高中物理知识框架图
(2019新教材)人教版高中物理选择性必修第一册:第四章《光》思维导图知识点及练习题
光[自我校对]①cv②sin i sin r③光疏介质④临界角⑤1 n⑥必须是相干光源⑦缝、孔的大小小于等于波长⑧横波光的折射、全反射1.解决光的折射问题的常规思路(1)根据题意画出正确的光路图.(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角均是与法线的夹角.(3)利用折射定律、折射率公式列式求解.2.有关全反射定律的应用技巧(1)首先判断是否为光从光密介质进入光疏介质,如果是,下一步就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断,如果不是则直接应用折射定律解题即可.(2)分析光的全反射时,根据临界条件找出临界状态是解决这类题目的关键.(3)当发生全反射时,仍遵循光的反射定律和光路可逆性.【例1】Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉.电子显微镜下鳞片结构的示意图见图.一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射.设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h.取光在空气中的速度为c,求光从a 到b所需的时间t.解析:设光在鳞片中的折射角为r,折射定律sin i=n sin r在鳞片中传播的路程l1=2dcos r,传播速度v=cn,传播时间t1=l1v解得t1=2n2dc n2-sin2i同理,在空气中的传播时间t2=2h c cos i则t=t1+t2=2n2dc n2-sin2i+2hc cos i答案:2n2dc n2-sin2i+2hc cos i(1)根据题意画出正确的光路图.(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定.(3)利用反射定律、折射定律求解.(4)注意在折射现象中,光路是可逆的.光学元件的特点及对光线的作用1.棱镜对光有偏折作用:一般所说的棱镜都是用光密介质制作的.入射光线经三棱镜两次折射后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折(若棱镜的折射率比棱镜外介质的折射率小,则结论相反).由于各种色光的折射率不同,因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象(红光偏折最小,紫光偏折最大).2.全反射棱镜:横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.选择适当的入射点可以使入射光线经过全反射棱镜的作用后偏转90°或180°,如图所示.要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射.3.玻璃砖:所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱镜.当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:(1)射出光线和入射光线平行.(2)各种色光在第一次入射后就发生色散.(3)射出光线的侧移与折射率、入射角及玻璃砖的厚度有关.(4)可利用玻璃砖测定玻璃的折射率.【例2】如图所示,某三棱镜的截面是一直角三角形,棱镜材料的折射率为n,底面BC涂黑,入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面,经AB和AC折射后射出.为了使上述入射光线能从AC面射出,求折射率n的取值范围.解析:设第一次发生折射时入射角和折射角分别为α和β,第二次发生折射时的入射角为γ则sin α=n sin β要在AC面上不发生全反射,要求sin γ<1 n同时由题可知:β+γ=90°,α=60°因此有:n<7 2.又n本身大于1,故n的取值范围:1<n<7 2答案:1<n<72光的干涉和衍射的比较1.两者的产生条件不同:产生干涉的条件是两列光波频率相同,振动方向相同,相位差恒定;产生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还要小.2.图样特点不同:单色光双缝干涉产生的是等间距、明暗相间且亮度基本相同的条纹;单缝衍射产生的是中央最宽、最亮,其他窄且暗的明暗相间条纹,并且各相邻条纹间距不等.3.波长对条纹间距的影响:无论是双缝干涉还是单缝衍射,所形成的条纹间距和宽度都随波长增加而增大.双缝干涉中相邻明纹或暗纹间距为Δx=l dλ.【例3】表面附有油膜的透明玻璃片,当有阳光照射时,可在表面和玻璃片边缘分别看到彩色图样,则前者是________现象,后者是________现象.解析:附有油膜的玻璃片表面发生薄膜干涉而看到彩色图样,周围发生衍射也能看到彩色图样.两者原理不一样.答案:干涉衍射(1)产生干涉是有条件的,产生衍射只有明显不明显之说.(2)干涉与衍射的本质都是光波叠加的结果.1.中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”.从物理学的角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的.图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两光()A.在同种玻璃中传播,a光的传播速度一定小于b光B.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量小C.在同一介质中传播时两种光的频率相同D.以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是a光E.以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是b光解析:由题图可知,a光在同一介质中的折射率大,其频率大.选项C错误.根据n=cv,知a光在玻璃中的传播速度小,选项A正确.当a、b光以相同的角度斜射到同一玻璃板上后,其光路图如右图所示,由图可知,a光的侧移量大,选项B正确.由sin C=1n,可知a光的临界角小,即a光比b光容易发生全反射,因此在空气中只能看到一种光时,一定是b光,选项D错误,E正确.答案:ABE2.在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1________Δx2(填“>”、“<”或“=”).若实验中红光的波长为630 nm,双缝与屏幕的距离为1.00 m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm,则双缝之间的距离为________mm.解析:由公式Δx=Ldλ可知,Δx1>Δx2.相邻亮条纹之间的距离为Δx=10.55mm=2.1 mm,双缝间的距离d=LλΔx,代入数据得d=0.300 mm.答案:>0.3003.如图所示,玻璃球冠的折射率为3,其底面镀银,底面的半径是球半径的32倍;在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点,求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角.解析:设球半径为R,球冠底面中心为O′,连接OO′,则OO′⊥AB.令∠OAO′=α,有cos α=O′AOA=32RR①即α=30°②由题意知MA⊥AB所以∠OAM=60°③设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示.设光线在M点的入射角为i,折射角为r,在N点的入射角为i′,反射角为i″,玻璃的折射率为n.