和碰撞后仍然从作用前的位置以新的动量开始运动
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2020高考物理浙江专用版大二轮复习 课件 讲义 新选考考点全排查：第二部分 考点15
1．基本仪器的使用
电学
电阻(粗测)
欧姆表
①选择合适挡位；②换挡位需要重新欧姆调零；③指针示数乘以倍率，不估读
电阻箱
不估读
电流(电压)
电流表(电压表)
根据实验需要选择合适的量程，并要注意估读
2.电流表和电压表
量程
精确度
读数规则
电流表0～3A
0.1A
与刻度尺一样，采用 估读，读数规则较简单，只需在精确值后加一估读数即可
电压表0～3V
0.1V
电流表0～0.6A
0.02A
估读位与最小刻度在同一位，采用 估读
电压表0～15V
0.5V
估读位与最小刻度在同一位，采用 估读
3.实验要点
名称
装置图
常考要点
探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系
①考读数：U、I、L及d(待测金属丝直径)
②考电路：电路设计或选择(限流、外接)，实物连线或改错，器材选择
练习使用多用电表
①考读数：电压、电流、电阻挡的读数
②考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等
③考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件
4.两种测量电路
内接法
外接法
电路结构
误差原因
电流表分压U测＝Ux＋UA
电压表分流I测＝Ix＋IV
测量数值
R测＝ ＞Rx
R测＝ ＜Rx
误差分析
测量值大于真实值
测量值小于真实值
适用条件
Rx≫RA
RV≫Rx
适用测量
大电阻
小电阻
5.两种控制电路
限流式接法
分压式接法
电路图
滑片P开始位置b端a端 Nhomakorabea电压调节范围
(浙江专用版)2020版高考物理二轮复习新选考考点全排查考点13选修3_5课件
5.两条对应关系 (1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大. 6.三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0. (2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc. (3)逸出功与极限频率的关系W0＝hνc.
7.光电效应四类图象 图象名称
七 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.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. 3.跃迁：电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，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＝Em－En.(m＞n，h是普朗克常 量，h＝6.63×10－34 J·s)
二 动量守恒定律
1.内容 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变. 2.表达式 (1)p＝p′，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量 和等于作用后的动量和. (3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向. (4)Δp＝0，系统总动量的增量为零.
4.氢原子的能级图，如图所示
八 天然放射现象和原子核
1.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)放射性同位素的应用与防护 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.
2020高考物理浙江专用版大二轮讲义：新选考考点全排查 考点4 Word版含解析
考点4 曲线运动考试标准知识内容考试要求曲线运动b运动的合成与分解c平抛运动d圆周运动、向心加速度、向心力d生活中的圆周运动c曲线运动1．速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向．2．运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动．3．运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上．4．合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的“凹”侧．5．合外力对运动的影响合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向，合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小．(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速度大小增大；第 1 页共7 页第 2 页 共 7 页(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速度大小减小；(3)当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速度大小不变．运动的合成与分解1．遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则．2．合运动与分运动的关系(1)等时性：合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止．(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响．(3)等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果．3．两个直线运动的合运动性质的判断标准：看合初速度方向与合加速度方向是否共线．两个互成角度的分运动合运动的性质两个匀速直线运动匀速直线运动一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动如果v 合与a 合共线，为匀变速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v 合与a 合不共线，为匀变速曲线运动4.小船渡河问题(1)船的实际运动：是水流的运动和船相对静水的运动的合运动．(2)三种速度：船在静水中的速度v 船、水的流速v 水、船的实际速度v ，遵循平行四边形定则．第 3 页 共 7 页平抛运动1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下的运动．2．性质：平抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线．3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：匀速直线运动；(2)竖直方向：自由落体运动．4.基本规律(如图)(1)速度Error!合速度的大小v ＝＝v x 2＋v y 2v 02＋g 2t 2设合速度的方向与水平方向的夹角为θ，有tan θ＝＝.v y v x gtv 0(2)位移Error!设合位移的大小s ＝＝x 2＋y 2(v 0t )2＋(12gt 2)2合位移的方向与水平方向的夹角为α，有tan α＝＝.y x gt 2v0(3)结论：①合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍，即θ≠2α，而是tan θ＝2tan α.所以做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点．第 4 页 共 7 页②时间：由y ＝gt 2，得t ＝，平抛物体在空中运动的时间t 只由物体抛出时离地的高度y122yg 决定，而与抛出时的初速度v 0无关．③速度变化：平抛运动是匀变速曲线运动，故在相等的时间内，速度的变化量(＝g )相等，ΔvΔt且必沿竖直方向，如图所示．任意两时刻的速度与速度的变化量Δv 构成三角形，Δv 沿竖直方向．④与斜面结合的平抛运动，分解速度，如图甲所示，分解位移，如图乙所示．如图乙所示，小球抛出落到斜面上的时间t ＝；落到斜面上时，速度的方向与水平方2v 0tan θg 向的夹角α恒定，且tan α＝2tan θ，与初速度无关；经过t ′＝，小球距斜面最远，最v 0tan θg 大距离为.(v 0sin θ)22g cos θ斜抛运动1．定义：将物体以初速度v 0斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动．2．性质：斜抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线．3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：匀速直线运动；(2)竖直方向：匀变速直线运动．4．基本规律(以斜上抛运动为例，如图所示)第 5 页 共 7页(1)水平方向：v 0x ＝v 0cos θ，F 合x ＝0；(2)竖直方向：v 0y ＝v 0sin θ，F 合y ＝mg.匀速圆周运动及描述1．匀速圆周运动(1)定义：做圆周运动的物体，若在任意相等的时间内通过的圆弧长相等，该运动就是匀速圆周运动．(2)特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动．(3)条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心．2．运动参量定义、意义公式、单位线速度描述做圆周运动的物体沿圆弧运动快慢的物理量(v )(1)v ＝＝Δs Δt 2πr T(2)单位：m/s 角速度描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω)(1)ω＝＝ΔθΔt 2πT(2)单位：rad/s 周期物体沿圆周运动一圈的时间(T )(1)T ＝＝，单位：s 2πr v2πω(2)f ＝，单位：Hz1T向心加速度(1)描述速度变化快慢的物理量(a n)(2)方向指向圆心(1)a n＝＝rω2v2r(2)单位：m/s2匀速圆周运动的向心力1．作用效果向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小．2．大小F＝m＝mrω2＝m r＝mωv＝4π2mf2r.v2r4π2T23．方向始终沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力．4．来源向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供．5．几种典型运动模型运动模型向心力的来源图示飞机水平转弯火车转弯第 6 页共7 页第 7 页 共 7 页圆锥摆飞车走壁汽车在水平路面转弯水平转台(光滑)离心运动和近心运动1．离心运动：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动．2．受力特点(如图)(1)当F ＝0时，物体沿切线方向飞出；(2)当0<F <mrω2时，物体逐渐远离圆心；(3)当F >mrω2时，物体逐渐向圆心靠近，做近心运动．3．本质：离心运动的本质并不是受到离心力的作用，而是提供的指向圆心方向的合力小于做匀速圆周运动需要的向心力．。
2020版高考物理复习专题讲义浙江专用版
