2013年高考物理二轮复习 第一阶段专题三第3讲 专题特辑 课下 针对高考押题训练
2013年高考物理三轮复习知识点串讲讲义
2013年高考物理三轮复习知识点串讲态度决定一切,细节决定成败第一讲物体的平衡问题的分析方法。
一.知识网络二.热点透析(一)三个模型的正确理解: 1.轻绳(1)不可伸长——沿绳索方向的速度大小相等、方向相反. (2)不能承受压力,拉力必沿绳的方向。
(3)内部张力处处相等,且与运动状态无关. 2.轻弹簧(1)约束弹簧的力是连续变化的,不能突变。
(2)弹力的方向沿轴线。
(3)任意两点的弹力相等 3.轻杆(1)不可伸长和压缩——沿杆方向速度相同。
(2)力可突变-—弹力的大小随运动可以自由调节。
(二)受力分析习惯的养成: 1.受力分析的步骤:(1)重力是否有()⎩⎨⎧微观粒子动研究动量定理应用和圆周运宏观物体 (2)弹力看四周⎩⎨⎧--弹簧的弹力多解性利用牛顿定律力的存在性判断 (3)分析摩擦力受力确 定 研大小:由牛顿定律决定 静摩擦力 由牛顿定律判定方向:多解性 (4)不忘电磁浮 2.正确作受力分析图要求:正确、规范,涉及空间力应将其转化为平面力。
1.判断-—变量分析(1)函数讨论法(2)图解法(△法) (3)极限法 选择思路 (4)物理法2.平衡状态计算:Rt △:三角函数勾股定理 三个 力作用——合成平衡法:F 12=-F 3构成封闭△→解△一般△: 正弦定理、余弦 定理、相似定理∑F x =0受四个力及以上——分解平衡法∑F y=0第二讲力与运动一.知识图表二.热点透析运动受力紧相连,严谨笃实细分析,临界隐含图助研,物理模型呈眼前(一)动态变量分析——牛顿第二定律的瞬时性1.动态过程分析大小力加速度速度变化( V min V=0)力方向有明显形变产生的弹力不能突变2.瞬时状态的突变无明显形变产生的弹力不能突变接能的刚性物体必具有共加速度矢量性(确定正方向)关键运动示意图,对称性和周期性,v-t图a是否一样3.运动会成分解方法的灵活使用按正交方向分解平抛运动按产生运动的原因分解渡河问题(二)牛顿定律与运动1.在恒力作用下的匀变速运动(1)句变速直线运动的研究技巧矢量性(确定正方向)关键运动示意图,对称性和周期性,v—t图a是否一样(往复运动)(2)研究匀变速曲线运动的基本方法(出发点)-—灵活运用运动的合成和分解按正交方向分解抛体运动⇒带电粒子在电场中的运动按产生运动的原因分解渡河问题2.在变力作用下的圆周运动和机械振动(1)圆周运动①圆周运动的临界问题绳子T=0 圆周轨道的最高点、最低点(绳型、杆型)的极值速度临界轨道N=0 ⇒摩擦力f=fmax 锥摆型、转台型、转弯型的轨道作用力临界②典型的圆周运动:天体运动、核外电子绕核运动、带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在多种力作用的圆周运动③等效场问题④天体运动问题考虑多解性(2)振动过程分析对称性V |a||F|的对称平衡位置的确定特殊位置特征(3)圆周运动、振动、波的系列解的确定方法考虑时空周期性运动的双向性第三讲动量和能量一.知识图表二.热点透析(一)四个物理量的比较功:——①F ②S ③功的正负判断方法④变力功的求法⑤一对内力功功率:①定义式②意义③平均功率④α⑤功率与加速度⑥机车启动与最大速度1.功和冲量冲量:——①变力冲量的求法②对合冲量的理解 ③一对内力的冲量功和冲量比较区别:一矢一标 2.动量与动能 关系:k k mE P mp E 222==PE k ∆∆与的关系:变化kE P 一定变化;P 变化;kE 不一定变化(二)四个规律的比较 1.动能定理和动量定理2.动量守恒定律和机械能守恒定律 (1)条件的比较碰撞模型(2)典型问题 反冲与爆炸 人船模型 三.功能关系 功=能的变化∑∆=kiE W∑∆+∆=p k E E W 除重力 ∑∆+∆=弹除弹力p k E E W ∑∆+∆=电除电力p k E W ε∑+∆=电除安培力E E W k电电弹安培力弹力电场力除重力E E E E W p p k +∆+∆+∆+∆=∑ε,,,即:功的表述中已考虑某力对应的能,在能量变化的表述中不考虑该力对应的能的变化.反之在能量变化的表述中已考虑该力对应的能的变化,在功的表述中不考虑该力所做的功。
考前30天之备战2013高考物理冲刺押题系列3.2《力学解题方法荟萃》.pdf
图所示小组长臂的长度,质量长臂与水平面间的夹角α30°。同学们在水平面上演练石块装在长臂末端的中,对短臂施
力,使石块获得速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石石块。不计空气阻力,重力加速度取g10m/s2。
(1)石块刚被抛出时的速度大小v0;做功
………⑦
………⑧
………⑨
解得
8.【2013?广东模拟】如图所示,倾角为θ=30°的足够长的固定斜面上,在底端0处固定一垂直斜面的档板,斜面
弹簧运动,压缩弹簧,弹簧的最大形变量xm=0.10m;之后小铁块被弹回,弹簧恢复原长;最终小铁块与木板以共同速度
.所以选项A、C、D正确.