由于△OAM为等边三角形,有i=60°④由折射定律有sin i=n sin r ⑤代入题给条件n=3得r=30°⑥作底面在N点的法线NE,由NE∥AM,有i′=30°⑦根据反射定律,有i″=30°⑧连接ON,由几何关系知△MAN≌△MON,故有∠MNO=60°⑨由⑦⑨式得∠ENO=30°⑩于是∠ENO为反射角,ON为反射光线.这一反射光线经球面再次折射后不改变方向.所以,射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为β=180°-∠ENO=150°⑪答案:150°4.如图所示,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m.从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为4 3.(1)求池内的水深;(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到池面的高度为2.0 m.当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).解析:(1)如图,设到达池边的光线的入射角为i,依题意,水的折射率n=4 3,光线的折射角θ=90°.由折射定律有n sin i=sin θ①由几何关系有sin i=ll2+h2②式中,l=3.0 m,h是池内水的深度.联立①②式并代入题给数据得h=7 m≈2.6 m ③(2)设此时救生员的眼睛到池边的距离为x.依题意,救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′=45°.由折射定律有n sin i′=sin θ′④式中,i′是光线在水面的入射角.设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sin i ′=aa 2+h 2⑤ x +l =a +h ′⑥式中h ′=2 m .联立③④⑤⑥式得 x =⎝⎛⎭⎪⎫3723-1m ≈0.7 m ⑦答案:(1)2.6 m (2)0.7 m。
高中物理知识图谱
梯子分类之直线运动zx01:对概念的理解zx01A:质点zx01B:时间和时刻zx01C:位移与路程zx01D:速度和加速度zx01E:平均速度和瞬时速度zx01F:自由落体运动和竖直上抛运动zx02:平均速度zx02A:平均速度的定义zx02B:一段的平均速度zx02C:多段的平均速度zx03:S—t图、V—t图及其他图像zx03A:对S—t图像的理解zx03B:对V—t图像的理解zx03C:给定物理过程的V—t图zx03D:用V—t图像解题zx03E:S—t图、V—t图及其他图像综合zx04:多段匀变----△S=at2zx05:不涉及t----Vt2–Vo2=2aszx06:单体直线运动----Vt、Vo、a、t、s知三求二Vt=Vo+at s=Vot+at2/2 Vt2-Vo2=2aszx07:相遇与相碰zx07A:竖直方向相遇与相碰zx07B:水平方向相遇与相碰zx08:变换参照系,解题更容易zx08A:水平方向的变换参照系zx08B:竖直方向的变换参照系梯子分类之力的合成、分解与平衡ld01:对概念的理解ld01A:力的基础ld01B:重力和重心ld01C:弹力ld01D:摩擦力ld01E:力的合成与分解ld01F:力概念的综合练习ld02:给情景,受力分析ld02A:斜面上的小球ld02B:斜面上的物块ld02C:梯子与杆的受力ld02D:受力分析综合练习ld03:共点力及其合力ld03A:两个力的合力ld03B:三个力的合力ld03C:多个力的合力ld04:摩擦力ld04A:水平面单体摩擦ld04B:水平面叠放体摩擦ld04C:竖直面单体、叠放体摩擦ld04D:斜面单体摩擦ld04E:斜面叠放体摩擦ld04F:传送带上物体的摩擦ld04G:滑轮联接体摩擦ld04H:摩擦综合练习ld05:单体静态平衡ld05A:墙或斜面上的物体ld05B:绳上的物体ld05C:圆弧上的物体ld05D:三角形结构ld05E:单体静态平衡综合练习ld06:单体动态平衡ld06A:匀直的受力分析ld06B:力三角形与几何三角形的相似ld06C:力三角形的变化ld07:多体动态分析——隔离法与整体法ld07A:隔离法ld07B:整体法ld07C:隔离法与整体法综合练习ld08:绳习题模块ld08A:绳的最大力ld08B:滑轮轴的力ld08C:绳上滑轮问题梯子分类之牛顿运动定律nd01:对概念的理解nd01A:惯性和牛一nd01B:力和运动nd01C:作用力和反作用力nd01D:牛二nd01E:F=ma简单计算nd01F:综合练习nd02:超重与失重nd03:连接体问题nd03A:水平物块类nd03B:木板木块类nd03C:弹簧类nd03D:水平小车类nd03E:滑轮类nd03F:综合练习nd04:地面摩擦类nd04A:外力水平nd04B:外力倾斜nd04C:图像、表格相关nd05:空气阻力浮力类nd06:弹簧类nd06A:竖直方向nd06B:水平方向nd06C:重弹簧与轻弹簧nd06D:剪绳类问题nd07:斜面绳杆类nd07A:斜面角度固定nd07B:斜面角度改变nd07C:等时圆问题nd07D:斜面叠放体nd07E:物块受外力及综合题nd08:支架与绳类nd09:木板木块类nd09A:块动力方程nd09B:板动力方程nd09C:块板动力方程综合nd09D:斜面上的块与板nd10:传送带类nd10A:传送带水平nd10B:传送带倾斜nd10C:传送带水平与倾斜综合nd11:系统牛二律nd11A:水平方向nd11B:竖直方向nd11C:系统牛二律综合练习nd12:牛顿运动定律综合练习梯子分类之曲线运动qx01:对概念的理解qx01A:曲线运动的速度和加速度qx01B:曲线运动的受力情况qx01C:运动的合成与分解qx01D:平抛运动qx01E:圆周运动qx01F:综合练习qx02:运动合成与分解实例qx02A:渡河问题qx02B:联接体速度qx03:平抛运动qx03A:平抛的初步认识qx03B:平抛的运动时间qx03C:平抛的速度三角形qx03D:X(t)与Y(t)qx03E:水平竖直,运动等时qx03F:挡板平抛qx03G:斜面上的平抛qx03H:台阶平抛qx03I:排球轨迹qx03J:多体平抛qx03K:平抛综合练习qx04:圆周运动qx04A:皮带转轮qx04B:水平转台qx04C:竖直面绳杆轨道qx04D:两钉问题qx04E:圆锥摆及类圆锥摆qx04F:火车转弯qx05:其他典型题qx05A:平抛、匀圆等效重力场qx05B:子弹圆筒类qx05C:两小球类梯子分类之万有引力wy01:对概念的理解wy01A:万有引力wy01B:开普勒三定律wy01C:卫星里的超重和失重wy02:星体表面g与高空等效g wy02A:星体表面gwy02B:高空等效gwy03:卫星环绕wy03A:近地卫星。
新高中物理知识体系结构图及详解
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高中物理学知识的结构体系
高中物理包括必修1、2共7章;选修3-1、2、3、4、5共19章内容。
归纳起来,整个高中物理的知识体系可以分为力学、热学、光学、电磁学(电学和磁学)、原子物理学五大学科部分。
必修1和2属于力学部分;选修3-1、3-2属于电磁学内容;选修3-4主要为光学;选修3-5主要为原子物理学,有3章(机械振动和机械波、动量守恒定律)为力学内容。
除了热学部分是初中物理(选修3-3未学)的主讲内容外,其他都在高中期间得到学习和深化。
力学知识结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学
PART I 静力学
PART II 运动力学
PART III 动力学
热学知识结构体系
热学包括:研究宏观热现象的热力学、研究微观理论的统计物理学,分子动理论是热现象微观理论的基础
电磁学知识结构体系
电磁学包括:电学和磁学两大部分。
包括电性和磁性交互关系,主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学,二者很难清晰分割。
电磁场和电磁波
光学知识结构体系
原子物理学知识结构体系
第一章力
直线运动
牛顿运动定律
物体的平衡
.