2020版高考物理复习专题讲义浙江专用版专题一力与运动第1讲力与物体的平衡第2讲力与直线运动第3讲力与曲线运动专题二能量与动量第4讲功和功率功能关系第5讲力学中的动量与能量问题专题三电场与磁场第6讲电场与磁场的理解第7讲带电粒子在复合场中的运动专题四电路与电磁感应第8讲直流电路与交流电路第9讲电磁感应的综合应用第10讲电学中的动量和能量问题专题五方法专题第11讲物理图象问题第12讲应用数学知识和方法处理物理问题专题六选修第13讲机械振动和机械波电磁波第14讲光的折射全反射第15讲波粒二象性原子与原子核专题七实验题题型强化第16讲力学和光学实验第17讲电学实验力与物体的平衡专题定位 1.深刻理解各种性质力的特点,熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法；2.掌握匀变速直线运动的规律及运动图象问题；3.综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题；4.熟练掌握平抛、圆周运动的规律,熟悉解决天体运动问题的两条思路．第1讲力与物体的平衡[相关知识链接]1．受力分析的步骤明确研究对象→隔离物体分析→画受力示意图→验证受力合理性．2．分析受力的思路(1)先数研究对象有几个接触处,每个接触处最多有两个力(弹力和摩擦力)．(2)同时注意对场力的分析．(3)假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及其方向的基本方法．3．注意(1)只分析研究对象受到的力．(2)只分析性质力,不分析效果力．(3)善于变换研究对象,分析不能直接判断的力．[规律方法提炼]1．整体法与隔离法在分析两个或两个以上的物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析；采用整体法进行受力分析时,要注意各个物体的运动状态必须相同．2．共点力平衡的常用处理方法(1)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大小相等,方向相反．(2)效果分解法：物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件．(3)正交分解法：物体受到三个或三个以上共点力的作用而平衡,通过建立平面直角坐标系将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件．(4)力的三角形法：对受三个共点力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据数学知识求解未知力．例1 (2019·浙南名校联盟期末)如图所示,一个质量为4kg 的半球形物体A 放在倾角为θ＝37°的斜面B 上静止不动．若用通过球心的水平推力F ＝10N 作用在物体上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止．已知sin37°＝0.6,cos37°＝0.8,取g ＝10m/s 2,则( )A ．地面对斜面B 的弹力不变 B ．地面对斜面B 的摩擦力增加8NC ．物体A 受到斜面B 的摩擦力增加8ND ．物体A 对斜面B 的作用力增加10N 答案 A解析 对A 、B 整体分析,力F 是水平的,竖直方向地面对B 的弹力不变,地面对B 的摩擦力增加10N,故A 项正确,B 项错误；对物体A 分析,加力F 前,斜面B 对物体A 的摩擦力F f ＝mg sin θ＝24N,加力F 后,F f ′＋F cos θ＝mg sin θ,F f ′＝16N,故减小8N,选项C 错误；加F 前A 对B 的作用力大小等于A 的重力,即40N,加F 后,A 对B 的作用力大小为F 2＋G 2＝102＋402N ＝1017N,故D 项错误．拓展训练1 (2019·绍兴市3月选考)如图所示,攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间,鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.80和0.60.为了节省体力,他尽可能减小身体与岩壁间的正压力,使自己刚好不下滑．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是( )A ．攀岩者受到三个力的作用B ．鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下C ．岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力D ．攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的37答案 D解析 对攀岩者分析,受重力、鞋与岩壁间弹力和摩擦力、背部与岩壁间弹力和摩擦力共五个力作用；重力方向竖直向下,鞋子和背部受到的静摩擦力方向竖直向上,故水平方向上两支持力大小相等,方向相反,F N1＝F N2,又据平衡μ1F N1＋μ2F N2＝G ,可得F f2＝μ2F N2＝37G .拓展训练2 (多选)(2019·全国卷Ⅰ·19)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N ,另一端与斜面上的物块M 相连,系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N ,直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°.已知M 始终保持静止,则在此过程中( )A ．水平拉力的大小可能保持不变B ．M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C ．M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D ．M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 答案 BD解析 对N 进行受力分析如图所示,因为N 的重力与水平拉力F 的合力和细绳的拉力F T 是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力F 的大小逐渐增大,细绳的拉力F T 也一直增大,选项A 错误,B 正确；M 的质量与N 的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,由分析可知F Tmin ＝m N g ,故若m N g ≥m M g sin θ,则M 所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若m N g <m M g sin θ,则M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项D 正确,C 错误．1．基本思路化“动”为“静”,“静”中求“动”． 2．两种方法(1)解析法：物体受到三个以上的力,且某一夹角发生变化时,将力进行正交分解,两个方向上列平衡方程,用三角函数表示各个作用力与变化角之间的关系,从而判断各力的变化． (2)图解法：物体一般受三个共点力作用；其中有一个大小、方向都不变的力；还有一个方向不变的力．画受力分析图,作出力的平行四边形或矢量三角形,依据某一参数的变化,分析各边变化从而确定力的大小及方向的变化情况．例2 (2019·江苏省模拟)如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B ,在B 与竖直墙之间放置一光滑小球A ,整个装置处于静止状态．现用水平力F 拉动B 缓慢向右移动一小段距离后,它们仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是( )A ．小球A 对物体B 的压力逐渐增大 B ．小球A 对物体B 的压力逐渐减小C ．墙面对小球A 的支持力逐渐减小D ．墙面对小球A 的支持力先增大后减小 答案 A解析 解法1 以A 球为研究对象,分析受力情况：受重力G 、墙面支持力F N 、B 的弹力F N B ,由平衡条件知F N 与F N B 的合力与G 大小相等,方向相反,将B 缓慢向右移动,F N 方向不变,F N B 沿逆时针方向缓慢转动,作出转动过程三个位置力的合成图如图甲所示,由图可知,F N 逐渐增大,F N B 逐渐增大,由牛顿第三定律知小球A 对物体B 的压力逐渐增大,故A 正确,B 、C 、D 错误．解法2 对A 球受力分析如图乙,得：竖直方向：F N B cos θ＝G水平方向：F N ＝F N B sin θ 解得：F N B ＝Gcos θF N ＝G tan θB 缓慢向右移动一小段距离,A 缓慢下落,则θ增大,所以F N B 增大,F N 增大,由牛顿第三定律知小球A 对物体B 的压力逐渐增大,故A 正确,B 、C 、D 错误．拓展训练3 (2019·广东省“六校”第三次联考)为迎接新年,小明同学给家里墙壁粉刷涂料,涂料滚由滚筒与轻杆组成,示意图如图所示．小明同学缓缓向上推涂料滚(轻杆与墙壁夹角变小),不计轻杆的重力以及滚筒与墙壁的摩擦力．轻杆对涂料滚筒的推力为F 1,墙壁对涂料滚筒的支持力为F 2,以下说法中正确的是( )A ．F 1增大B ．F 1先减小后增大C ．F 2增大D ．F 2减小答案 D解析 以涂料滚为研究对象,分析受力情况,如图,F 1与F 2的合力与重力G 总是大小相等、方向相反．小明缓缓向上推涂料滚,F 1与竖直方向夹角减小,由图可知F 1逐渐减小,F 2逐渐减小,故选D.拓展训练4 (2019·温州市联考)2018年9月2号的亚运会中,中国队包揽了跳水项目的全部10金．图示为跳水运动员在走板时,从跳板的a 端缓慢地走到b 端,跳板逐渐向下弯曲,在此过程中,该运动员对跳板的( )A ．摩擦力不断增大B ．作用力不断减小C ．作用力不断增大D ．压力不断增大答案 A解析 运动员对跳板的作用力等于重力,故大小不变；摩擦力等于重力沿跳板面方向的分力,不断增大,压力等于重力垂直于跳板方向的分力,不断减小,故A 正确．[相关知识链接] 电场力(1)大小：F ＝Eq ,F ＝kq 1q 2r 2. (2)方向：正电荷受电场力的方向与电场强度的方向相同；负电荷受电场力的方向与电场强度的方向相反．[规律方法提炼]1．方法：与纯力学问题的分析方法一样,学会把电学问题力学化． 2．步骤(1)选取研究对象(整体法或隔离法)．(2)受力分析,多了个电场力．(3)列平衡方程． 例3 (2018·嘉、丽3月联考)如图所示,水平地面上固定一个绝缘直角三角形框架ABC ,其中∠ACB ＝θ.质量为m 、带电荷量为q 的小圆环a 套在竖直边AB 上,AB 与圆环的动摩擦因数为μ,质量为M 、带电荷量为＋Q 的小滑块b 位于斜边AC 上,a 、b 静止在同一高度上且相距L .圆环、滑块均视为质点,AC 光滑,则( )A ．圆环a 带正电B ．圆环a 受到的摩擦力为μk Qq L2 C ．小球b 受到的库仑力为Mgtan θD ．斜面对小球b 的支持力为Mgcos θ答案 D解析 a 、b 静止在同一高度上,故b 受到重力G b 、斜面的支持力F N b 及a 对b 的库仑引力F ,从而处于平衡状态,由于b 带正电,因此环a 带负电,故A 错误；环a 处于静止状态,受到的是静摩擦力,那么其大小为F f ＝mg ,并不是滑动摩擦力,因此不可能为F f ＝μk Qq L2,故B 错误；对b 受力分析有：库仑引力F ＝k Qq L 2,或F ＝Mg tan θ,而斜面对b 的支持力为F N b ＝Mgcos θ,故C 错误,D正确．拓展训练5 (2019·全国卷Ⅰ·15)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )A ．P 和Q 都带正电荷B ．P 和Q 都带负电荷C ．P 带正电荷,Q 带负电荷D．P带负电荷,Q带正电荷答案 D解析对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以P、Q必带等量异种电荷,选项A、B错误；对P进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水平向左,与Q对它的库仑力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,选项D正确,C错误．拓展训练6(2019·浙江新高考研究联盟二次联考)如图所示,两个带电荷量分别为Q1与Q2的小球固定于相距为5d的光滑水平面上,另有一个带电小球A,悬浮于空中不动,此时A离Q1的距离为4d,离Q2的距离为3d.现将带电小球A置于水平面上某一位置,发现A刚好静止,则此时小球A到Q1、Q2的距离之比为( )A.3∶2B．2∶3C．3∶4D．4∶3答案 B解析小球A悬浮于空中时,Q1对其库仑力F1＝k Q1q(4d)2,Q2对其库仑力F2＝kQ2q(3d)2,由平衡条件F1＝35mg,F2＝45mg,得Q1Q2＝43.将A置于水平面上Q1、Q2之间静止,则kQ1·qr12＝kQ2·qr22,得r1r2＝23,故选B.[相关知识链接]1．安培力(1)大小：F＝BIL,此式只适用于B⊥I的情况,且L是导线的有效长度,当B∥I时F＝0.(2)方向：用左手定则判断,安培力垂直于B、I决定的平面．2．