4.【2013?重庆模拟】水平传送带在外力的作用下始终以速度v匀速运动,某时刻放上一个小物体,质量为m,初速
度大小也是v,但方向与传送带的运动方向相反,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,最后小物体的速度与传
送带相同.在小物体与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物体做的功为W,摩擦生成的热量为Q,则下面的
高考试题越来越重视对解决物理问题能力的考查,而物理解题方法是解决物理问题的基础,在物理解题过程中,无 不闪烁着物理思维方法的火花,如、假设法、极限法、逆向思维法、物理模型法、等效法、物理图像法等.熟练掌握各 种思维方法的特点和技巧,善于利用 将物块m和木楔M看作一个整体,他们在竖直方向受到重力和地面的支持力;在水平方向如果点评 若一个系统内各 个物体的加速度不相同,又不需要求系统内物体间的相互作用力时,利用牛顿第二定律应用整体法解题方便很多.可以 说在不少关于联接体的问题时整体法是解物理问题的魔法,本题也可以用隔离法求解,请同学们试一试. 【变式】如图1所示,质量为、倾角为的木楔ABC静置于动摩擦因数的水平地面上。在木楔的斜面上,有一质量的物 块由静止开始沿斜面匀加速下滑,当滑到路程时,其速度,在这过程中木楔没有移动。求:地面对木楔的摩擦力大小和 方向。 图1 【变式】一个质量为m,带有电荷量为的小物体,可在水平轨道ox上运动,O端为一与轨道垂直的固定墙。轨道处于 匀强电场中,场强大小为E,方向沿ox正向,如图2所示。小物体以初速度从点沿轨道运动时,受到大小不变的摩擦力 f作用,且。设小物体与墙碰撞时,不损失机械能,且电量保持不变。求它在停止运动前所通过的总路程S。 图2 解析:小物体受到的电场力大小不变,且方向始终指向墙,小物体受到的摩擦力f的方向与物体运动方向相反,由 于,不管开始时小物体是沿x轴正方向或负方向运动,小物体在多次碰撞后,最后必将停止在原点O处。以小物体运动的 “全过程”为研究对象,电场力做功为正,大小为qEx。摩擦力做功为,全过程使用动能定理得: 解得: 点评:当所求的物理量只涉及运动的全过程而不必分析某一阶段的运动情况时,可通过整体研究运动的全过程来解 决问题;特别是运用动能定理和动量定理时,只需分析运动的初态和末态,而不必去追究运动过程的细节;对于处理变 力问题及难以分析运动过程和寻找规律的问题,更显出其优越性。 二、假设法 例2、如图3所示,火车箱中有一倾角为 的斜面,当火车以 的加速度沿水平方向向左运动时,斜面上的物体 还 是与车箱相对静止,分析物体 所受的摩擦力的方向. 点评 假设法是解物体问题的一种重要的思维方法.一般从某一假设入手,然后运用物理规律得出结果,再进行适 当讨论,从而找出正确答案,这样解题科学严谨、合乎逻辑,而且可以拓宽思路. 三、临界分析法... 点评 临界状态是一种物理现象转变为另一种物理现象,或从一物理过程转入到另一物理过程的转折状态.临界状 态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态.临界往往和极值问题相互关联,研究临界和极值问题的 基本观点:(1)物理分析:通过对物理过程分析,抓住临界(或极值条件)进行求解.(2)数学讨论:通过对物理问 题的分析,依据物理规律写出物理量之间的函数关系,用数学方法求解极值. 四、图像法 例4、一颗速度较大的子弹,水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块,设木块对子弹的阻力恒定,则当子弹入射 速度增大时,下列说法正确的是 A.木块获得的动能变大 B.子弹损失的动能变大 C.子弹穿过木块的时间变短 D.木块的位移变小 点评 通过分析物理过程遵循的物理规律,找到变量之间的函数关系,做出其图像,由图像可求看出物理规律.物 理图像能直观地描述物理规律,物理图像题是以解析几何中的坐标为基础,借助数和行的结合,来表现两个相关物理量 之间的依存关系,从而直观、形象、动态地表达各种现象的物理过程和规律.图是物理学研究的重要方法6.0 m/s,此 地有一风车,它的车叶转动时可形成半径为20 m的圆面.假如这个风车能将此圆内10%的气流的动能变为电能.问: (1)平均每秒内有多少体积的气流冲击风车车叶形成的圆面? (2)这些气流的动能是多少? (3)这个风车平均每秒内发出的电能是多少? (2)以上气流的动能为: (3)风车平均每秒发出的电能为: 点评 题中的气流速度问题,气体密度和气流动能问题始终是解决风力发电的基础知识问题,同学们通过这道例题 ,不仅可掌握一类题的基本解法,还可扩展知识领域,受到科学方法的训练和陶冶.模型法常常有下面三种情况 (1)物理对象模型:用来代替由具体物质组成的、代表研究对象的实体系统,称为对象模型(也可称为概念模型
新课标2013年高考物理最新押题信息卷三
新课标2013年高考物理最新押题信息卷三14.下列说法正确的是A.法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律B.伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同C.在现实生活中不存在真正的质点,将实际的物体抽象为质点是物理学中一种重要的科学研究方法D.电场是人们为了了解电荷间的相互作用而引入的一种并不真实存在的物质15.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。
关于这些卫星,以下说法正确的是A.5颗同步卫星的轨道半径都相同B.5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D.导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周期越小向,下列判断正确的是:A.在0~1s内,物体平均速度为2 m/sB.在ls~2s内,物体向上运动,且处于失重状态C.在2s~3s内,物体的机械能守恒D.在3s末,物体处于出发点上方17. 如图所示,两楔形物块A、B两部分靠在一起,接触面光滑,物块B放置在地面上,物块A上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,A、B两物块均保持静止。
则A.绳子的拉力不为零B.地面受的压力大于的物块B的重力C.物块B与地面间不存在摩擦力D.物块B受到地面的摩擦力水平向左18.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心接头,电压表V和电流表A均为理想电表。
从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,2100πt(V)。
下列说法正确的是其瞬时值表达式为μ=220sinA.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22VB.当单刀双掷开关与b连接时, 电压表的示数为11VC.当单刀双掷开关与a连接, 滑动变阻器触头P向上移动,则电压表的示数不变,电流表的示数变小D.当单刀双掷开关与a连接, 滑动变阻器触头P向上移动, 则电压表、电流表的示数都变大19.一质子从A点射入电场,从B点射出,电场的等差等势面和质子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计质子的重力。
北京重庆2013高考物理二轮复习测试 专题一第3讲课下抛体运动与圆周运动
北京重庆2013高考二轮复习测试:专题一第3讲课下抛体运动与圆周运动1.如图1所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍,A 、B 分别为大、小轮边缘上的点,C 为大轮上一条半径的中点,则( )A .两轮转动的角速度相等B .小轮转动的角速度是大轮的2倍 图1C .质点加速度a A =2a BD .质点加速度a B =2a C解析:选B 两轮不打滑,边缘质点线速度大小相等,v A =v B ,而r A =2r B ,故ωA =12ωB ,A 错误,B 正确;由a =v 2r 得a A a B =r B r A =12,C 错误;由a =ω2r ,得a A a C =r A r C =2,则a B a C=4,D 错误。