曲线运动
万有引力定律
机械能
第九章机械振动
机械波。
高中物理知识体系结构图及详解
高中物理学知识的结构体系高中物理包括必修1、2共7章;选修3-1、2、3、4、5共19章内容。
归纳起来,整个高中物理的知识体系可以分为力学、热学、光学、电磁学(电学和磁学)、原子物理学五大学科部分。
必修1和2属于力学部分;选修3-1、3-2属于电磁学内容;选修3-4主要为光学;选修3-5主要为原子物理学,有3章(机械振动和机械波、动量守恒定律)为力学内容。
除了热学部分是初中物理(选修3-3未学)的主讲内容外,其他都在高中期间得到学习和深化。
高中物理所有知识体系简表力学静力学(必修1)力的概念和三种常见力重力、弹力、摩擦力力的合成和分解物体的平衡(相互作用)运动学(必修1、2)(选修3-4)直线运动匀速直线运动、匀变速直线运动曲线运动(运动的合成和分解)平抛物体运动匀速圆周运动天体运动问题机械振动(简谐运动)阻尼振动、受迫振动机械波(横波、纵波)反射、折射、干涉、衍射、叠加、多普勒效应动力学(运动和力)(必修1、2)(选修3-5)牛顿运动定律牛顿第一、二、三定律万有引力与圆周运动功与能功、功率动能、势能动能定理重力势能、弹性势能机械能守恒定律动量和冲量动量定理系统动量守恒定律电学电场(静电场)(选修3-1)力的特性库仑定律电场强度电场线点电荷场强匀强电场场强带电粒子在电场中的运动能的特性电荷的电势能(电势)电势差电场力的功电容器电路(恒定电流)(选修3-1)电源电动势闭合电路的欧姆定律内电阻电流、电压、功率欧姆表电阻串、并联关系欧姆定律电功、电功率、电热电阻定律磁学磁场(选修3-1)磁场的产生永磁体磁场电流磁场磁场的性质磁感强度、磁通密度、磁感线安培力(左手定则)、洛仑兹力(左手定则)带电粒子在磁场中运动磁通量磁通密度电磁感应(选修3-2)(选修3-4)产生的条件导体切割磁感线运动法拉第电磁感应定律㈠右手定则穿过闭合电路所围面积中磁通量发生变化法拉第电磁感应定律㈡楞次定律自感电磁振荡与电磁波互感变压器和电能的输送交变电流右手定则光学几何光学(选修3-4)光的直线传播(均匀介质)本影、半影、日食、月食、小孔成像真空中的光速电磁波谱光的反射反射定律、平面镜成像光的折射折射定律、全反射现象光的色散棱镜:全反射棱射物理光学(光的本性)(选修3-4、5)光谱发射光谱吸收光谱连续、明线光谱光谱分析光的波动性光的干涉(双缝、薄膜)、光的衍射光的粒子性光子、光电效应电磁波谱光的波粒二象性热学(初中物理)(选修3-3)热学的基本知识分子动理论分子无规则运动扩散、布朗运动动能(温度)相互作用力势能(体积)物体的内能分子动能、热能、物体的内能热和功内能的改变做功、热传递能量守恒定律热力学第一、二定律气体的性质气体的状态描述物质的量、压强、体积、温度及其关系理想气体状态变化规律克拉贝龙方程一定质量理想气体状态方程等温过程、等压过程、等容过程饱和汽、非饱和汽空气的湿度原子物理(选修3-5)原子结构核式模型、玻尔理论、电子云α粒子散射实验、放射、衰变、人工转变、裂变、聚变原子核以下详细总结各部分知识体系的结构和内容,并且与课本(人教版)建立联系。
(2019新教材)人教版高中物理选择性必修第一册:第二章《机械波》思维导图知识点及练习题
机械波[自我校对]①波源和介质②振动形式③垂直④在同一条直线上⑤距离⑥λf⑦v f⑧平衡位置⑨波长⑩障碍物⑪叠加⑫频率波的图象表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移情况,从波的图象上可直接读出振幅和波长.随着时间的推移,波的图象将沿波速方向匀速移动.振动图象表示单个质点振动的位移随时间的变化规律,由振动图象上可直接读出振幅、周期和任意时刻的振动方向,随着时间的推移,振动图象继续延伸,原有图象保持不变.2.由波的图象画振动图象给出波的图象,已知波的传播方向时,可粗略画出任一点的振动图象(周期T 未知).如果能再给出波速便可准确画出任一质点的振动图象.3.由振动图象画波的图象这类问题一般见到的情况是:给出振动图象和波的传播方向,便可画出任一时刻的波形图;或是给出两个质点的振动图象,加上两质点平衡位置的间距和波源方位,便可画出多种情况下的波形图.【例1】图(a)为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x =1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象.下列说法正确的是()(a)(b)A.在t=0.10 s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴负方向传播了6 mD.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cmE.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin 10πt(国际单位制)解析:由y-t图象可知,t=0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动,选项A错误;由y-t图象可知,波的振动周期T=0.2 s,由y-x图象可知λ=8 m,故波速v=λT=40 m/s,根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播,则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离Δx=vΔt=6 m,选项C正确;其波形图如图所示,此时质点P的位移沿y轴负方向,而回复力、加速度方向沿y轴正方向,选项B正确;Δt=0.15 s=34T,质点P在其中的12T内路程为20 cm,在剩下的14T内包含了质点P通过最大位移的位置,故其路程小于10 cm,因此在Δt=0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm,选项D错误;由y-t图象可知质点Q做简谐运动的表达式为y=0.10sin 2π0.2t(m)=0.10sin10πt(m),选项E正确.答案:BCE双向性是指波沿x轴正、负两方向传播时,若正、负两方向传播的时间之和等于周期的整数倍,则正、负两方向传播的那一时刻波形相同.2.由于波的时间周期性而导致多解波的时间周期性是指每经过一个周期T,同一质点振动状态相同,波的形状也相同;每经过半个周期,质点振动状态相反,波的形状也相反.因此在波的传播过程中,经过整数倍周期时,波形图线相同.3.由于波的空间周期性而导致多解波的空间周期性是指每经过一个波长λ,波的形状相同,质点振动状态也相同;每经过半个波长,波的形状相反,质点振动状态也相反.因此在波的传播方向上相距为波长整数倍距离的质点振动情况相同.4.两质点间关系不确定形成多解在波的传播方向上,如果两个质点间的距离不确定或者两者相位之间关系不确定,就会形成多解.若不能联想到所有可能的情况,就会出现漏解.【例2】一列横波的波形如图所示,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.05 s时刻的波形图,则:(1)若2T>t2-t1>T,波速可能为多大?