洛伦兹力(1)大小：F洛＝qvB,此式只适用于B⊥v的情况．当B∥v时F洛＝0.(2)方向：用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力永不做功．[规律方法提炼]1．立体平面化该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成．这类题目的难点是题图具有立体性,各力的方向不易确定．因此解题时一定要先把立体图转化成平面图,通过受力分析建立各力的平衡关系． 2．带电体的平衡如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动．例4 (2019·台州3月一模)如图所示,在水平绝缘杆上用两条等长的平行绝缘丝线悬挂一质量为m 的通电导体棒．将导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中,由于安培力的作用,当两条丝线与竖直方向均成30°角时,导体棒处于平衡状态,若重力加速度为g .则关于导体棒在平衡状态时的说法正确的是( )A ．导体棒所在处的磁感应强度处处相等B ．导体棒受到的安培力大小一定是12mgC ．每条丝线对导体棒的拉力大小一定是33mg D ．导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定是mg 答案 D解析 蹄形磁铁靠近两极处的两个磁铁之间才近似可以看作匀强磁场,其余部分不是匀强磁场,所以可知导体棒所在处的磁感应强度不会处处相等,故A 错误；当安培力的方向与细线垂直时,安培力最小,F ＝mg sin30°＝12mg ,所以导体棒受到的安培力大小不一定是0.5mg ,故B 错误；安培力等于0.5mg 时,两条丝线的拉力的和等于32mg ,每条丝线对导体棒的拉力大小都是34mg ,故C 错误；导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定与重力大小相等,方向相反,故D 正确．拓展训练7 均匀带正电的薄圆盘的右侧,用绝缘细线A 、B 悬挂一根水平通电直导线ab ,电流方向由a 到b ,导线平行于圆盘平面．现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动,细线仍然竖直,与圆盘静止时相比,下列说法正确的是( )A ．细线所受弹力变小B ．细线所受弹力不变C ．细线所受弹力变大D ．若改变圆盘转动方向,细线所受弹力变大 答案 C解析 圆盘静止时,通电直导线受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力,两者等大反向,合力为零．当圆盘匀速转动时,根据右手螺旋定则,圆盘产生水平向右的磁场,根据左手定则,通电直导线受到方向向下的安培力,故细线所受的弹力变大,选项A 、B 错误,C 正确；若改变圆盘转动方向,通电直导线受到的安培力方向向上,细线所受的弹力变小,选项D 错误． 拓展训练8 (多选)长方形区域内存在有正交的匀强电场和匀强磁场,其方向如图所示,一个质量为m 且带电荷量为q 的小球以初速度v 0竖直向下进入该区域．若小球恰好沿直线下降,则下列判断正确的是( )A ．小球带正电B ．电场强度E ＝mgqC ．小球做匀速直线运动D ．磁感应强度B ＝mg qv 0答案 CD解析 小球在复合场内受到自身重力、电场力和洛伦兹力,其中电场力和重力都是恒力,若速度变化则洛伦兹力变化,合力变化,小球必不能沿直线下降,所以合力等于0,小球做匀速直线运动,选项C 正确．若小球带正电,则电场力斜向下,洛伦兹力水平向左,和重力的合力不可能等于0,所以小球不可能带正电,选项A 错误．小球带负电,受到斜向上的电场力和水平向右的洛伦兹力,根据力的合成可得qE ＝2mg ,电场强度E ＝2mgq,选项B 错误．洛伦兹力qv 0B ＝mg ,磁感应强度B ＝mgqv 0,选项D 正确．专题强化练基础题组1．(2019·福建厦门市上学期期末质检)如图所示,在水平晾衣杆上晾晒床单时,为了使床单尽快晾干,可在床单间支撑轻质小木棍．小木棍的位置不同,两侧床单间夹角θ将不同,设床单重力为G,晾衣杆对床单的作用力大小为F,下列说法正确的是( )A．θ越大,F越大B．θ越大,F越小C．无论θ取何值,都有F＝GD．只有当θ＝120°时,才有F＝G答案 C解析以床单和小木棍整体为研究对象,整体受到重力G和晾衣杆的支持力F,由平衡条件知F ＝G,与θ取何值无关,故A、B、D错误,C正确．2.(2019·广东珠海市质量监测)区伯伯在海边钓获一尾鱼,当鱼线拉着大头鱼在水中向左上方匀速运动时,鱼受到水的作用力方向可能是( )A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D．水平向右答案 D解析鱼处于平衡状态,受到竖直向下的重力、斜向左上的拉力、水的作用力,根据受力平衡的条件,结合力的合成可知,鱼受到的水的作用力的方向一定是与拉力和重力的合力的方向相反,故D正确,A、B、C错误．3.(2019·金华十校期末)体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作：运动员两手臂对称支撑,竖直倒立保持静止状态．当运动员两手间距离缓慢增大时,每只手臂对人体的作用力T及它们的合力F的大小变化情况为( )A．T增大,F不变B．T增大,F减小C．T增大,F增大D．T减小,F不变答案 A4.(2019·超级全能生2月联考)打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示．设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,下列说法正确的是( )A．第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mgC．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D．要做到“每次只进一张纸”,应要求μ1＞μ2答案 D解析第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力F f0,方向向右,第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力F f,方向向左,F f＝μ2(mg＋F),F为搓纸轮对第1张纸的压力,F f0＝F f＜μ1F,正常情况F≫mg,故μ1＞μ2,A错误,D正确．第2张与第3张纸之间的摩擦力及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力,根据受力平衡知,大小均为F f,B、C错误．5．(2019·广东深圳市4月第二次调研)如图所示,用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b,再水平移到c,最后竖直下移到d.全过程钢件受到水的阻力大小不变,方向与运动方向相反,所受浮力恒定．则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段,缆绳对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是( )A．F1>F2>F3B．F1>F3>F2C．F2>F1>F3D．F3>F2>F1答案 A解析钢件从a匀速运动到b,对钢件受力分析得到：F1＝mg＋F f；从b匀速运动到c,有：F2＝F f 2＋(mg)2；从c匀速运动到d,有：F3＝mg－F f；由于F2＝F f 2＋(mg)2＝(F f＋mg)2－2mgF f,故F 1>F 2>F 3,故A 正确,B 、C 、D 错误．6．(2019·绍兴诸暨市期末)如图所示为复印机工作原理图：正电荷根据复印图案排列在鼓表面,带负电的墨粉颗粒由于电场作用被吸附到鼓表面,随后转移到纸面上“融化”产生复印图案．假设每个墨粉颗粒质量为8.0×10－16kg,带20个多余电子,已知墨粉颗粒受到的电场力必须超过它自身重力的2倍才能被吸附,则鼓表面电场强度至少为(g 取10m/s 2)( )A ．2.5×103N/C B ．5.0×103N/C C ．5.0×104N/C D ．1.0×105N/C答案 B解析 由题意知：qE ＝2mg ,E ＝2mg q ＝2×8×10－16×1020×1.6×10－19N/C ＝5.0×103 N/C,故选项B 正确．7.(2019·金华十校高三期末)如图所示,a 、b 、c 为真空中三个带电小球,b 球带正电且带电荷量为＋Q ,用绝缘支架固定,a 、c 两个小球用绝缘细线悬挂,处于平衡状态时三个小球球心等高,且a 、b 和b 、c 间距离相等,悬挂a 小球的细线向左倾斜,悬挂c 小球的细线竖直,则以下判断正确的是( )A ．a 小球带负电且带电荷量为－4QB ．c 小球带正电且带电荷量为＋4QC ．a 、b 、c 三个小球带同种电荷D ．a 、c 两小球带异种电荷 答案 A解析 根据受力平衡条件可知,因b 球带正电,要使a 、c 两球平衡,所以a 、c 两球一定带负电,对c 小球进行分析,a 、c 间的距离是b 、c 间的两倍,由库仑定律,则有：k |QQ c |r 2＝k |Q a Q c |(2r )2,因a 球带负电,可得：Q a ＝－4Q ,故A 正确．8．(2019·山东济南市模拟)如图甲所示,用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度．若挂在天平右臂下方的为单匝矩形线圈且通入如图乙所示的电流,此时天平处于平衡状态．现保持边长MN 和电流大小、方向不变,将该矩形线圈改为三角形线圈,挂在天平的右臂下方,如图丙所示．则( )A．天平将向左倾斜B．天平将向右倾斜C．天平仍处于平衡状态D．无法判断天平是否平衡答案 B解析由左手定则分析可知,线圈受到的安培力方向向上,矩形线圈改成三角形线圈,安培力变小,故天平将向右倾斜．9.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置,当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止．则( )A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上D．金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下答案 A解析受力分析如图所示,当磁场方向竖直向上时,由左手定则可知安培力水平向右,金属杆ab受力可以平衡,若磁场方向竖直向下,由左手定则可知安培力水平向左,则金属杆ab受力无法平衡,A正确,B、C、D错误．10.(2019·陕西汉中市3月联考)如图所示,固定的木板与竖直墙面的夹角为θ,重为G的物块静止在木板与墙面之间,不计一切摩擦,则( )A ．物块对墙面的压力大小为G tan θB ．物块对墙面的压力大小为G sin θcos θC ．物块对木板的压力大小为G cos θD ．物块对木板的压力大小为Gsin θ答案 D解析 对物块受力分析,根据平行四边形定则可知：物块对墙面的压力大小为F 1′＝F 1＝G tan θ；物块对木板的压力大小为F 2′＝F 2＝Gsin θ,故选项A 、B 、C 错误,D 正确． 能力题组11.(2019·河南普通高中高考物理模拟)如图所示,六根原长均为l 的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F 作用下,形成一个稳定的正六边形．已知正六边形外接圆的半径为R ,每根弹簧的劲度系数均为k ,弹簧在弹性限度内,则F 的大小为( )A.k2(R －l )B ．k (R －l )C ．k (R －2l )D ．2k (R －l )答案 B解析 正六边形外接圆的半径为R ,则弹簧的长度为R ,弹簧的伸长量为：Δx ＝R －l 由胡克定律可知,每根弹簧的弹力为：F 弹＝k Δx ＝k (R －l ),两相邻弹簧夹角为120°,两相邻弹簧弹力的合力为：F 合＝F 弹＝k (R －l ), 弹簧静止处于平衡状态,由平衡条件可知,F 的大小为：F ＝F 合＝k (R －l ),故B 正确,A 、C 、D 错误．12.(2019·山东烟台市下学期高考诊断)如图所示,质量为M 的斜劈静止在粗糙水平地面上,质量为m 的小物块正在斜面上匀速下滑．现在m 上施加一个水平推力F ,则在m 的速度减小为零之前,下列说法正确的是( )A ．加力F 之后,m 与M 之间的摩擦力变小B ．加力F 之后,m 与M 之间的作用力不变C ．加力F 之后,M 与地面之间产生静摩擦力D ．