2.如图2所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A 的受力情况是( )图2A .绳的拉力大于A 的重力B .绳的拉力等于A 的重力C .绳的拉力小于A 的重力D .拉力先大于重力,后变为小于重力解析:选A 小车水平向右的速度(也就是绳子末端的运动速度)为合速度,它的两个分速度v 1、v 2如图所示,其中v 2就是拉动绳子的速度,它等于A 上升的速度。
由图得,v A =v 2=v cos θ。
小车匀速向右运动过程中,θ逐渐变小,可知v A 逐渐变大,故A 做加速运动,由A 的受力及牛顿第二定律可知绳的拉力大于A 的重力,故选项A 正确。
3. (2011·安徽高考)一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。
如图3甲所示,曲线上A 点的曲率圆定义为:通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A 点的曲率圆,其半径ρ叫做A 点的曲率半径。
现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v 0抛出,如图乙所示。
则在其轨迹最高点P 处的 图3曲率半径是( )A.v 02gB.v 02sin 2αgC.v 02cos 2αgD.v 02cos 2αg sin α解析:选C 根据运动的分解,物体在最高点的速度等于水平分速度,即为v 0cos α,在最高点看成是向心力为重力的圆周运动的一部分,则mg =m v 0cos α2ρ,ρ=v 0cos α2g,C 项正确。
2013年高考物理真题汇编全解全析:专题三 牛顿运动定律 Word版含解析
专题三 牛顿运动定律1.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ,14题)一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a 表示物块的加速度大小,F 表示水平拉力的大小.能正确描述F 与a 之间的关系的图像是( )【解析】选C.静摩擦力随外力而改变,当外力大于最大静摩擦力时,物体才产生加速度,可利用牛顿第二定律列方程求解.物块受到拉力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律F -μmg =mg ,当F ≤F fmax 时,a =0;当F >F fmax 时,a 与F 成一次函数关系,选项C 正确.2.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ,25题)一长木板在水平地面上运动,在t =0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示.己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g =10 m/s 2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t =0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.【解析】从v t 图像中获取速度及加速度信息.根据摩擦力提供加速度,且不同阶段的摩擦力不同,利用牛顿第二定律列方程求解.(1)从t =0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止.由图可知,在t 1=0.5 s 时,物块和木板的速度相同.设t =0到t =t 1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a 1和a 2,则a 1=v 1t 1①a 2=v 0-v 1t 1②式中v 0=5 m/s 、v 1=1 m/s 分别为木板在t =0、t =t 1时速度的大小.设物块和木板的质量均为m ,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,由牛顿第二定律得μ1mg =ma 1 ③ (μ1+2μ2)mg =ma 2 ④ 联立①②③④式得 μ1=0.20 ⑤ μ2=0.30. ⑥(2)在t 1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的摩擦力改变方向.设物块与木板之间的摩擦力大小为f ,物块和木板的加速度大小分别为a ′1和a ′2,则由牛顿第二定律得f =ma ′ ⑦ 2μ2mg -f =ma ′2 ⑧假设f <μ1mg ,则a ′1=a ′2;由⑤⑥⑦⑧式得f =μ2mg >μ1mg ,与假设矛盾.故f =μ1mg ⑨由⑦⑨式知,物块加速度的大小a ′1等于a 1;物块的v t 图像如图中点划线所示.由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为s 1=2×v 212a 1⑩ s 2=v 0+v 12t 1+v 212a ′2⑪物块相对于木板的位移的大小为 s =s 2-s 1 ⑫ 联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑪⑫式得 s =1.125 m.【答案】(1)0.20 0.30 (2)1.125 m3.(2013·高考安徽卷,14题)如图所示,细线的一端系一质量为m 的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力为F N 分别为(重力加速度为g )( )A .T =m (g sin θ+a cos θ) F N =m (g cos θ-a sin θ)B .T =m (g cos θ+a sin θ) F N =m (g sin θ-a cos θ)C .T =m (a cos θ-g sin θ) F N =m (g cos θ+a sin θ)D .T =m (a sin θ-g cos θ) F N =m (g sin θ+a cos θ)【解析】选A.准确分析受力情况,分解加速度是比较简便的求解方法.选小球为研究对象,小球受重力mg 、拉力T 和支持力F N 三个力作用,将加速度a 沿斜面和垂直于斜面两个方向分解,如图所示.由牛顿第二定律得T -mg sin θ=ma cos θ ① mg cos θ-F N =ma sin θ ② 由①式得T =m (g sin θ+a cos θ).由②式得F N =m (g cos θ-a sin θ).故选项A 正确.4.(2013·高考浙江卷)如图所示,总质量为460 kg 的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s 2,当热气球上升到180 m 时,以5 m/s 的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g =10 m/s 2.关于热气球,下列说法正确的是( )A .所受浮力大小为4 830 NB .加速上升过程中所受空气阻力保持不变C .从地面开始上升10 s 后的速度大小为5 m/sD .以5 m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为230 N【解析】选AD.热气球刚开始上升时,速度为零,不受空气阻力,只受重力、浮力,由牛顿第二定律知F -mg =ma ,得F =4 830 N ,选项A 正确;随着热气球速度逐渐变大,其所受空气阻力发生变化(变大),故热气球并非匀加速上升,其加速度逐渐减小,故上升10 s 后速度要小于5 m/s ,选项B 、C 错误;最终热气球匀速运动,此时热气球所受重力、浮力、空气阻力平衡,由F =mg +f 得f =230 N ,选项D 正确.5.(2013·高考福建卷,21题)质量为M 、长为3L 的杆水平放置,杆两端A 、B 系着长为3L 的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m 的小铁环.已知重力加速度为g ,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB 方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A 端的正下方,如图乙所示.①求此状态下杆的加速度大小a ;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何? 