(T为周期)(2)若T<t2-t1,并且波速为360 m/s,则波向哪个方向传播?解析:(1)由图象可知:若波向右传播,则在Δt=0.05 s内波传播的距离为Δx=10 m.则波速v1=ΔxΔt=100.05m/s=200 m/s.若波向左传播,则在Δt=0.05 s内波传播的距离为Δx=14 m.则波速v2=ΔxΔt=140.05m/s=280 m/s.(2)由图象可知:波长λ=8 m.在Δt=0.05 s内波传播的距离为Δx=vΔt=360×0.05 m=18 m.则Δx=188λ=2λ+14λ,所以波向右传播.答案:(1)见解析(2)向右此题是由波的传播方向导致的多解,所以应该先假设一个传播方向,再由已知条件求解.【例3】一列简谐横波沿水平方向向右传播,M,N为介质中相距Δx的两质点,M在左,N在右.t时刻,M,N均通过平衡位置,且M,N之间只有一个波峰,经过Δt时间N质点恰处于波峰位置,求这列波的波速.解析:由题意可知t时刻的波形可能有四种情况,如图所示.对(a)图,N质点正经过平衡位置向上振动,则Δt可能为T4,5T4,9T4……即Δt=(n+14)T(n=0,1,2,…),则v0=λT=2ΔxT,所以v a=(n+14)λΔt=(4n+1)Δx2Δt(n=0,1,2,…).同理,对于(b),(c),(d)分别有:v b=(4n+3)Δx4Δt(n=0,1,2,…),v c=(4n+1)Δx4Δt(n=0,1,2,…),v d=(4n+3)Δx6Δt(n=0,1,2,…).答案:见解析在波的传播方向上,如果两个质点间的距离不确定或者相位之间的关系不确定,就会形成多解,应通过认真分析,确定出所有可能的情况.1.某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是()A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6 HzC.该水面波的波长为3 mD.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析:水面波是一种机械波,说法A正确.根据题意得周期T=159s=53s,频率f=1T=0.6 Hz,说法B错误.波长λ=vf=1.80.6m=3 m,说法C正确.波传播过程中,传播的是振动形式,能量可以传递出去,但质点并不随波迁移,说法D 错误,说法E正确.答案:ACE2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P 的x坐标为3 m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s.下列说法正确的是()A.波速为4 m/sB.波的频率为1.25 HzC.x坐标为15 m的质点在t=0.6 s时恰好位于波谷D.x坐标为22 m的质点在t=0.2 s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时,x坐标为17 m的质点恰好位于波谷解析:任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔0.4 s,可知振动周期T=0.8 s,频率f=1T=1.25 Hz,B正确.从题图中可以看出波长λ=4 m,根据v=λf得v=5 m/s,A错误.由于波在传播过程中具有空间周期性,x坐标为15 m处的质点运动规律与x=3 m处相同,从t=0时刻经过0.6 s,即经历34周期,质点应位于平衡位置,C错误.用同样的方法可判断出D、E正确.答案:BDE3.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S 的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m.P、Q开始振动后,下列判断正确的是()A.P、Q两质点运动的方向始终相同B.P、Q两质点运动的方向始终相反C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰E.当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰解析:简谐横波的波长λ=vf=1620m=0.8 m.P、Q两质点距离波源S的距离PS=15.8 m=19λ+34λ,SQ=14.6 m=18λ+14λ.因此P、Q两质点运动的方向始终相反,说法A错误,说法B正确.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰的位置,Q在波谷的位置.当S恰好通过平衡位置向下运动时,P在波谷的位置,Q在波峰的位置.说法C错误,说法D、E正确.答案:BDE4.一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10 cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5 cm处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4 cm,质点A处于波峰位置;t=13s时,质点O第一次回到平衡位置,t=1 s时,质点A第一次回到平衡位置.求:(1)简谐波的周期、波速和波长;(2)质点O的位移随时间变化的关系式.解析:(1)设振动周期为T.由于质点A在0到1 s内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是14个周期,由此可知T=4 s ①由于质点O与A的距离5 cm小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=13s时回到平衡位置,而A在t=1 s时回到平衡位置,时间相差23s.两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度v=7.5 cm/s ②利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长λ=30 cm. ③(2)设质点O的位移随时间变化的关系为y =A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πt T +φ0 ④ 将①式及题给条件代入上式得⎩⎪⎨⎪⎧4=A cos φ00=A cos (π6+φ0) ⑤ 解得φ0=π3,A =8 cm ⑥ 质点O 的位移随时间变化的关系式为y =0.08cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2+π3(国际单位制) ⑦或y =0.08sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2+5π6(国际单位制). 答案:(1)4 s 7.5 cm/s 30 cm(2)y =0.08cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2+π3(国际单位制) 或y =0.08sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt 2+5π6(国际单位制) 5.