加力F 前后,M 与地面间都没有摩擦力 答案 D解析 加力F 前,m 匀速下滑,则垂直斜面方向：F N ＝mg cos θ, 滑动摩擦力为F f ＝μmg cos θ；在m 上加一水平向右的力F ,垂直斜面方向：F N ′＝mg cos θ＋F sin θ, 滑动摩擦力为F f ′＝μF N ′＝μ(mg cos θ＋F sin θ)；对物块,所受支持力增加了F sin θ,摩擦力增加了μF sin θ,即支持力与摩擦力成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,大小增大,m 与M 之间的作用力即为其合力,也是增大的,如图所示：则斜面所受的摩擦力与压力的合力方向还是竖直向下,水平方向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故A 、B 、C 错误,D 正确．13.(2019·宁波市3月模拟)在光滑的水平面上建立如图所示的直角坐标系xOy ,现在O 点固定一个带电荷量为Q 的正电荷,在x 轴正半轴上的点N (d,0)固定有带电荷量为8Q 的负电荷,y 轴正半轴位置固定有一根光滑绝缘细杆,细杆上套有带电荷量为＋q 的轻质小球,当小球置于M 点时,恰好保持静止,则M 的纵坐标为( )A.12dB.33dC.32d D ．d 答案 B解析 设OM 为y ,由平衡条件及数学知识可知kQq y 2＝8kQq d 2＋y 2·y d 2＋y 2,得d 2＋y 2＝2y ,即y ＝33d ,故B 正确．14.(2019·广东肇庆市第二次统一检测)如图所示,质量分别为m A 和m B 的物体A 、B 用细绳连接后跨过滑轮,A 静止在倾角为45°的斜面上,B 悬挂着．已知m A ＝2m B ,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°增大到50°,系统仍保持静止．下列说法中正确的是( )A ．绳子对A 的拉力将增大B ．物体A 对斜面的压力将增大C ．物体A 受到的静摩擦力增大D ．物体A 受到的静摩擦力减小 答案 C解析 设m A ＝2m B ＝2m ,对物体B 受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到：F T ′＝mg ；再对物体A 受力分析,受重力、支持力、拉力F T 和静摩擦力,F T ＝F T ′,如图,根据平衡条件得到：F f ＋F T －2mg sin θ＝0,F N －2mg cos θ＝0,解得：F f ＝2mg sin θ－F T ＝2mg sin θ－mg ,F N ＝2mg cos θ,当θ由45°增大到50°时,F T 不变,F f 不断变大,F N 不断变小,故C 正确,A 、B 、D 错误．。
2020浙江高考物理二轮讲义：专题六第一讲 力学实验与创新
第一讲力学实验与创新知识内容考试要求备考指津1.探究小车速度随时间变化的规律力学实验题以打点计时器为主要实验仪器，涉及位移、速度的测量，或考查螺旋测微器、游标卡尺的读数，分值较少，难度不大，命题形式为填空题.2.探究求合力的方法3.探究加速度与力、质量的关系4.研究平抛运动5.探究做功与物体速度变化的关系6.验证机械能守恒定律游标卡尺和螺旋测微器的读数【重难提炼】1．游标卡尺的读数游标尺刻度总长每小格与精确度(mm)测量结果(游标尺上第n条刻度格数度(mm) 1 mm差(mm)刻度线与主尺上的某刻度线对齐时)(mm)1090.10.1主尺上读的毫米数＋0.1n20190.050.05主尺上读的毫米数＋0.05n50490.020.02主尺上读的毫米数＋0.02n 测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数(含估读值)×0.01 mm某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.[解析]题图甲为20分度的游标卡尺，其精度为0.05 mm.主尺读数为12 mm，游标尺上第4条刻线与主尺上的一条刻线对齐，故测量结果为12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm.螺旋测微器的精度为0.01 mm，由题图乙知固定刻度读数为6.5 mm，可动刻度读数为“36.0”，故工件的高度为6.5 mm＋36.0 ×0.01 mm＝6.860 mm.[答案] 1.220 6.860游标卡尺和螺旋测微器读数的“3点注意”(1)游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据转换成以毫米为单位的数据，先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加．(2)螺旋测微器在读数时，注意区别整刻度线与半毫米刻度线，注意判断半毫米刻度线是否露出．(3)游标卡尺读数时不需估读，而螺旋测微器读数时需估读．【突破训练】1．如图甲所示的游标卡尺读数为________cm，图乙中螺旋测微器的读数为________mm.解析：游标卡尺的读数4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm＝0.420 cm；螺旋测微器的读数1.5 mm＋23.0×0.01 mm＝1.730 mm.答案：0.420 1.730“纸带类”实验【重难提炼】1．计时仪器的使用方法计时仪器 使用方法秒表 秒表的读数方法：测量值(t )＝短针读数(t 1)＋长针读数(t 2)，无估读 打点计时器 (1)t ＝nT (n 表示打点的时间间隔的个数，T 表示打点周期)； (2)打点频率(周期)与所接交流电的频率(周期)相同光电计时器 光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口(1)由纸带确定时间要区别打点计时器(打点周期为0.02 s)打出的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)判断物体的运动性质①若Δx ＝0，则可判定物体做匀速直线运动．②若Δx 不为零且为定值，则可判定物体做匀变速直线运动． (3)求解瞬时速度如图所示，打n 点时的速度v n ＝x n ＋x n ＋12T.(4)用“逐差法”求加速度如图所示，由(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)＝a (3T )2 得a ＝（x 4＋x 5＋x 6）－（x 1＋x 2＋x 3）9T 2.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．(1)实验中，必要的措施是________．A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力(2)实验时他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度v B＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)[解析] (1)若细线与长木板不平行，随着小车逐渐靠近滑轮，细线与水平方向的夹角增大，小车所受合力随之变化，因此小车的加速度发生变化，即小车不做匀变速直线运动，故细线必须与长木板平行，A 选项必要．先接通电源，待打点计时器稳定工作后再释放小车，点迹按匀变速运动规律显现在纸带上；若先释放小车再接通电源，则开始阶段点迹不规律，误差较大，故B 项必要．该实验研究小车的匀变速直线运动，与小车所受到的合力及合力大小的计算无关，故C 、D 项不必要．(2)交流电的频率为f ＝50 Hz ，相邻两计数点间的时间间隔t ＝0.1 s ，由逐差法可求小车的加速度．a ＝（s 6＋s 5＋s 4）－（s 3＋s 2＋s 1）（3t ）2＝（20.39－13.19）×10－29×10－2m/s 2＝0.80 m/s 2 v B ＝s 1＋s 22t ＝（3.59＋4.41）×10－22×0.1 m/s ＝0.40 m/s.[答案] (1)AB (2)0.80 0.40【突破训练】2．某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz 、30 Hz 和40 Hz.打出纸带的一部分如图(b)所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率f ，需要用实验数据和其他题给条件进行推算． (1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f 和图(b)中给出的物理量可以求出：在打点计时器打出B 点时，重物下落的速度大小为____________，打出C 点时重物下落的速度大小为____________，重物下落的加速度大小为____________．(2)已测得s 1＝8.89 cm ，s 2＝9.50 cm ，s 3＝10.10 cm ；当地重力加速度大小为9.80 m/s 2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f 为________Hz.解析：(1)利用做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打点计时器打出B 点时重物下落的速度v B ＝s 1＋s 22T ＝（s 1＋s 2）f2；打出C 点时重物下落的速度v C ＝s 2＋s 32T ＝（s 2＋s 3）f 2.根据加速度的定义，重物下落的加速度大小为a ＝v C －v BT ＝(v C －v B )f ＝（s 3－s 1）f 22.(2)根据题述，重物下落受到的阻力为0.01mg ，由牛顿第二定律得，mg －0.01mg ＝ma ，解得a ＝0.99g .由（s 3－s 1）f 22＝0.99g ，解得f ＝40 Hz.答案：(1)（s 1＋s 2）f 2 （s 2＋s 3）f 2 （s 3－s 1）f 22(2)40用图象处理实验数据【重难提炼】1．弄清横、纵坐标轴的物理意义、标度及单位．2．描点要准、连线不一定通过所有数据点，应尽量使数据点合理地分布在线的两侧，且线要细．3．明确图象的斜率、截距的物理意义．某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：甲F/N00.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/cm l010.9712.0213.0013.9815.05④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB.乙完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在坐标纸上画出F－l图线，根据图线求得l0＝________cm.(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N.(3)根据给出的标度，在图中作出F OA和F OB的合力F′的图示．(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．[思路点拨](1)作出F－l图象与l轴的交点横坐标即为l0.(2)“在秤钩处涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上”，即为“活结”，则F OA＝F OB.求F OA可根据橡皮筋的总长度(OA＋OB)在F－l图象中查出．[解析](1)根据表格数据，作出F－l图线，图线的横截距即表示橡皮筋原长，因此l0＝10.0 cm.(2)橡皮筋总长l＝OA＋OB＝13.60 cm，根据F－l图线，可读出橡皮筋长度l＝13.60 cm 时的拉力为1.80 N.(3)利用给出的标度作出F OA和F OB的图示，然后以F OA和F OB为邻边作平行四边形，对角线即为合力F′，如图所示．(4)若F′与F OO′在误差范围内大小相等、方向相同，就表明力的平行四边形定则是正确的．[答案](1)见解析图10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)见解析图(4)F OO′(1)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”．(2)有些时候，为了使坐标纸有效使用范围增大，坐标原点可以不从“0”开始．【突破训练】3．如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块及遮光条都从位置A处由静止释放．