【解析】正确受力分析,由平衡条件和牛顿第二定律求解. (1)如图1,设平衡时,绳中拉力为T ,有 2T cos θ-mg =0 ① 由图知cos θ=63②由①②式解得T =64mg ③(2)①此时,对小铁环受力分析如图2,有 T ′sin θ′=ma ④ T ′+T ′cos θ′-mg =0 ⑤ 由图知θ′=60°,代入④⑤式解得a =33g ⑥如图3,设外力F 与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,有 F cos α=(M +m )a ⑦ F sin α-(M +m )g =0 ⑧ 由⑥⑦⑧式解得 F =233(M +m )gtan α=3(或α=60°).【答案】(1)64mg (2)①33g ②233(M +m )g 方向与水平方向成60°角斜向右上方6.(2013·高考四川卷,10题) 在如图所示的竖直平面内,物体A 和带正电的物体B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M 点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行.劲度系数k =5 N/m 的轻弹簧一端固定在O 点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D 与A 相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM 垂直于斜面.水平面处于场强E =5×104N/C 、方向水平向右的匀强电场中.已知A 、B 的质量分别为m A =0.1 kg 和m B =0.2 kg ,B 所带电荷量q =+4×10-6 C .设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B 电荷量不变.取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)求B 所受静摩擦力的大小;(2)现对A 施加沿斜面向下的拉力F ,使A 以加速度a =0.6 m/s 2开始做匀加速直线运动.A 从M 到N 的过程中,B 的电势能增加了ΔE p =0.06 J .已知DN 沿竖直方向,B 与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A 到达N 点时拉力F 的瞬时功率.【解析】(1)F 作用之前,A 、B 处于静止状态.设B 所受静摩擦力大小为f 0,A 、B 间绳中张力为T 0,有对A :T 0=m A g sin θ ① 对B :T 0=qE +f 0 ②联立①②式,代入数据解得f 0=0.4 N . ③(2)物体A 从M 点到N 点的过程中,A 、B 两物体的位移均为s ,A 、B 间绳子张力为T ,有 qEs =ΔE p ④ T -μm B g -qE =m B a ⑤设A 在N 点时速度为v ,受弹簧拉力为F 弹,弹簧的伸长量为Δx ,有 v 2=2as ⑥ F 弹=k ·Δx ⑦ F +m A g sin θ-F 弹sin θ-T =m A a ⑧由几何关系知Δx =s 1-cos θsin θ⑨设拉力F 的瞬时功率为P ,有P =Fv ⑩ 联立④~⑩式,代入数据解得 P =0.528 W.【答案】(1)0.4 N (2)0.528 W 7.(2013·高考安徽卷,22题)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F 随时间t 的变化情况如图2所示,物体相应的速度v 随时间t 的变化关系如图3所示.求:(1)0~8 s 时间内拉力的冲量; (2)0~6 s 时间内物体的位移;(3)0~10 s 时间内,物体克服摩擦力所做的功. 【解析】利用图象法解决力学问题.(1)根据冲量的定义得拉力的冲量为I =F 1t 1+F 2t 2+F 3t 3=1×2 N·s +3×4 N·s +2×2 N·s =18 N·s.(2)从v -t 图象得2 s ~6 s 时间内物体的加速度a =34m/s 2,0~2 s 时间内物体处于静止状态,则0~6 s 时间内物体的位移x 1=12at 22=12×34×42m =6 m.(3)从题中图2、图3得出:0~2 s 时间内,摩擦力为静摩擦力,物体位移为零,摩擦力不做功.6 s ~8 s 时间内物体做匀速运动,受力平衡,滑动摩擦力F f =F =2 N .0~10 s 时间内物体的位移为x =x 1+x 2+x 3=6 m +2×3 m +12×32×22 m =15 m ,物体克服摩擦力所做的功为W=F f x =2×15 J =30 J.答案:(1)18 N·s (2)6 m (3)30 J 8.(2013·高考浙江卷,17题)如图所示,水平木板上有质量m =1.0 kg 的物块,受到随时间t 变化的水平拉力F 作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小.取重力加速度g =10 m/s 2.下列判断正确的是( )A .5 s 内拉力对物块做功为零B .4 s 末物块所受合力大小为4.0 NC .物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D .6 s ~9 s 内物块的加速度大小为2.0 m/s 2【解析】选D.对物块受力分析,分析图象中各段的运动规律,结合牛顿运动定律及做功的条件分析各选项.由图象知物块前4 s 静止,4 s ~5 s 内物块做加速运动,前5 s 内拉力对物块做功不为零,故A 选项错误;4 s 末物块静止,所受合力为零,B 选项错误;由4 s 之后的运动情况判断其受滑动摩擦力F f =μmg =3 N ,得μ=0.3,C 选项错误;由牛顿第二定律可知4s 后物块的加速度a =F -F fm=2 m/s 2,D 选项正确.9.(2013·高考四川卷,9题) 近来,我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为.每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起,死亡上千人.只有科学设置交通管制,人人遵守交通规则,才能保证行人的生命安全.如下图所示,停车线AB 与前方斑马线边界CD 间的距离为23 m .质量8 t 、车长7 m 的卡车以54 km/h 的速度向北匀速行驶,当车前端刚驶过停车线AB ,该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯.(1)若此时前方C 处人行横道路边等待的行人就抢先过马路,卡车司机发现行人,立即制动,卡车受到的阻力为3×104 N .求卡车的制动距离.(2)若人人遵守交通规则,该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD.为确保行人安全,D 处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯?【解析】已知卡车质量m =8 t =8×103 kg 、初速度v 0=54 km/h =15 m/s.(1)从制动到停车,阻力对卡车所做的功为W ,由动能定理有W =-12m v 20①已知卡车所受阻力f =-3×104 N ,设卡车的制动距离为s 1,有W =fs 1 ② 联立①②式,代入数据解得s 1=30 m . ③(2)已知车长l =7 m ,AB 与CD 的距离为s 0=23 m .设卡车驶过的距离为s 2,D 处人行横道信号灯至少需要经过时间Δt 后变灯,有s 2=s 0+l ④ s 2=v 0Δt联立④⑤式,代入数据解得Δt =2 s. 答案:(1)30 m (2)2 s。
2013年高三物理二轮锁定高考课件:1