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播,波速均为v =25 cm/s.两列波在t =0时的波形曲线如图所示.求:(1)t =0时,介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标;(2)从t =0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm 的质点的时间. 解析:(1)t =0时,在x =50 cm 处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出,甲、乙两列波的波长分别为λ1=50 cm.λ2=60 cm甲、乙两列波波峰的x 坐标分别为x 1=50+k 1λ1,k 1=0,±1,±2,…x 2=50+k 2λ2,k 2=0,±1,±2,…由以上三式得,介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标为 x =(50+300n )cm n =0,±1,±2,….(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-16 cm.t =0时,两列波波谷间的x 坐标之差为Δx ′=⎣⎢⎡⎦⎥⎤50+(2m 2+1)λ22-⎣⎢⎡⎦⎥⎤50+(2m 1+1)λ12 式中,m 1和m 2均为整数.解得Δx ′=10(6m 2-5m 1)+5由于m 1、m 2均为整数,相向传播的波谷间的距离最小为Δx ′0=5 cm从t =0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm 的质点的时间为t =Δx ′02v代入数值得t =0.1 s.答案:(1)(50+300n )cm n =0,±1,±2,… (2)0.1 s。
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高中物理必修一知识点归纳
高中物理必修一知识点归纳一、力和运动的基本概念1. 力的概念- 力的定义- 力的分类:重力、弹力、摩擦力等- 力的图示和力的示意图2. 运动的描述- 机械运动的分类- 速度和加速度的定义- 直线运动和曲线运动3. 牛顿运动定律- 牛顿第一定律(惯性定律)- 牛顿第二定律(动力定律)- 牛顿第三定律(作用与反作用定律)二、力的作用效果1. 力的合成与分解- 力的平行四边形法则- 三力平衡的条件2. 摩擦力- 静摩擦力和动摩擦力- 摩擦力的计算和应用3. 万有引力- 万有引力定律- 万有引力常数- 重力和万有引力的关系三、功、能和功率1. 功的概念- 功的定义和计算公式 - 功的单位和物理意义2. 能的概念- 动能和势能- 机械能守恒定律3. 功率- 功率的定义和计算公式 - 功率与能量的关系四、简单机械1. 杠杆原理- 杠杆的分类- 杠杆平衡条件- 力臂的概念2. 滑轮和斜面- 滑轮的种类和工作原理 - 斜面的功和效率五、压强和浮力1. 压强的基本概念- 压强的定义和计算公式- 液体压强的特点2. 浮力的原理- 阿基米德原理- 浮力的计算- 浮沉条件六、功和能的综合应用1. 机械功的计算- 机械功的概念- 机械功的计算方法2. 机械效率- 机械效率的定义- 机械效率的计算3. 能量转换和守恒- 能量转换的实例分析- 能量守恒定律的应用结束语以上是对高中物理必修一课程中主要知识点的归纳总结。
掌握这些基础知识对于理解和应用物理原理至关重要。
学习过程中,应注重理论与实践相结合,通过解决实际问题来加深对物理概念的理解。
请注意,以上内容是一个简化的框架,具体的教学和学习过程中可能需要更详细的解释和示例。
此外,根据具体的教学大纲和教材,可能还会有其他知识点需要包含。
高中物理知识点简图(人教版)
1. 运动的描述
2. 重力基本相互作用
相互作用
牛顿运动定律
力的合成与分解
牛顿第一定律、第三定律
摩擦力
运动的合成与分解曲线运动抛体运动
圆周运动
弹力
万有引力与航天
牛顿第二定律及其应用
曲线运动
静电场
机械能守恒定律能量守恒定律
电势能电势电势差
电荷守恒定律库仑定律宇宙航行
机械能守恒定律
功功率
势能动能动能定理
静电场中的导体电容器电容
电场电场强度
气体
磁场
交变电流
电磁感应现象楞次定律
法拉第电磁感应定律及其应用
带电粒子在电场中的运动
磁场磁感应强度
电磁感应
电磁感应与现代生活
恒定电流
焦耳定律闭合电路的欧姆定律
欧姆定律电阻定律
安培力洛伦兹力
分子动理论
力与机械
动量守恒定律
热力学定律
热与热机
波粒二象性
物态和物态变化
相对论简介
实验与探究
机械振动
气体
原子结构
电磁波
高中学习,一定要抓好逻辑结构大框架!了解整个知识框架体系后,明确知识的重难点,抓住主干知识点来进行复习,可以达到事半功倍的效果!。
知识框架---必修Ⅲ《稳态与内环境》
高中生物知识框架必修Ⅲ《稳态与内环境》Ⅰ、稳态㈠稳态的概念(广的)及维持:稳态是一种状态,这种状态不是不变的,而是不断发展变化的,同时又是相对稳定的。
稳态的现实是系统内各组分间相互作用,即自我调节的结果。
㈡稳态的存有:生命系统的各个层次均存有稳态。
Ⅱ、内环境及其稳态㈠体液及内环境:体液的概念,组成及各部分间的相互转化,内环境的定义,组织液,淋巴与血浆的成分。
注:细胞外液本质上是一种盐溶液,类试于海水,这在一定水准上反映了生命起源于海洋。
㈡组织水肿的原因:㈢各种细胞的内环境:血细胞,淋巴细胞和吞噬细胞,毛细血管(淋巴管)管壁细胞及其他细胞。
㈣内环境的作用:是体内细胞与外界环境实行物质交换的桥果(另直接涉及四大系统和皮肤)㈤内环境稳态:定义,主要调节机制。
意义,主要内容(渗透压,PH,体温,血糖)Ⅲ、动物生命活动的调节(适合,维稳)㈠神经调节:⒈基本方式——反射:定义,类型,结构基础。
反射弧各部分的判断,功能,反射过程。
⒉兴奋的产生和传导:静息膜电位,兴奋电位(神经冲动)、神经元上的传导(局部电流的形成),神经之间的传导(突触结构,传递过程,方向,信号变化)⒊神经系统的分级调节:骨髓,脑干,下丘脑,小脑,大脑皮层。
特点:①各司其职又相互联系,相互调控②低级中枢受相对应高级中枢的调控。
⒋人脑的高级功能:语言(言语这W.V.S.H)学习,记忆,思维(定义,记忆类型)㈡激素调节:⒈定义,内分泌器官及相对应激素、⒉激素间的相互作用(协同,接抗,调控及馈激素调节的特点)⒊调节实例:血糖调节、甲状腺激素分泌的调节(反馈)、水盐调节、体温调节、尿的形成⒋神经调节与体液调节的关系:区别,联系㈢免疫调节:⒈免疫的概念,功能类型⒉人体的三道防线:⒊特异性免疫:结构及物质基础,抗原,过程。
⒋免疫异常:⑴类型:(过敏,自身免疫病,免疫缺陷)⑵应用:(预防,治疗,检测,器官移植)Ⅳ、植物生命活动的调节:㈠向性运动:单一方向的刺激下的定向生长运动。
高中物理知识点思维导图
高中物理知识点思维导图高中物理的学习需要有一个知识点框架图来对整体的思路进行梳理,一个好的思维导图对于物理的学习也是非常帮助的。