(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________mm.(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是_______________________________．(3)改变钩码质量，读出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，该同学已经将实验中的数据描入了图丙所示F－1t2坐标系中，请用平滑的曲线将各点连接起来．(4)若图丙中所作的F－1t2图象的斜率为k，设AB间的距离为s，当遮光条的宽度为d时，则滑块和遮光条的总质量为M＝________．解析：(1)由图知第6条刻度线与主尺对齐，d＝2 mm＋6×0.05 mm＝2.30 mm.(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．根据运动学公式得：若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是位置A到光电门的距离L.(3)如图所示(4)由题意可知，该实验中保持滑块和遮光条的总质量M 不变，因此有：v 2＝2as v ＝d t ，a ＝F M可得：d 2t 2＝2·F M ·s ，解得：M ＝2Fst 2d 2＝2ks d2⎝ ⎛⎭⎪⎫图线的斜率k ＝F 1t 2＝Ft 2. 答案：(1)2.30 (2)位置A 到光电门的距离L (3)见解析图 (4)2ksd2力学创新型实验的分析技巧【重难提炼】图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B，求出加速度a；④多次重复步骤③，求a的平均值a；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题：(1)测量d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为 1 mm)的示数如图乙所示，其读数为________cm.(2)物块的加速度a 可用d 、s 、Δt A 和Δt B 表示为a ＝________________． (3)动摩擦因数μ可用M 、m 、a 和重力加速度g 表示为μ＝________________． (4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________________(选填“偶然误差”或“系统误差”)．[解题探究] (1)遮光片经过光电门A 、B 时的瞬时速度v A ＝________，v B ＝________，A 、B 间位移为s ，则________．(2)对物块、重物利用牛顿第二定律：______________．[解析] (1)d ＝0.9 cm ＋12×0.05 mm ＝0.9 cm ＋0.060 cm ＝0.960 cm.(2)由v ＝Δx t 得，v A ＝d Δt A ，v B ＝d Δt B ，物块做匀加速直线运动，则v 2B －v 2A ＝2ax ，即(d Δt B)2－(d Δt A)2＝2as ，得 a ＝12s ⎣⎡⎦⎤（d Δt B ）2－（d Δt A）2. (3)整体运用牛顿第二定律得：mg －μMg ＝(M ＋m )a ，则μ＝mg －（M ＋m ）a Mg .(4)由实验装置引起的误差为系统误差． [答案] (1)0.960 (2)12s ⎣⎡⎦⎤（d Δt B ）2－（d Δt A ）2(3)mg －（M ＋m ）aMg(4)系统误差力学创新型实验的特点及解法(1)特点①以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和力学定律设计实验．②将实验的基本方法——控制变量法，处理数据的基本方法——图象法、逐差法，融入实验的综合分析之中．(2)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，应用原理公式或图象法处理实验数据，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．【突破训练】4.如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有砂子．砂桶的总质量(包括桶以及桶内砂子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内砂子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合力成正比．从盒子中取出一些砂子，装入砂桶中，称量并记录砂桶的总重力mg，将该力视为合力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的砂子取自小车中，故系统的总质量不变．以合力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．①a－F图象斜率的物理意义是____________．②你认为把砂桶的总重力mg当做合力F是否合理？答：__________．(选填“合理”或“不合理”)③本次实验中，是否应该满足M ≫m 这样的条件？ 答：__________(选填“是”或“否”)；理由是_____________________________________________________________． (2)验证在合力不变的情况下，加速度与质量成反比．保持桶内砂子质量m 不变，在盒子内添加或去掉一些砂子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的砂子总质量不变，故系统所受的合力不变．用图象法处理数据时，以加速度a 为纵轴，应该以__________的倒数为横轴．解析：(1)将小车内的砂子转移到桶中，就保证了M ＋m 不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，a ＝F 合M ＋m ＝mg M ＋m ，可见a －F 图象斜率的物理意义是1M ＋m ，系统的合力就等于所悬挂砂桶的总重力mg ，不必满足M ≫m 这样的条件．(2)向小车内添加或去掉部分砂子，是改变系统的总质量M ＋m ，而系统的合力仍等于所悬挂砂桶的总重力mg ，保证了合力不变．答案：(1)①1M ＋m ②合理 ③否 因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合力就等于mg (2)M ＋m[课后作业(二十三)] (建议用时：45分钟)1．读出下图中游标卡尺(50分度)与螺旋测微器的示数．(1)________mm ；(2)________mm.解析：(1)主尺读数为4.2 cm ，游标尺读数为10×0.02 mm ＝0.20 mm ，最终读数为4.2 cm ＋0.20 mm ＝42 mm ＋0.20 mm ＝42.20 mm.(2)固定部分读数为2.5 mm ，可动部分读数为48.8×0.01 mm ＝0.488 mm ，最终读数为2.5 mm ＋0.488 mm ＝2.988 mm.答案：(1)42.20 (2)2.988(2.987～2.989之间均可)2.由于当年实验条件的限制，伽利略无法直接对落体运动进行实验研究，而今天即使在中学实验室里，我们也可以通过实验来验证自由落体运动的规律．如图是某次实验中获得的质量为m 的小球下落时的频闪照片，频闪间隔是130 s ．根据此照片计算(结果保留三位有效数字)：(1)小球在4.90 cm 位置处的速度大小为________m/s ； (2)小球下落的加速度大小为________m/s 2；(3)小球在13.60 cm 位置处的速度大小为________m/s. 解析：(1)小球在4.90 cm 位置处的速度大小为 v 4.90＝（8.71－2.15）×10－2130×2 m/s ＝0.984 m/s.(2)由逐差法求加速度，可得a ＝[（13.60－4.90）－（4.90－0.54）]×10－24×⎝⎛⎭⎫1302m/s 2≈9.77 m/s 2. (3)据v ＝v 0＋at 得：v 13.60＝v 4.90＋a ·2T ＝0.984 m/s ＋9.77×230 m/s ≈1.64 m/s.答案：(1)0.984 (2)9.77 (3)1.643．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 和OC 为细绳．根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，已知实验过程中操作正确．(1)乙图中F 1、F 2、F 、F ′四个力，其中力________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的．实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是________(填正确选项前字母)．A．两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小B．橡皮条沿同一方向伸长C．橡皮条伸长到同一长度D．橡皮条沿同一方向伸长同一长度(2)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为________N.解析：(1)F在以F1与F2为邻边的平行四边形的对角线上，不是由弹簧测力计直接测出的．该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度，故A、B、C错误，D正确．(2)根据题图丙读出力的值为9.0 N.答案：(1)F D(2)9.0(8.8～9.2之间均可)4．“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0，当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．(1)关于该实验，下列说法正确的是________．A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6 VB．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度v m和橡皮筋做的功W，依次作出W－v m、W－v2m、W －v3m、W2－v m、W3－v m……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系(2)如图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA＝5.65 cm，OB＝7.12 cm，OC ＝8.78 cm，OD＝10.40 cm，OE＝11.91 cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度v m＝________m/s.解析：(1)打点计时器必须用交流电，选项A错误；实验中使用的橡皮筋必须完全相同，选项B错误．(2)由题图可知，AB＝1.47 cm；BC＝1.66 cm；CD＝1.62 cm；DE＝1.51 cm，故BC段的平均速度最大．v m＝BCT＝0.83 m/s.答案：(1)CD(2)0.835．(2018·浙江选考4月)(1)用图1所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，除了图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有________(填字母)；A．秒表B．天平C．刻度尺D．弹簧测力计(2)用图2所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作，其中正确的是________(填字母)；A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B．手提纸带任意位置C．使重物靠近打点计时器(3)图3是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸．已知方格纸每小格的边长均为0.80 cm.由图可知小球的初速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字)．解析：(1)还需要用刻度尺测量纸带的间距．(2)在验证机械能守恒定律时，需要把两限位孔调到同一竖直线上，减小限位孔与纸带间的摩擦力，要使重物靠近打点计时器再释放，使纸带上打出尽可能多的点．