第4讲曲线运动常考的4个问题(选择题或计算题)考情报告•主要题型:选择题•难度档次:中档•①以平抛运动、圆周运动为背景考查学生对基本运动形式的认识及理解、推理和分析能力;•②综合万有引力、天体的运动的相关知识点,体现于题中各选项中,以简单分析,计算为主.•1.运动的合成与分解•2.平抛运动•3.圆周运动•4.万有引力定律,与天体•的运动•1.物体做曲线运动的条件不共线•当物体所受合外力的方向跟它的速度方等时性向时,物体做曲线运动.合运动与分运动具有等效性、独立性和.•2.物体(或带电粒子)做平抛运动或类平抛垂直运动的条件•(1)有初速度;(2)初速度与加速度的方向.3.物体做匀速圆周运动的条件合外力的方向与物体运动的方向垂直;绳固定物体能通过最高点的条件是v≥gL(L为绳长);杆固定物体能通过最高点的条件是v>0.物体做匀速圆周运动的向心力,即为物体所受合外力.4.描述圆周运动的几个物理量角速度ω、线速度v和向心加速度a,还有周期T和频2π2v22ω率f.其关系式为a==r=T r=(2πf)2r.r•特别提醒•(1)平抛(类平抛)运动是匀变速曲线运动,物体所受合力为恒力;而圆周运动是变速运动,物体所受合力为变力.•(2)平抛运动有两个重要的推论:①从抛出点开始,任意时刻速度偏向角的正切值等于位移偏向角的正切值的2倍;②从抛出点开始,任意时刻速度的反向延长线交于水平位移的中点.5.万有引力定律及天体的运动m1m2G2r(1)万有引力定律的表达式F=.(2)天体的运动天体的运动看成是匀速圆周运动,其所Mm万有引力提供.需要的向心力由其基本关系式为G2r 2π2v22=m=mωr=m T r=m(2πf)2r.rMm在天体表面,忽略自转的情况下有G2=mg.R(3)卫星的绕行速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系GM2Mmvr①由G2=m,得v=,则r越大,v越小.rrGMMm2r3,则r越大,ω越小.②由G2=mωr,得ω=r4π2r3Mm4π2GM,则r越大,T越大.③由G2=m2r,得T=rT•(4)第一宇宙速度:近地卫星的线速度即第最大一宇宙速度,是卫星绕地球做圆周运动的速度,也是发射卫星的速度.最小•状元微博•名师点睛•●处理曲线运动问题的基本思想——“化曲为直”•竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度关系通常利用动能定理来建立联系.•●对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题。
2013浙江省高考压轴卷理综试题物理(精品)
2013浙江省高考压轴卷理综试题第Ⅰ卷选择题(共120分)一.选择题(本题共17小题。
在每个小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
)14.类比就是就是根据两个或两类对象之间在某些方面相似或相同而推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种逻辑方法。
下列类比不正确的是()A.点电荷可以与质点类比,都是理想化模型B.电场力做功可以与重力做功类比,两种力做功都与路径无关C.电磁波可以与机械波类比,都可以发生干涉现象.衍射现象,传播都需要介质D.电场线可以与磁感线类比,都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在15.如图所示,一些商场安装了智能化的自动扶梯。
为了节约能源,在没有乘客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。
则电梯在运送乘客的过程中()A.乘客始终受摩擦力作用B.乘客经历先超重再失重C.乘客对扶梯的作用力先指向右下方,再竖直向下D.扶梯对乘客的作用力始终竖直向上16.如图所示,水平金属圆盘置于磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场中,随盘绕金属转轴以角速度沿顺时针方向匀速转动,盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。
已知圆盘半径为r,理想变压器原.副线圈匝数比为n,变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连。
不计圆盘及导线的电阻,则下列说法中正确的是()A.变压器原线圈两端的电压为B.变压器原线圈两端的电压为C.通过负载R的电流为D.通过负载R的电流为17.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”。
光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。
下列关于光导纤维的说法中正确的是A.波长越短的光在光纤中传播的速度越大B.频率越大的光在光纤中传播的速度越大C.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射二.选择题(本题共3小题。
高三物理二轮复习讲义 专题1 第3讲 抛体运动和圆周运动
第3讲抛体运动和圆周运动[高考统计·定方向] (教师授课资源)运动的合成与分解(5年1考)❶本考点是解决曲线运动的基础,高考命题常与功能关系相结合,以求解(2015·全国卷Ⅱ·T 16)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。
已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103 m/s ,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103 m/s ,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示。
发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为()A.西偏北方向,1.9×103 m/sB.东偏南方向,1.9×103 m/sC.西偏北方向,2.7×103 m/sD.东偏南方向,2.7×103 m/s[题眼点拨]①从转移轨道调整进入同步轨道……此时卫星高度与同步轨道的高度相同;②转移轨道和同步轨道的夹角为30°。
B[设当卫星在转移轨道上飞经赤道上空与同步轨道高度相同的某点时,速度为v1,发动机给卫星的附加速度为v2,该点在同步轨道上运行时的速度为v。
三者关系如图,由图知附加速度方向为东偏南,由余弦定理知v22=v21+v2-2v1v cos 30°,代入数据解得v2≈1.9×103 m/s。
选项B正确。
]1.三种过河情景分析考向1 渡河问题1.(2019·洛阳市第二次联考)某人划船横渡一条河,河的两岸平行,河水流速处处相同,大小为v 1,船速大小恒为v 2,且v 2>v 1,设人以最短时间t 1过河时,渡河位移为s 1;以最短位移s 2过河时,所用时间为t 2,则以下关系正确的是( )A.t 1t 2=1-v 21v 22B.s 1s 2=1-v 21v 22C.t 1t 2=v 1v 2D.t 1t 2=v 21v 22A [小船船头垂直河岸出发时,过河时间最短,即t 1=s 2v 2,过河位移为s 1=s 22+(v 1t 1)2;小船以最短位移过河时,s 2=v 22-v 21t 2,t 2=s 2v 22-v 21,联立解得t 1t 2=1-v 21v 22,A 项正确,C 、D 项错误;s 1>s 2,则s 1s 2应大于1,B 项错误。
2013届高考物理二轮复习冲刺课件:专题13选修3-4
P质点回到平衡位臵,位
在T/2时间内波传播的距离为λ/2= 10m. (4)由A点在t=0时刻向上振动知,波沿x轴正方向传播,波 λ 20 速v= T = m/s=25m/s,x=45m处的质点第一次到达波峰的 0.8 45 m-20 m 25 时间t1= = s=1s v 25 此质点第二次位于波峰的时间t=t1+T=1.8s.
[解析] t时刻与(t+0.6s)时刻的波形图正好重合,则0.6= 0.6 nT,其中n=1,2,3,„解得T= n ,由此看出,质点振动的周 期最大值为0.6s,故选项A错误;由波的图象可知,该波波长λ λ 4 =4m,故其波速v= T =n· m/s,其中n=1,2,3,„因此,波 0.6 速v有多个可能的值,只有当n=3时才有v=20m/s,故选项B错 0.4 2 误; T = n,则不论n=1,3,5,„还是n=2,4,6,„x=-2m处 3 0.3 1 的质点都不会运动至平衡位臵处,选项D错误; T = n,若n 2
振动的位移x均是以平衡位置为起点,研究位置为终点的 有向线段,要与哪一段时间内的位移相区别.
1. 简谐运动的对称性 (1)振动质点在关于平衡位置对称的两点,x、F、a、v、 Ek、Ep的大小均相等,其中回复力F、加速度a与位移x的方向 相反,而v与位移x的方向可能相同,也可能相反.
(2)振动质点来回通过相同的两点间的时间相等,即tBC= tCB,质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段时间相等,即 tBC=tB′C′,如图所示.
波形图的方法 1. 特殊点法:在波形图象上取数个特殊点(波峰、波谷或
平衡位置),先根据波传播的方向确定它们的振动方向,再判断 Δt后各点运动到什么位置,最后连成曲线,即为另一时刻波形 图. 2. 平移法 由Δx=vΔt,先计算出在Δt时间内波传播的距离,再将原 波形图沿波传播的方向上平移Δx即得.