高中物理知识点思维导图高中物理知识点思维导图高中物理知识点思维导图高中物理知识点思维导图高中物理知识点思维导图高中物理知识点思维导图拓展一、振动和波公式1.简谐振动F=-kx{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}3.受迫振动频率特点:f=f驱动力4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用5.机械波、横波、纵波6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小二、冲量与动量公式1.动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}2.冲量:I=Ft{I:冲量(Ns),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}3.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′5.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}6.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}7.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)9.由8得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)10.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}三、力的合成与分解公式1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)四、运动和力公式1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}5.超重:FN>G,失重:FN6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子五、匀速圆周运动公式1.线速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合5.周期与频率:T=1/f6.角速度与线速度的关系:V=ωr7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
(2019新教材)人教版高中物理选择性必修第一册:第一章《动量守恒定律》思维导图知识点及练习题
动量守恒定律[自我校对]①质量②速度③m v④v⑤动量的变化⑥p′-p=I⑦p1+p2=p1′+p2′⑧机械能守恒定律⑨有损失⑩损失最多动量定理及其应用1.冲量的计算(1)恒力的冲量:公式I=Ft适用于计算恒力的冲量.(2)变力的冲量:①通常利用动量定理I=Δp求解.②可用图象法计算.在F-t图象中阴影部分(如图)的面积就表示力在时间Δt=t2-t1内的冲量.2.动量定理Ft=m v2-m v1的应用(1)它说明的是力对时间的累积效应.应用动量定理解题时,只考虑物体的初、末状态的动量,而不必考虑中间的运动过程.(2)应用动量定理求解的问题①求解曲线运动的动量变化量.②求变力的冲量问题及平均力问题.③求相互作用时间.④利用动量定理定性分析现象.【例1】一个铁球,从静止状态由10 m高处自由下落,然后陷入泥潭中,从进入泥潭到静止用时0.4 s,该铁球的质量为336 g,求:(1)从开始下落到进入泥潭前,重力对小球的冲量为多少?(2)从进入泥潭到静止,泥潭对小球的冲量为多少?(3)泥潭对小球的平均作用力为多少?(保留两位小数,g取10 m/s2)解析:(1)小球自由下落10 m所用的时间是t1=2hg=2×1010s= 2 s,重力的冲量I G=mgt1=0.336×10× 2 N·s≈4.75 N·s,方向竖直向下.(2)设向下为正方向,对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得mg(t1+t2)-Ft2=0泥潭的阻力F对小球的冲量Ft2=mg(t1+t2)=0.336×10×(2+0.4) N·s≈6.10 N·s,方向竖直向上.(3)由Ft2=6.10 N·s得F=15.25 N.答案:(1)4.75 N·s(2)6.10 N·s(3)15.25 N动量守恒定律应用中的临界问题解决相互作用物体系统的临界问题时,应处理好下面两个方面的问题:1.寻找临界状态题设情景中看是否有相互作用的两物体相距最近、恰好滑离、避免相碰和物体开始反向运动等临界状态.2.挖掘临界条件在与动量相关的临界问题中,临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系.3.常见类型(1)涉及弹簧类的临界问题对于由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短或拉伸到最长时,弹簧两端的两个物体的速度必然相等.(2)涉及相互作用边界的临界问题在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于物体间弹力的作用,斜面在水平方向上将做加速运动,物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度,物体到达斜面顶端时,在竖直方向上的分速度等于零.(3)子弹打木块类的临界问题:子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出时的速度与木块的速度相同,子弹位移为木块位移与木块厚度之和.【例2】如图所示,甲车质量m1=m,在车上有质量为M=2m的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2=2m的乙车正以v0的速度迎面滑来,已知h=2v20g,为了使两车不可能发生碰撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳上乙车,试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件?不计地面和斜坡的摩擦,小车和人均可看作质点.解析:设甲车(包括人)滑下斜坡后速度为v1,由机械能守恒定律得12(m1+M)v21=(m1+M)gh得:v1=2gh=2v0设人跳离甲车的水平速度(相对地面)为v,在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒,设人跳离甲车和跳上乙车后,两车的速度分别为v1′和v2′,则人跳离甲车时:(M+m1)v1=M v+m1v1′即(2m+m)v1=2m v+m v1′①人跳上乙车时:M v-m2v0=(M+m2)v2′即2m v-2m v0=(2m+2m)v2′②解得v1′=6v0-2v ③v2′=12v-12v0 ④两车不可能发生碰撞的临界条件是v1′=±v2′当v1′=v2′时,由③④解得v=13 5v0当v1′=-v2′时,由③④解得v=11 3v0故v的取值范围为135v0≤v≤113v0.