(3)由图可知，竖直方向上Δy＝gt2，水平方向上x＝v0t，可知，v0＝0.70 m/s.答案：(1)C(2)AC(3)0.706．(2017·浙江选考4月)在“研究平抛运动”实验中，(1)图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______．A．球心B．球的上端C．球的下端在此实验中，下列说法正确的是______．A．斜槽轨道必须光滑B．记录的点应适当多一些C．用光滑曲线把所有的点连接起来D．y轴的方向根据重垂线确定(2)图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________．A．释放小球时初速度不为0B．释放小球的初始位置不同C．斜槽末端切线不水平(3)图丙是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置中，其中正确的是________．解析：(1)题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点，所以坐标原点也应选为球的上端，选项B正确；斜槽轨道不必光滑，A项错误；记录的点适当多一点，以便更准确地描出平抛轨迹，B项正确；为比较准确地描出小球运动的轨迹，将这些点平滑连接起来，C项错误；用重垂线确定y轴坐标，D项正确．(2)由图可知，小球做斜抛运动，所以斜槽末端没有水平放置，选C项．(3)A 中没有水流出，C中，随着液面降低，压力减小，水柱流速不断减小；只有B瓶内能维持相对稳定的压强，水柱流速稳定，选择B项．答案：(1)B BD(2)C(3)B7．某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N＝5个，每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下：(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑．(2)将n(依次取n＝1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余N－n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s－t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a.(3)对应于不同的n的a值见下表．n＝2时的s－t图象如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表．n 12345a/(m·s－2)0.200.580.78 1.00(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出a－n图象．从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．(5)利用a －n 图象求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取g ＝9.8 m ·s －2)．(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号)．A ．a －n 图线不再是直线B ．a －n 图线仍是直线，但该直线不过原点C ．a －n 图线仍是直线，但该直线的斜率变大解析：(3)实验中小车做匀加速直线运动，由于小车初速度为零，结合匀变速直线运动规律有s ＝12at 2，结合图(b)得加速度a ＝0.39 m/s 2.(5)由(4)知，当物体质量一定，加速度与合外力成正比，得加速度a 与n 成正比，即a －n 图象为过原点的直线．a －n 图线的斜率k ＝0.196 m/s 2，平衡摩擦力后，下端所挂钩码的总重力提供小车的加速度，nm 0g ＝(M ＋Nm 0)a ，解得a ＝m 0g M ＋Nm 0n ，则k ＝m 0gM ＋Nm 0，可得M ＝0.45kg.(6)若未平衡摩擦力，则下端所挂钩码的总重力与小车所受摩擦力的合力提供小车的加速度，即nm 0g －μ[M ＋(N －n )m 0]g ＝(M ＋Nm 0)a ，解得a ＝（1＋μ）m 0gM ＋Nm 0·n －μg ，可见图线截距不为零，其图线仍是直线，图线斜率相对平衡摩擦力时有所变大，B 、C 项正确．答案：(3)0.39(0.37～0.41均可) (4)a －n 图线如图所示(5)0.45(0.43～0.47均可)(6)BC。
浙江专用版2020版高考物理二轮复习新考点全排查考点11交变电流
考点11 交变电流考试标准知识内容考试要求交变电流c 描述交变电流的物理量c 电感和电容对交变电流的影响b 变压器c 电能的输送c正弦式交变电流1．产生线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．2．两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改ΔΦΔt 变．(2)线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，最大，e 最大，i 最大，电流方向不改ΔΦΔt 变．3．电流方向的改变一个周期内线圈中电流的方向改变两次．4．交变电动势的最大值E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关．5．交变电动势随时间的变化规律(中性面开始计时)e ＝nBSωsin ωt .6．磁通量随时间变化(从中性面开始计时)Φ＝BS cos ωt ＝Φm cos ωt交变电流“四值”的区别与联系物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值e ＝E m sin ωt i ＝I m sin ωt 计算线圈某时刻的受力最大值最大的瞬时值E m ＝nBSω确定用电器的耐压值，如电I m＝E mR＋r容器、晶体管等的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对正弦式交流电：E＝E m2U＝U m2I＝I m2①计算与电流热效应有关的量，如电功、功率、热量等；②交流电表的测量值；③电气设备所标注的额定电压、额定电流；④保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴所围“面积”与时间的比值＝nEΔΦΔt＝IER＋r计算通过电路某一横截面的电荷量q＝tI 电感、电容对交流电的阻碍作用1．电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频．2．电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频．理想变压器1．(1)理想变压器原、副线圈基本量的关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，即＝，与负载、副线圈的个数无U1U2n1n2关电流关系只有一个副线圈时：＝I1I2n2n1频率关系f1＝f2，变压器不改变交流电的频率2.原、副线圈中各物理量的因果关系(1)电压关系：输入电压U1决定输出电压U2.(2)电流关系：输出电流I2决定输入电流I1.(3)功率关系：P出决定P入．远距离输电相关的问题1．输电电路图2．基本关系电流关系：n 1I 1＝n 2I 2，n 3I 3＝n 4I 4，I 2＝I 3.电压关系：＝，＝，U 2＝U 3＋ΔU .U 1n 1U 2n 2U 3n 3U 4n 4功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 3＋ΔP .。
浙江专用版2020版高考物理二轮复习专题一力与运动第2讲力与直线运动讲义
第2讲 力与直线运动[相关知识链接] 1．基本公式v ＝v 0＋at ，x ＝v 0t ＋12at 2，v 2－v 02＝2ax .2．重要推论2tv ＝v ＝v0＋v2(利用平均速度测瞬时速度)；2xv ＝v02＋v22；Δx ＝aT 2(用逐差法测加速度)． 3．符号法则选定正方向，将矢量运算转化为代数运算． [规律方法提炼] 1．解题思路建立物体运动的图景，画出物体运动示意图，并在图上标明相关位置和所涉及的物理量，明确哪些量已知，哪些量未知，然后根据运动学公式的特点恰当选择公式求解．2．刹车问题的分析末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法，特别对于刹车问题应先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解． 3．双向可逆类运动分析匀减速直线运动速度减为零后反向运动，全过程加速度的大小和方向均不变，故求解时可对全过程列式，但需注意x 、v 、a 等矢量的正负及物理意义． 4．平均速度法的应用在用运动学公式分析问题时，平均速度法常常能使解题过程简化． 例1 (20xx·广东××市下学期一模)高速公路的ETC 电子收费系统如图所示，ETC 通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC 天线用了0.3 s 的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7 s ，刹车的加速度大小为5 m/s 2，则该ETC 通道的长度约为( )A ．4.2mB ．6.0mC ．7.8mD ．9.6m 答案 D解析 汽车匀速运动的位移x 1＝v (t 1＋t 2)＝6×(0.3＋0.7) m ＝6m. 匀减速过程x 2＝v22a ＝622×5m ＝3.6m.故通道长度x ＝x 1＋x 2＝9.6m ，选项D 正确．拓展训练1 (20xx·金华十校高三期末)气悬球是近几年新兴的一项小球运动，深受人们喜爱．如图所示，球桌台面上有无数个小孔，从小孔中喷出的气体使小球(红色圆形塑料片)浮离在台面上，小球受击打后在台面上快速运动．某次比赛中，当小球受击打后以速度v 0做匀速直线运动至离对方球门L 处时，小孔突然停止喷气，小球恰能匀减速直线运动到对方球门，则( )A ．若小球以速度v 0运动到离对方球门0.5L 处小孔突然停止喷气，小球破门的速度为2v02B ．若小球以速度v 0运动到离对方球门0.5L 处小孔突然停止喷气，小球破门的速度为v02C ．若小球以速度v 0运动到离对方球门L 处所受浮力突然减半，小球破门的速度为2v04D ．若小球以速度v 0运动到离对方球门L 处所受浮力突然减半，小球破门的速度为v02 答案 A解析 由题意知v 02＝2μgL ，若0.5L 处停止喷气，由v 02－v 2＝2μg L2，得v ＝22v 0，故A 正确，B 错误； 若离球门L 处浮力减半，即F 浮′＝12F 浮＝12mg ，则a ＝μ(mg －F 浮′)m ＝12μg由v 02－v ′2＝2aL 得v ′＝22v 0，故C 、D 均错误．拓展训练2 (20xx·安徽××市第二次质检)图中ae 为港珠澳大桥上四段110m 的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a 点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab 段的时间为t ，则通过ce 段的时间为( )A ．t B.2t C ．(2－2)t D ．(2＋2)t 答案 C解析 设汽车的加速度为a ，经历bc 段、ce 段的时间分别为t 1、t 2，x ab ＝12at 2，x ac ＝12a (t ＋t 1)2，x ae ＝12a (t ＋t 1＋t 2)2，解得：t 2＝(2－2)t ，故选C.[相关知识链接]1．a ＝0时，物体静止或做匀速直线运动，此时合外力为0.2．a为恒量(不为0)时，且v0和a在同一条直线上，物体做匀变速直线运动，此时合外力恒定．[规律方法提炼]1．瞬时问题要注意绳、杆的弹力和弹簧弹力的区别，绳和轻杆的弹力可以突变，而弹簧的弹力不能突变．2．连接体问题要充分利用“加速度相等”这一条件或题中特定条件，灵活运用整体法与隔离法．3．超重和失重问题物体的超重、失重状态取决于加速度的方向，与速度方向无关．例2(多选)(20xx·广东××市第一次调研)高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界．一辆由8节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢．列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小为F，每节车厢质量都为m，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍，重力加速度为g.则( )A．启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上B．整列列车的加速度大小为F－2kmg2mC．第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为F 2D．第2节车厢对第3节车厢的作用力大小为F＋kmg2答案BC解析启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿列车运动方向的摩擦力，两个力的合力方向斜向上方，选项A错误；对整列列车，根据牛顿第二定律：4F－8kmg＝8ma，解得a＝F－2kmg2m，选项B正确；对第1节车厢，根据牛顿第二定律：F21－kmg＝ma，解得F21＝F2，选项C正确；对第1、2节车厢的整体，根据牛顿第二定律：F32＋F－2kmg＝2ma，解得F32＝0，选项D错误．拓展训练320xx年7月的喀山游泳世锦赛中，陈若琳勇夺女子十米跳台桂冠．她从跳台斜向上跳起，一段时间后落入水中，如图所示．不计空气阻力，下列说法正确的是( )A．她在空中上升过程中处于超重状态B．她在空中下落过程中做自由落体运动C．她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度D．入水过程中，水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小答案 D解析起跳以后的上升过程中她有方向向下的加速度，所以处于失重状态，故A 错误；她具有水平初速度，所以空中下落过程不能看做自由落体运动，故B错误；入水过程中，开始时水对她的作用力大小(浮力和阻力)小于她的重力，所以先向下做一段加速运动，即入水后的速度先增大，故C错误；入水过程中，水对她的作用力和她对水的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，故D正确．拓展训练4如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1kg 的小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，下列说法中正确的是( )A．小球受到地面的弹力仍然为零B．小球立即向左运动，且a＝8m/s2C．小球立即向左运动，且a＝10m/s2D．小球仍然静止答案 B解析分析剪断轻绳前小球的受力情况，如图所示，可知弹簧的弹力F＝mg，剪断轻绳后，弹簧弹力未变化，但小球立即受到地面的弹力和摩擦力的作用，F＞μmg，小球发生滑动，则有F－μmg＝ma，a＝8m/s2，选项A、C、D错误，B正确．1．基本思路2．解题关键抓住两个分析，受力分析与运动过程分析，特别是多过程问题，一定要明确各过程受力的变化、运动性质的变化、速度方向的变化等．3．常用方法(1)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解．(2)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法，一般用于末速度为零的匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛问题等．例3(20xx·××市3月选考)如图所示，一辆满载西瓜的卡车从某地由静止出发，以0.5m/s2的加速度沿直线运动了30s，由于司机疏忽大意，车头撞在断桥桥头的护栏上(车立即停下)，碰撞瞬间安全气囊弹出，司机(上半身，质量为40kg)被气囊护住相对于地面向前移动了75cm后停住，与此同时车顶上绑住行李箱的绳子断裂，行李箱(可看作质点)在车顶上滑行了1m后飞出，已知箱子与车顶的动摩擦因数为0.75，车顶距地面的高度为h1＝2.45m，平底河床距离地面h2＝2.55m．求：(1)卡车与护栏碰撞时的速度大小；(2)气囊对司机(上半身)的作用力大小；(3)箱子的落点到河岸侧壁的距离．(结果中可以保留根号) 答案(1)15m/s (2)6000N (3)210m解析(1)汽车匀加速过程，据v＝0＋a1t1代入数据得v＝15m/s(2)把司机与气囊相互作用当作匀减速过程，根据v2＝2a2x解得a2＝150m/s2作用力F＝ma2＝6000N(3)行李箱在车顶上滑行过程是匀减速运动，a3＝μg＝7.5m/s2平抛初速度v0＝v2－2a3L＝210m/s飞行高度h＝h1＋h2＝2.45m＋2.55m＝5m，则飞行时间t＝2hg＝1s则s＝v0t＝210m拓展训练5(20xx·台州3月一模)20xx年1月3日，中国的“嫦娥四号”成为了人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器．“嫦娥四号”探测器在距离月面100m高度的A点时，利用发动机的反推力作用悬停，用自身的三维成像敏感器对着陆区进行障碍检测，选出月面C点为最安全的着陆点．此时，探测器调整发动机的反推力，沿水平方向从静止做匀加速直线运动，然后再以相同加速度大小做匀减速直线运动，刚好在C点正上方的B点减速为零，如图所示．已知AB长10 m，从A到B的运动时间为20 s，探测器总质量为300kg(忽略喷气对探测器质量的影响)，探测器在月球表面的重力为地球表面的1 6，重力加速度g＝10m/s2，求探测器：(1)从A运动到B过程中的最大速率；(2)匀加速运动时的加速度大小；(3)匀减速运动时发动机的反推力大小．答案 (1)1.0m/s (2)0.1 m/s 2 (3)102509N 解析 (1)探测器从A 运动到B 的平均速度为 v ＝s t ＝1020m/s ＝0.5 m/s最大速度为v m ＝2v ＝1.0m/s (2)加速时间t 1＝t2＝10s加速度大小为a ＝vm t1＝110m/s 2＝0.1 m/s 2 (3)水平方向的合力：F x ＝ma ＝30N 根据力的平行四边形定则，可得F ＝(16mg )2＋F x 2＝102509N(写为500N 也对) 拓展训练6 (20xx·安徽××市一模检测)如图所示，一质量为m 的小物块，以v 0＝15m/s 的速度向右沿水平面运动12.5m 后，冲上倾斜角为37°的固定斜面，若物块与水平面及斜面的动摩擦因数均为0.5，斜面足够长，物块从水平面到斜面的连接处无能量损失．求：(1)物块在斜面上能达到的最大高度；(2)物块在斜面上运动所需的时间．(g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，结果保留二位有效数字) 答案 (1)3m (2)3.2s解析 (1)小物块在水平面上：a 1＝－μg ＝－5m/s 2，v 12－v 02＝2a 1x ，解得v 1＝10m/s小物块在斜面上向上运动：a 2＝－g sin θ－μg cos θ＝－10m/s 2，0－v 12＝2a 2s ，可解得s ＝5m ，所以h ＝s sin θ＝3m (2)小物块在斜面上向上运动的时间：t 1＝0－v1a2＝1s 小物块在最高点时：mg sin θ＞μmg cos θ，所以小物块会匀加速下滑，加速度a 3＝g sin θ－μg cos θ＝2m/s 2，由s＝12a3t22，解得：t2＝5s小物块在斜面上运动所需时间为：t＝t1＋t2＝(1＋5) s≈3.2s.1．模型特点传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向．2．解题关键(1)搞清楚物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决该问题的关键．(2)传送带问题还常常涉及临界问题，即物体与传送带达到相同速度，这时会出现摩擦力改变的临界状态，对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口．例4如图所示，水平传送带两端相距x＝8m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，工件滑上A端时速度vA＝10m/s，设工件到达B端时的速度大小为vB.(取g＝10 m/s2)(1)若传送带静止不动，求v B；(2)若传送带顺时针转动，工件还能到达B端吗？若不能，说明理由；若能，求到达B点的速度大小v B；(3)若传送带以v＝13m/s逆时针匀速转动，求v B及工件由A到B所用的时间．答案(1)2m/s (2)能 2 m/s (3)13m/s 0.67s解析(1)工件受到的摩擦力方向水平向右，设加速度大小为a，根据牛顿第二定律可知μmg＝ma，则a＝μg＝6m/s2，且v A2－v B2＝2ax，故v B＝2m/s. (2)能．当传送带顺时针转动时，工件受力不变，其加速度不发生变化，仍然做相同的减速运动，故工件到达B端的速度大小v B＝2m/s.(3)传送带以v＝13m/s逆时针匀速转动时，开始时工件受到的摩擦力方向水平向左，加速度大小a′＝6 m/s2，工件速度达到13m/s时所用时间为t1＝v－vA a′＝0.5s，运动的位移为x1＝v A t1＋12a′t12＝5.75m＜8m，则工件在到达B端前速度就达到了13m/s，此后工件与传送带相对静止，因此工件先加速后匀速运动．匀速运动的位移x2＝x－x1＝2.25m，t2＝x2v≈0.17s，工件由A到B所用的时间t＝t1＋t2＝0.67s.拓展训练7如图所示，电动传送带以恒定速度v0＝1.2m/s运行，传送带与水平面的夹角α＝37°，现将质量m＝20 kg的物品箱轻放到传送带底端，经过一段时间后，物品箱被送到高h＝1.8 m的平台上，已知物品箱与传送带间的动摩擦因数μ＝0.85，不计其他损耗，则每件物品箱由静止从传送带底端送到平台上，需要多长时间？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)答案 3.25s解析物品箱刚放到传送带上时做匀加速运动，当速度达到v0时，与传送带一起做匀速运动到平台．物品箱刚放上去时，根据牛顿第二定律有μmg cosα－mg sinα＝ma，解得a＝0.8m/s2.从静止到与传送带共速所用时间t1＝v0a＝1.20.8s＝1.5s，此过程中，物品箱沿斜面向上的位移x＝v02t1＝0.9m.物品箱随传送带匀速运动到达平台的时间为t2＝hsinα－xv0＝1.8sin37°－0.91.2s＝1.75s，总时间为t＝t1＋t2＝3.25s.专题强化练基础题组1.(20xx·湖南××市雅礼中学期末)如图所示，一骑行者所骑自行车前后轮轴的距离为L，在水平道路上匀速运动，当看到道路前方有一条减速带时，立刻刹车使自行车做匀减速直线运动，自行车垂直经过该减速带时，对前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t.利用以上数据，可以求出前、后轮经过减速带这段时间内自行车的( )A．初速度B．末速度C．平均速度D．加速度答案 C解析匀变速直线运动的位移公式：x＝v0t＋12at2，速度公式：vt＝v0＋at，共含有v t、v0、x、a、t五个未知量，至少要知道三个，才能求出另外两个物理量．由题意知，自行车垂直经过该减速带时，前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t，自行车前后轮轴的距离为L，只知道两个物理量，所以不能求出v t、v 0、a三个物理量，故A、B、D错误；由平均速度定义可得：v＝xt，已知前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t，自行车前后轮轴的距离为L，所以能求出平均速度，故C正确．2．(多选)(20xx·湖北天门、仙桃等八市第二次联考)矿井中的升降机以5m/s的速度竖直向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，经过3 s升降机底板上升至井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是( )A．螺钉松脱后做自由落体运动B．矿井的深度为45mC．螺钉落到井底时的速度大小为25m/sD．螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时6s答案BC解析螺钉松脱时具有与升降机相同的向上的初速度，故螺钉脱落后做竖直上抛运动，A项错误；螺钉自脱落至井底的位移h1＝－v0t＋12gt2，升降机这段时间的位移h2＝v0t，故矿井的深度为h＝h1＋h2＝45m，B项正确；螺钉落到井底时速度大小为v＝－v0＋gt＝25m/s，C项正确；螺钉松脱前运动的时间为h1＝v0t′，解得t′＝6s，所以螺钉运动的总时间为t＋t′＝9s，D项错误．