高三物理一轮二轮复习选修3-3教案讲义(含答案)
分子动理论考点一 物体是由大量分子组成的 1.物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小①分子的直径(视为球模型):数量级为10-10m ;②分子的质量:数量级为10-26kg. (2)阿伏加德罗常数①1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取N A =6.02×1023 mol -1;②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.2.微观量与宏观量微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0. 宏观量:物体的体积V 、摩尔体积V m 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. 3.关系(1)分子的质量:m 0=M N A =ρV mN A (所有)(2)分子的体积:V 0=V m N A =MρN A(固液)(3)物体所含的分子数:N =V V m ·N A =mρV m ·N A 或N=m M ·N A =ρVM ·N A . 4.两种模型(1)球体模型直径为d = 36V 0π.(2)立方体模型边长为d =3V 0.【典例剖析】例1.(多选)某气体的摩尔质量为M ,摩尔体积为V ,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 不可以表示为( ) A .N A =V V 0B .N A =ρV mC .N A =M mD .N A =MρV 0例2.阿伏加德罗常数为N A ,铜的摩尔质量为M ,铜的密度是ρ,则下列判断正确的是( ) A .1m 3铜中含有原子数目是ρN A MB .1kg 铜含有原子数目是ρN AC .一个铜原子的质量为M ρN AD .1个铜原子占有的体积是MN A ρ例3.钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3),摩尔质量为M (单位为g/mol ),阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉=0.2克,则( ) A .a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10−3aN AMB .a 克拉钻石所含有的分子数为aN A MC .每个钻石分子直径的表达式为 √6M×10−3N A ρπ3(单位为m )D .每个钻石分子直径的表达式为 √6MN A ρπ(单位为m )例4.2015年2月,美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,使太阳能取代石油成为可能.假设该“人造树叶”工作一段时间后,能将10-6g 的水分解为氢气和氧气.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3,摩尔质量M =1.8×10-2kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1.试求:(结果均保留一位有效数字) (1)被分解的水中含有水分子的总数N ; (2)一个水分子的体积V 0.1.(多选)某气体的摩尔质量为M mol ,摩尔体积为V mol ,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 不可表示为( ) A .N A =M mol m B .N A =V mol V 0 C .N A =ρV molmD .N A =M mol ρV 0 E .N A =m M mol2.某固体物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A ,则每个分子的质量和体积V 内所含的分子数以及分子直径分别是( ) A .MN A,N A ρV M,√6M πρN A3B .MN A,N A M ρV,√6MπρN A3C .MN A,N A ρV M,√6M ρπN A3D .MN A,N A ρV M,√6MπρNA33.(多选)设某物质的密度为ρ,其摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,已知这种物质的样品的质量为m,则下列表示微观量的式子中正确的是()A.该样品物质中含有的分子数为mMN AB.该样品物质中每个分子的质量为mN AC.若将该样品物质分子看成球体,则每个分子的直径为√6MπρN A3D.若将该样品物质分子看成立方体,则相邻两个分子间的距离为√MρN A3考点二布朗运动与分子热运动1.扩散现象①定义:不同物质能够彼此进入对方的现象;②实质:扩散现象并不是外界作用引起的,也不是化学反应的结果,而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象,温度越高,扩散现象越明显.2.布朗运动①定义:悬浮在液体中的小颗粒的永不停息的无规则运动;②实质:布朗运动反映了液体分子的无规则运动;③特点:颗粒越小,运动越明显;温度越高,运动越剧烈.3.热运动①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动;②特点:分子的无规则运动和温度有关,温度越高,分子运动越激烈.【典例剖析】例1.(多选)关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A.布朗运动就是热运动B.布朗运动的激烈程度与悬浮颗粒的大小有关,说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关C.布朗运动虽不是分子运动,但它能反映分子的运动特征D.布朗运动的激烈程度与温度有关,这说明分子运动的激烈程度与温度有关例2.(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是( ) A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生例3.关于布朗运动,下列说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.布朗运动说明了组成小颗粒的分子在做无规则运动C.温度越低布朗运动越激烈D.布朗运动间接说明了液体分子在做无规则运动1.以下关于布朗运动的说法正确的是( ) A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C.一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚.这说明温度越高布朗运动越激烈D.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动2.(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是( )A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的3.关于布朗运动,下列说法中正确的是()A.布朗运动就是分子的运动B.布朗运动是组成固体颗粒的分子无规则运动的反映C.布朗运动是液体分子无规则运动的反映D.阳光从缝隙射入房间,从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动考点三分子间同时存在引力和斥力1.物质分子间存在空隙,分子间的引力和斥力是同时存在的,实际表现出的分子力是引力和斥力的合力;2.分子力随分子间距离变化的关系:分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快;3.分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知:①当r=r0时,F引=F斥,分子力为零;②当r>r0时,F引>F斥,分子力表现为引力;③当r<r0时,F引<F斥,分子力表现为斥力;④当分子间距离大于10r0(约为10-9 m)时,分子力很弱,可以忽略不计.考点四内能1.分子动能(1)意义:分子动能是分子热运动所具有的动能;(2)分子平均动能:所有分子动能的平均值.温度是分子平均动能的标志.2.分子势能:由分子间相对位置决定的能,在宏观上分子势能与物体体积有关,在微观上与分子间的距离有关.3.物体的内能(1)内能:物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和.(2)决定因素:温度、体积和物质的量.分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p=0).(1)当r>r0时,分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增加.(2)当r<r0时,分子力表现为斥力,当r减小时,分子力做负功,分子势能增加.(3)当r=r0时,分子势能最小.【典例剖析】例1.下列说法正确的是( )A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动B.扩散现象表明,分子在永不停息地运动C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小D.当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力都为零例2.(多选)关于分子力,下列说法中正确的是( ) A.碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用B.将两块铅压紧以后能连在一块,说明分子间存在引力C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力D.固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力例3.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大D.分子动能和势能之和在整个过程中不变例4.(多选)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则下列说法正确的是( )A.分子间引力随分子间距的增大而减小B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D.当r<r0时,分子间作用力随分子间距的减小而增大E.当r>r0时,分子间作用力随分子间距的增大而减小例5.(多选)如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象,由此可知()A.ab表示引力图线B.cd表示引力图线C.