答案:135v0≤v≤113v0动量守恒和能量守恒的综合应用动量守恒定律,机械能守恒定律,能量守恒定律,功能关系等.2.解决该类问题的基本思路(1)认真审题,明确题目所述的物理情景,确定研究对象.(2)如果物体间涉及多过程,要把整个过程分解为几个小的过程.(3)对所选取的对象进行受力分析,判定系统是否符合动量守恒的条件.(4)对所选系统进行能量转化的分析,比如:系统是否满足机械能守恒,如果系统内有摩擦则机械能不守恒,有机械能转化为内能.(5)选取所需要的方程列式并求解.【例3】 如图所示,AOB 是光滑水平轨道,BC 是半径为R 的光滑的14固定圆弧轨道,两轨道恰好相切于B 点.质量为M 的小木块静止在O 点,一颗质量为m 的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C (木块和子弹均看成质点).(1)求子弹射入木块前的速度.(2)若每当小木块返回到O 点或停止在O 点时,立即有一颗相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?解析:(1)第一颗子弹射入木块的过程,系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m v 0=(m +M )v 1系统由O 到C 的运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得: 12(m +M )v 21=(m +M )gR 由以上两式解得:v 0=m +M m 2gR .(2)由动量守恒定律可知,第2、4、6…颗子弹射入木块后,木块的速度为0,第1、3、5…颗子弹射入后,木块运动.当第9颗子弹射入木块时,以子弹初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m v 0=(9m +M )v 9设此后木块沿圆弧上升的最大高度为H ,由机械能守恒得: 12(9m +M )v 29=(9m +M )gH 由以上各式可得:H =⎝⎛⎭⎪⎫M +m M +9m 2R .答案:(1)m +M m 2gR (2)⎝⎛⎭⎪⎫M +m M +9m 2R(1)两物体不发生相撞的临界条件是两物体的速度同向同速.(2)子弹进入木块的过程中因摩擦而损失的机械能转化为系统的内能.1.如图所示,方盒A 静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B ,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v 开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,则此时盒的速度大小为________,滑块相对于盒运动的路程为________.解析:由于水平面光滑,则滑块与盒碰撞时动量守恒,故有:m v =(M +m )v 1,且M =2m相对静止时的共同速度v 1=m v M +m =v3由功能关系知:μmgs =12m v 2-12(M +m )v 21 解得滑块相对盒的路程s =v 23μg .答案:v 3 v 23μg2.两滑块a 、b 沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x 随时间t 变化的图像如图所示.求:(1)滑块a、b的质量之比;(2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.解析:(1)设a、b的质量分别为m1、m2,a、b碰撞前的速度为v1、v2.由题给图像得v1=-2 m/s ①v2=1 m/s ②a、b发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为v.由题给图像得v=23m/s ③由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v ④联立①②③④式得m1∶m2=1∶8. ⑤(2)由能量守恒得,两滑块因碰撞而损失的机械能为ΔE=12m1v21+12m2v22-12(m1+m2)v2 ⑥由图像可知,两滑块最后停止运动.由动能定理得,两滑块克服摩擦力所做的功为W=12(m1+m2)v2 ⑦联立⑥⑦式,并代入题给数据得W∶ΔE=1∶2. ⑧答案:(1)1∶8(2)1∶23.如图所示,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h =0.3 m(h 小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m 1=30 kg ,冰块的质量为m 2=10 kg ,小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小g =10 m/s 2.(1)求斜面体的质量;(2)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?解析:(1)规定向右为速度正方向.冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度,设此共同速度为v ,斜面体的质量为m 3.由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得m 2v 20=(m 2+m 3)v① 12m 2v 220=12(m 2+m 3)v 2+m 2gh②式中v 20=-3 m/s 为冰块推出时的速度.联立①②式并代入题给数据得 m 3=20 kg.③(2)设小孩推出冰块后的速度为v 1,由动量守恒定律有 m 1v 1+m 2v 20=0④代入数据得 v 1=1 m/s⑤设冰块与斜面体分离后的速度分别为v 2和v 3,由动量守恒和机械能守恒定律有m 2v 20=m 2v 2+m 3v 3⑥ 12m 2v 220=12m 2v 22+12m 3v 23⑦联立③⑥⑦式并代入数据得 v 2=1 m/s⑧由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方,故冰块不能追上小孩.答案:(1)20 kg (2)见解析4.某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S 的喷口持续以速度v 0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S );水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度.解析:(1)设Δt时间内,从喷口喷出的水的体积为ΔV,质量为Δm,则Δm=ρΔV ①ΔV=v0SΔt ②由①②式得,单位时间内从喷口喷出的水的质量为ΔmΔt=ρv0S. ③(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v.对于Δt时间内喷出的水,由能量守恒得1 2(Δm)v2+(Δm)gh=12(Δm)v20④在h高度处,Δt时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为Δp=(Δm)v ⑤设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有FΔt=Δp ⑥由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得F=Mg ⑦联立③④⑤⑥⑦式得h=v202g-M2g2ρ2v20S2. ⑧答案:(1)ρv0S(2)v202g-M2g2ρ2v20S2。