3．蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并在空中做各种动作．为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力－时间图象，假如作出的图象如图所示．设运动员在空中运动时可视为质点，空气阻力忽略不计，则运动员跃起的最大高度是(g取10m/s2)( )A．1.8mB．3.6mC．5.0mD．7.2m答案 C解析由题图可知，运动员腾空的时间为2s，由对称性可得自由下落的时间为1s，故运动员跃起的最大高度是h＝12gt2＝5.0m，C正确．4．(20xx·××市高三期末)我国南方多雨地区在建造房屋屋顶时，需要考虑将屋顶设置成一定的角度，以便雨水可以快速地流下．若忽略雨水从屋顶流下时受到的阻力，为使雨水在屋顶停留时间最少，则屋顶应设计成下图中的( )答案 C解析设屋顶的夹角为2θ，屋顶的宽度为L，由牛顿第二定律得雨滴下滑的加速度：a＝g cosθ，由几何关系得斜面的长度：x＝L2sinθ；由位移公式得：x＝12at2；联立得：t＝2Lgsin2θ，可知当θ＝45°时时间最短，即屋顶的夹角为90°，故C正确，A、B、D错误．5．(20xx·江西××市上学期期末)电梯顶上悬挂一根劲度系数是200N/m的弹簧，弹簧的原长为20 cm，在弹簧下端挂一个质量为0.4 kg的砝码．当电梯运动时，测出弹簧长度变为23 cm，g取10 m/s2，则电梯的运动状态及加速度大小为( )A．匀加速上升，a＝2.5m/s2B．匀减速上升，a＝2.5m/s2C．匀加速上升，a＝5m/s2D．匀减速上升，a＝5m/s2答案 C解析由胡克定律可知，弹簧的弹力F＝kx＝200×(0.23－0.20) N＝6N，由牛顿第二定律知：F－mg＝ma，解得：a＝5m/s2物体加速度向上，可能是加速上升，也可能是减速下降，故C正确，A、B、D错误．6．(多选)(20xx·山东××市3月第一轮模拟)雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用，假设阻力大小只与雨滴的速率成正比，所有雨滴均从相同高处由静止开始下落，到达地面前均达到最大速率．下列判断正确的是( )A．达到最大速率前，所有雨滴均做匀加速运动B．所有雨滴的最大速率均相等C．较大的雨滴最大速率也较大D．较小的雨滴在空中运动的时间较长答案CD解析根据牛顿第二定律：a＝mg－kvm，则雨滴下落时，随速度的增加，加速度逐渐减小，则达到最大速率前，所有雨滴均做加速度减小的变加速运动，选项A错误；当a＝0时速度最大，则v m＝mgk，则质量越大，最大速度越大，选项B错误，C正确；较小的雨滴在空中运动的最大速度较小，整个过程的平均速度较小，则在空中运动的时间较长，选项D正确．7.如图所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量为M，木块质量为m，它们的共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ.则在运动过程中( )A．木块受到的摩擦力大小一定为μmgB．木块受到的合力大小为(M＋m)aC．小车受到的摩擦力大小为mF m＋MD．小车受到的合力大小为(M＋m)a答案 C解析木块与小车共同加速，木块受到静摩擦力，由牛顿第二定律F f＝ma，A、B 错误；小车受到的合外力为Ma，D错误；对小车和木块整体：F＝(M＋m)a，对木块：F f＝ma＝mFM＋m，由牛顿第三定律得小车受到的摩擦力大小也为mFM＋m，C正确．8.如图所示，水平放置的传送带以速度v＝2m/s沿顺时针方向转动，现将一小物体轻轻地放在传送带A端，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2.若A端与B端相距6m，则物体由A到B的时间为( )A．2sB．2.5sC．3.5sD．4s答案 C解析物体放在传送带上，传送带对物体有向右的滑动摩擦力，使物体开始做匀加速直线运动，物体与传送带速度相等后滑动摩擦力消失，物体与传送带以相同的速度做匀速直线运动．根据牛顿第二定律得μmg＝ma，物体加速运动的加速度为a＝μg＝2m/s2，达到共同速度所用的时间t1＝va＝1s，发生的位移x1＝v2t1＝1m，此后匀速运动的时间t2＝L－x1v＝2.5s，到达B共用时间3.5s，选项C正确．能力题组9．(20xx·××市东××区上学期期末)如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°.一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v－t图象如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则( )A．由图乙可知，0～1s内物块受到的摩擦力大于1～2s内的摩擦力B．摩擦力方向一直与物块运动的方向相反C．物块与传送带间的动摩擦因数为1 4D．传送带底端到顶端的距离为11m答案 C解析由题图乙可知在0～1s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；1～2s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，由于物块对传送带的压力相等，根据摩擦力公式F f＝μF N可知两段时间内摩擦力大小相等，故选项A、B错误．在0～1s内物块的加速度为a＝ΔvΔt＝4－121m/s2＝－8m/s2，根据牛顿第二定律得：－(mg sin37°＋μmg cos37°)＝ma，解得μ＝1 4，故C正确；物块上升的位移大小等于v－t图象所包围的面积大小，为：x＝4＋12 2×1m＋4×12m＝10m，所以传送带底端到顶端的距离为10m，故D错误．10．(20xx·金华十校期末)如图所示，在某段平直的铁路上一列以324km/h高速行驶的“和谐号”列车某时刻开始匀减速行驶，5 min后恰好停在某车站，并在该站停留5 min，随后匀加速驶离车站，经9 km后恢复原速324 km/h.求：(1)“和谐号”减速、加速时的加速度；(2)“和谐号”从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小．答案(1)－0.3 m/s20.45 m/s2(2)28.125 m/s解析(1)由a1＝ΔvΔt，得a1＝－0.3m/s2由v2＝2a2x2，得a2＝0.45m/s2(2)由x1＝v2t1，得x1＝13500m由x2＝v2t2，得t2＝200s由v＝x1＋x2t1＋t＋t2，得v＝28.125m/s11．(20xx·江苏××市上学期期末)如图(a)所示，质量为m＝2kg的物块以初速度v0＝20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图(b)所示，g 取10 m/s2.试求：(1)物块在0～4s内的加速度a1的大小和4～8s内的加速度a2的大小；(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ；(3)8s内恒力F所做的功．答案(1)5 m/s2 2 m/s2(2)7 N 0.15 (3)－168 J解析(1)由题图可知，0～4s内，物块向右做匀减速直线运动，4～8s内，物块向左做匀加速直线运动；0～4s内，a1＝ΔvΔt＝－204m/s2＝－5 m/s2，大小为5m/s2，方向水平向左；4～8s内，a2＝Δv′Δt′＝－88－4m/s2＝－2 m/s2，大小为2m/s2，方向水平向左；(2)根据牛顿第二定律，在0～4s内恒力F与摩擦力同向：F＋μmg＝ma1 4～8s内恒力F与摩擦力反向：F－μmg＝ma2，解得：F＝7N，μ＝0.15(3)根据图形的面积可得8s内物块运动的位移大小为x＝12×(4×20) m－12×(4×8) m＝24m，方向水平向右，与恒力F方向相反，故恒力F做的功为W＝－Fx＝－7×24J＝－168J.12．(20xx·吉林××市友好学校联合体期末)如图甲所示，光滑平台右侧与一长为L＝10m的水平木板相接，木板固定在地面上，现有一小滑块以初速度v0＝10m/s滑上木板，恰好滑到木板右端停止．现让木板右端抬高，如图乙所示，使木板与水平地面的夹角θ＝37°，让滑块以相同的初速度滑上木板，不计滑块滑上木板时的能量损失，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)滑块与木板之间的动摩擦因数μ；(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t.答案(1)0.5 (2)1＋5s解析(1)设滑块质量为m，木板水平时滑块的加速度大小为a，则对滑块有μmg＝ma①滑块恰好到木板右端停止，故有0－v02＝－2aL②解得μ＝v022gL＝0.5③。
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4．实验数据的处理方法
方法
优点
平均值法
可减小偶然误差，但对系统误差无效
列表法
数据列表可以简单而又明确地展示各物理量之间的关系，有助于找出物理量之间的规律与联系
作图法
直观、简便，有取平均的效果．由图线的斜率、截距、所围面积等可以确定物理量之间的变化关系，找出规律，还可剔除错误数据
(2)摩擦力：无需平衡(木板平放或斜放均可)
探究求合力的方法
①考读数：弹簧测力计示数
②考操作：两次拉橡皮筋时需将结点O拉到同一位置(等效替代法)
③求合力：根据分力F1、F2的大小与方向用作图法求合力
探究加速度与力、质量的关系
①考装置：器材装配正误；平衡摩擦力的方法、标准；质量控制要求
②控制变量法的应用
③图象的处理以及实验的注意事项
④判成因：给定异常a－F图象，判断其可能成因
研究平抛运动
①考操作：斜槽末端的切线必须水平，每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始滚下
②留迹法的应用
③考原理：平抛运动的规律，处理数据求初速度
研究做功与物体速度变化的关系
①考装置：平衡摩擦力的方法、判断标准
②求速度：小车获得的速度就是纸带上点距均匀的部分对应速度
1．误差和有效数字
(1)误差
产生原因
大小特点
减小方法
系统误差
实验仪器不精确、实验原理不完善、实验方法粗略
总是偏大或偏小
更新仪器，完善实验原理
偶然误差
测量、读数不准确
忽大忽小
画图象或取平均值
(2)绝对误差＝|测量值－真实值|，相对误差＝ ×100%.
(3)误差不可避免，但可以减小误差．
(4)有效数字：从数字左边第一个不为零的数字算起，如0.0206为三位有效数字．
③考图象：作W－v或W－v2图象，得出结论
验证机械能守恒定律
①考运算：下落速度的计算；减少的重力势能与增加的动能的计算
②考图象：根据 －h或 －Δh图象的斜率判断机械能是否守恒
探究碰撞中的不变量
①考装置：斜槽末端切线应调整水平；a球质量大于b球
②考原理：小球落地点的判定及精准定位；必要的物理量的测量；碰撞前后需验证的表达式
10分度游标，精度0.1mm
20分度游标，精度0.05mm
50分度游标，精度0.02mm
螺旋测微器
测量值＝固定刻度＋可动刻度(估读)×0.01mm.注意要估读到0.001mm
时间
打点计时器
f＝50Hz时，相邻点迹的时间间隔为0.02s
光电计时器
光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口
停表
电子停表的准确值可以达到0.01s，机械停表的准确值为0.1s
2．基本仪器的使用
物理量
测量仪器
读数方法及注意事项
长度
பைடு நூலகம்刻度尺
分度值一般为1mm(此时叫毫米刻度尺)．毫米刻度尺可精确到毫米位、估读到十分之一毫米位(能读取十分之几毫米)．读数若以mm为单位，则小数点后有1位有效数字，读数时估读的“0”不能舍去
游标卡尺
d＝主尺读数(mm)＋精度×游标尺上对齐刻线数值(mm)，不估读
质量
天平
测量读数由右盘中砝码和游标共同读出
力
弹簧测力计
先看弹簧测力计的分度值，若精度的末位是1，需要估读到精度的下一位，若精度的末位不是1，如0.2或0.5，只需估读到精度这一位
3.实验要点
实验名称
装置图
常考要点
探究小车速度随时间变化的规律
(1)数据处理方法：
①公式法： ＝ ，Δx＝aT2
②图象法：v－t图象