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子力一定为零D.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子势能一定最小E.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子势能一定为零例6.(多选)以下说法正确的是( )A.温度低的物体内能一定小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加例7.(多选)对内能的理解,下列说法正确的是()A.系统的内能是由系统的状态决定的B.做功可以改变系统的内能,但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能C.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能D.1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能例8.(多选)下列说法正确的是()A.理想气体吸热后温度一定升高B.可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比,平均动能一定相等,内能一定不相等C.某理想气体的摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为N A,则该理想气体单个的分子体积为V0N AD.甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中,分子引力与分子斥力都增大,分子势能先减小后增大E.扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动1.下列说法中正确的是()A.分子间距离增大时,分子间作用力减小B.打碎的玻璃片不能拼合粘在一起,说明分子间只有斥力C.给自行车轮胎打气越来越费力,说明气体分子间有斥力D.高压下的油会透过钢板渗出,说明分子间有间隙2.(多选)关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是( )A.在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小D.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢3.(多选)关于分子间的作用力,下列说法正确的是( )A.分子之间的斥力和引力同时存在B.分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C.分子之间的距离减小时,分子力一定做正功D.分子之间的距离增大时,分子势能一定减小4.如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远a处由静止释放,在分子力的作用下靠近甲.乙在b点合外力表现为引力,且为引力最大处,d 点是分子靠得最近处.则下列说法正确的是( )A.乙分子在a点势能最小B.乙分子在b点动能最大C.乙分子在c点动能最大D.乙分子在d点加速度为零5.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0,相距很远的两分子仅在分子力作用下,由静止开始相互接近。
2013届高考物理三轮押题 精品冲刺训练 专题12 机械振动 机械波
(2013精品)2013届高考物理三轮押题冲刺训练:专题12 机械振动机械波选题表的使用说明:1.首先梳理出本单元要考查的知识点填到下表2.按照考查知识点的主次选题,将题号填到下表考查知识点试题难易分布基础中档稍难简谐运动概念1、2简谐运动图像3、17波的形成 4 16振动图像与波动图5像机械波的多解问题10单摆运动6、7 11、18受迫振动12多普勒13波的干涉14波的衍射8波的叠加9单摆测定重力加速15度波长、波速、频率的20 19关系专题12 机械振动机械波测试卷一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。
在下列各题的四个选项中,有的是一个选项正确,有的是多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选的得0分,请将正确选项的序号涂在答题卡上)1、下列关于简谐运动和简谐机械波的说法,正确的是()A.弹簧振子的周期与振幅有关B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度D.单位时间内经过介质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率2、一物体置于一平台上,随平台一起在竖直方向上做简谐运动,则A.当平台振动到最高点时,物体对平台的正压力最大B.当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大C.当平台振动经过平衡位置时,物体对平台的正压力为零D.物体在上下振动的过程中,物体的机械能保持守恒3、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以该时刻为计时起点的振动图象,下列说法正确的是 ( )A.从该时刻起经过0.15 s时,质点P到达波峰B.从该时刻起经过0.25 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度C.从该时刻起经过0.15 s时,波沿x轴的正方向传播了3 mD.从该时刻起经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离4、如图所示,质点O在垂直x轴方向上做简谐运动,形成了沿x轴传播的横波。
在t=0时刻,质点O从平衡位置开始向上运动,经0.2s第一次形成图示波形,则下列判断正确的是()A.t=0.4s时,质点A第一次到达波峰B.t=1.2s时,质点A在平衡位置,速度沿y轴正方向C.t=2s时,质点B第一次到达波谷D.t=2.6s时,质点B的加速度达到最大5、一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )A.a处质点的振动图象B.b处质点的振动图象C.c处质点的振动图象D.d处质点的振动图象6、关于单摆做简谐运动的回复力,下列叙述正确的是()A.摆球的回复力是重力和摆线对摆球拉力的合力B.摆球所受回复力是重力沿切线方向的分力,重力的另一个分力与摆线对摆球的拉力相平衡C.摆球经过平衡位置时,所受合力为零D.摆球所受回复力是重力沿切线方向的分力,重力的另一个分力小于或等于摆线对摆球的拉力7、图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙,在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线.已知木板被水平拉动的速度为0.20 m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60 m,则这次实验沙摆的摆长大约为(取g=π2)( )A.0.56 m B.0.65 mC.1.00 m D.2.25 m8、如图所示,是一演示波的衍射的装置,S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板,其中N板可以移动,两板中有一狭缝,此时测得图中A处水没有振动,为了使A处的水也能发生振动,下列措施可行的是A.使波源的振动频率增大B.使波源的振动频率减小C.移动N板使狭缝的间距增大D.移动N板使狭缝的间距减小9、两列简谐横波,波速大小均为20m/s,如图所示为某时刻两列波各自传播的波动图像。
2013年高考物理二轮复习 第一阶段专题一第1讲 专题特辑 课下 针对高考押题训练
[课下——针对高考押题训练]1.(2012·天水检测)如图1所示,一轻质弹簧只受一个拉力F1时,其伸长量为x,当弹簧同时受到两个拉力F2和F3作用时,伸长量也为x,现对弹簧同时施加F1、F2、F3三个力作用时,其伸长量为x′,则以下关于x′与x关系正确的是( )图1A.x′=x B.x′=2xC.x<x′<2x D.x′<2x解析:选B 由题意可知,同时受到F2、F3作用时,伸长量与受F1时相同,故同时施加F1、F2、F3三个力作用时,其合力为2F1,伸长量为x′=2x,故B正确。
2.如图2所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。
若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,此时小车受力个数为( )A.3 B.4C.5 D.6 图2解析:选B 对M和m整体,它们必受到重力和地面支持力,因小车静止,由平衡条件知墙面对小车必无作用力,以小车为研究对象,受力如图所示,它受四个力:重力Mg,地面的支持力F N1,m对它的压力F N2和静摩擦力F f,由于m静止,可知f和F N2的合力必定竖直向下,故B项正确。
3. (2012·莆田质检)物块M在静止的传送带上匀速下滑时,若传送带突然转动且转动的方向如图3中箭头所示,则传送带转动后( )A.M将减速下滑B.M仍匀速下滑图3C.M受到的摩擦力变小D.M受到的摩擦力变大解析:选B 由物块M在静止的传送带上匀速下滑知,Mg sin θ=μMg cos θ,又传送带突然如题图中所示转动,转动后物块所受的摩擦力和静止时相同,故物块的受力没有变化,则物块的运动状态也不变化,M仍匀速下滑,B对。
4.如图4所示,质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上,劲度系数为k 的轻弹簧一端系在小球上,另一端固定在P 点,小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则弹簧的伸长量为( ) 图4A.mgkB.3mg 2kC.3mg 3kD.3mg k解析:选C 对小球受力分析可知小球受力平衡,由题意可知弹簧弹力与竖直方向夹角为30°,竖直方向上弹簧弹力与斜面支持力的合力与重力平衡,根据几何关系可知:2kx cos 30°=mg ,解得:x =3mg3k,故选项C 正确。
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(1)带电微粒经U1=100 V的电场加速后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小。
解析:(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1,
根据动能定理:qU1=mv12
v1==1.0×104m/s
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动。在水平方向微粒做匀速直线运动。水平方向:v1=
(1)在P点油滴的速度v为多少?