高中物理必修一知识框架图
第一节:
质点、参考系 和坐标系
质点 参考系 坐标系
第二节:时间 和位移
时刻和时 间间隔
路程和位 移
矢量和标 量
直线运动 的位置和 位移
定义:有质量而不计形状和大小的物质。
定义:用来作参考的物体。
定义:在某一问题中确定坐标的方法,就是该问题所用 的坐标系。
在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段 表示。
关系
分析加速度与力的关系。
加速度与质量 基本思路:保持物体所受的力相同,测量不同质量的物体在该力作用下
的关系
的加速度,分析加速度与质量的关系。
制定实验方案时的两个问题
怎样由实验结 a∝F,a∝1/m
果得出结论
第三节 牛顿第二定 律
牛顿第二定律 力的单位
定义:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度 的方向跟作用力的方向相同。
分力:如果一个力作用于某一物体,对物体运动产生的效果相当于另外的几个 力同时作用于该物体时产生的效果,则这几个力就是原先那个作用力的分力。
第四节:力的合 力的合成 成
共点力
定义:求几个力的合力的过程。
平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻 边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小 和方向。
公式:G=mg
重力是矢量,既有大小,又有方向。
定义:一个物体各部分受到的重力作用集中的一点。
质量均匀分布的物体,常称均匀物体,中心的位置只跟物 体的形状有关。 质量分布不均匀的物体,中心的位置除了跟物体的形状有 关,还跟物体内质量的分布有关。
四种基本相互 作用
万有引力 强相互作用 弱相互作用 电磁相互作用
惯性
高中物理知识点框架图
=G
三 种 常 见 的 力
Mm R2
。通常取引力常量 G=6.67×10-11N·m2/kg2。物体的重力可以认为是地球对
物体的万有引力。
弹力
弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面;绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。
胡克定律 F=kx,k 称弹簧劲度系数。重点是弹力方向的判断,a 绳子弹簧 b 点面,面面,点点模型
粒子性,故认为光具有波粒二象性(这 里的波动性和粒子性都是微观世界中的 意义) 。
为逸出功,
电子最大初动能。
热学、原子物理知识结构图
物质是由大量的分子组成的 ①油膜法测分子的直径 - - ②分子直径数量级 10 10m,分子质量数量级 10 26kg - ③阿伏伽德罗常数 NA=6.02×10 23mol 1。 分子永不停息地做无规则运动,实验基础 ①扩散现象;②布朗运动 分子间存在相互作用力 分子间引力和斥力同时存在,都随距离增大而减小。 - r0=10 10m; r = r0 时,f 引=f 斥;r>r0 时,f 引>f 斥;r<r0 时,f 引<f 斥。 分子动理论 热和功 汤姆生模型 分子动理论 改变内能的 物理过程 物体的内能 能量守恒定律 电子的发现 原子的结构
力学知识结构图
定义 力 的 概 念 三要素 矢量性 效果
力是物体对物体的作用。 所以每一个实在的力都有 施力物体和受力物体 大小、方向、作用点 力的矢量性表现在它不仅有大小和方向,而且 力的作用效果表现在, 使物体产生形变以及改变物
力的合成与分解
力。
一个力的作用效果,如果与几个力的效
果相同,则这个力叫那几个力的合力,那几个力叫这个力的分 由分力求合力的运算叫力的合成;由合力求分力的运算叫 力的分解。遵循平行四边形定则 力的合成与分解符合平行四边形定则。
高中物理:必修一+必修二知识框架与必考题型梳理
高中物理:必修一+必修二知识框架与必考题型梳理高中物理必修一知识点框架高中物理必修二题型梳理题型一运动的合成与分解问题题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类。
一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解。
思维模板:(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。
(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。
题型二抛体运动问题题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上。
思维模板:题型三圆周运动问题题型概述:圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动,按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动。
水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动,竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动。
对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题,而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况。
思维模板:(1)对圆周运动,应先分析物体是否做匀速圆周运动,若是,则物体所受的合外力等于向心力,由列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动,则应将物体所受的力进行正交分解,物体在指向圆心方向上的合力等于向心力。
(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型:绳模型:只能对物体提供指向圆心的弹力,能通过最高点的临界态为重力等于向心力。
杆模型:可以提供指向圆心或背离圆心的力,能通过最高点的临界态是速度为零。
题型四天体运动类问题题型概述:天体运动类问题是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目,近几年来考查频率极高。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。