(2)若油滴在t=0时刻进入两板间,最后恰好垂直向下落在N板上的Q点,油滴的电性及交变磁场的变化周期T。
(3)Q、O两点的水平距离。(不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2)
解析:(1)油滴自由下落,进入两板间电、磁场时的速度为
v=①
=m/s=1 m/s
(2)由受力分析可知油滴带正电,
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向:a=,v2=at=
由几何关系tanθ=
E=10 000 V/m
(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v,则v==2.0×104m/s
由粒子运动的对称性可知,入射速度方向过磁场区域圆心,则出射速度反向延长线过磁场区域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。
d=vt1⑨
联立②⑤⑨式得
t1=⑩
若粒子再次到达S2时速度恰好为零,粒子回到极板间应做匀减速运动,设匀减速运动的时间为t2,根据运动学公式得
d=t2⑪
联立⑨⑩⑪式得
t2=⑫
设粒子在磁场中运动的时间为t
t=3T0--t1-t2⑬
联立⑫⑬式得
t=⑭
设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T,由⑥式结合运动学公式得
T==6.28×10-7s
运动的时间t1=T=1.57×10-7s
带电粒子在电场中运动的时间
t2==s=2.83×10-7s
故粒子在电磁场偏转所用的总时间
t=t1+t2=4.40×10-7s
(3)如图所示。
分析知:粒子在方向向外的磁场中恰好沿顺时针运动了周,下移了(-1) m,由对称性知粒子在方向向外的磁场中恰好沿逆时针运动了周,又下移了(-1) m,故
图1
(1)如果电子在t=t0时刻进入两板间,求它离开偏转电场时竖直分位移的大小。
(2)要使电子在t=0时刻进入电场并能最终垂直打在荧光屏上,匀强磁场的水平宽度l为多少?
解析:(1)电子在t=t0时刻进入两板间,先做匀速运动,后做类平抛运动,在2t0~3t0时间内发生偏转
a==
y=at02=
(2)设电子从电场中射出的偏向角为θ,速度为v,则
则轨迹半径为r=Rtan 60°=0.3 m
则qvB=m
得B==0.13 T。
答案:(1)1.0×104m/s(2)10 000 V/m
(3)0.13 T
2.水平放置的平行金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场(如图2所示,垂直纸面向里为正),磁感应强度B0=100 T。已知两板间距离d=0.3 m,电场强度E=50 V/m,M板上有一小孔P,在P正上方h=5 cm处的O点,一带电油滴自由下落,穿过小孔后进入两板间,最后落在N板上的Q点。如果油滴的质量m=10-4kg,带电荷量|q|=2×10-5C。求:
y1=[-2(-1)] m=(2-) m
粒子水平飞入电场,水平方向有:
x2=vt2
竖直方向上满足:
y2=y1+at22=2 m.
答案:(1)m(2)4.40×10-7s(3)(2-) m2 m
3.(2012·重庆高考)有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置,其原理如图3所示。两带电金属板间有匀强电场,方向竖直向上。其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一束比荷(电荷量与质量之比)均为的带正电颗粒,以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线O′O进入两金属板之间,其中速率为v0的颗粒刚好从Q点处离开磁场,然后做匀速直线运动到达收集板。重力加速度为g,PQ=3d,NQ=2d,收集板与NQ的距离为l,不计颗粒间相互作用。求
[课下——针对高考押题训练]
1.(2012·苏北四市一模)如图1甲所示的控制电子运动装置由偏转电场、偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压U、相距为d的两块水平平行放置的导体板之间,匀强磁场水平宽度一定,竖直长度足够大,其紧靠偏转电场的右边。大量电子以相同初速度连续不断地沿两板正中间虚线的方向向右射入导体板之间。当两板间没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0;当两板间加上图乙所示的电压U时,所有电子均能通过电场、穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上。已知电子的质量为m、电荷量为e,不计电子的重力及电子间的相互作用,电压U的最大值为U0,磁场的磁感应强度大小为B、方向水平且垂直纸面向里。
图2
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径;
(2)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间;
(3)在图中画出粒子从直线x=-4到x=4之间的运动轨迹,并求出轨迹与y轴和直线x=4交点的纵坐标。
解析:(1)带电粒子在磁场中偏转。
由牛顿运动定律得qvB=m
所以r=
代入数据得r=m
(2)带电粒子在磁场中的运动周期
sinθ==
电子通过匀强磁场并能垂直打在荧光屏上,其圆周运动的半径为R,根据牛顿第二定律有
evB=m
由几何关系得sinθ=
得水平宽度l=。
答案:(1)(2)
2.(2012·福建省高三仿真模拟)如图2所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内,分布着场强E=×106N/C的匀强电场,方向竖直向上;第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量m=1.6×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的带电粒子(不计粒子重力),从坐标点M(-4,)处,以×107m/s的速度平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域。
所以交变磁场周期T′=T=0.05πs
(3)设Q、O两点的水平距离为x,由几何关系得x=6R=0.3 m
答案:(1)1 m/s(2)带正电0.05πs(3)0.3 m
3. (2012·苏北四市第三次调研)如图3所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射图3
tanθ=
y1=R1-
y2=ltanθ
y=y1+y2
得y=d(5λ-+
答案:(1)kg(2)
(3)d(5λ-)+
4.(2012·山东高考)如图4甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔S1、S2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U0,周期为T0。在t=0时刻将一个质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子由S1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在t=时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)
入,沿直线通过圆形磁场区域,然后恰好从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场,质子仍从O1点以相同速度射入,经时间打到极板上。
(1)求两极板间电压U;
(2)求质子从极板间飞出时的速度大小。
解析:(1)设质子从左侧O1点射入的速度为v0,极板长为L
在复合场中做匀速运动:q=qv0B
在电场中做类平抛运动:L-2R=v0tR=t2
油滴进入电磁场后的情况如图所示
电场力F电=qE=2×10-5×50 N=10-3N②
G=mg=10-3N③
带电油滴进入两极板间,电场力与重力平衡,在磁场力的作用下,油滴做匀速圆周运动。设圆周半径为R,若恰好垂直落在N板上的Q点,则
qvB=④
T=⑤
解得R==m=0.05 m
T===0.1πs
又已知d=0.3 m,由几何关系得d=6R
图3
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)速率为λv0(λ>1)的颗粒打在收集板上的位置到O点的距离。
解析:(1)设带电颗粒的电荷量为q,质量为m。有Eq=mg
将=代入,得E=kg
(2)如图甲所示,有
qv0B=m
R2=(3d)2+(R-d)2
得B=
(3)如图乙所示,有
qλv0B=m
T=⑮
由题意可知
T=t⑯
联立⑭⑮⑯式得
B=⑰
答案:(1)(2)B<
(3)
[课下——针对高考押题训练]
1.(2012·无锡模拟)如图1所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100 V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°。已知偏转电场中金属板长L=2cm,圆形匀强磁场的半径R=10cm,重力忽略不计。求:
图4
(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d。
(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件。
(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T0时刻再次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小。
解析:(1)粒子由S1至S2的过程,根据动能定理得
qபைடு நூலகம்0=mv2①
由①式得
v=②
设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得
q=ma③
由运动学公式得
d=a()2④
联立③④式得
d=⑤
(2)设磁感应强度大小为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,由牛顿第二定律得