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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流【三维设计】(通用版)2017届高三物理二轮复习 第三部分 考前状态调节的4大金点.doc.精品文档.考前状态调节的4大金点物理学史和物理思想方法一、高中物理的重要物理学史1力学部分(1)1638年,意大利物理学家伽利略用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快)。(2)1687年,英国科学家牛顿提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。(3)17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出,在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去,得出结论:力是改变物体运动的原因。推翻了亚里士多
2、德的观点:力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理 学家笛卡儿进一步指出,如果没有其他原因,运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。(4)20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。(5)人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。(6)17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律。(7)牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。(8)1846年,英国剑桥大学学
3、生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。2电磁学部分(1)1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律。(2)1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。(3)1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量,获得诺贝尔奖。(4)1826年德国物理学家欧姆(17871854)通过实验得出欧姆定律。(5)19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。(6)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围
4、的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。(7)法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。(8)荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹力)的观点。(9)汤姆孙的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。(10)1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径,带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同)(11)英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条
5、件和规律电磁感应定律。(12)俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律楞次定律。3原子原子核(1)英国物理学家汤姆孙利用阴极射线管发现电子,并指出阴极射线是高速运动的电子流。获得1906年诺贝尔物理学奖。汤姆孙还提出原子的枣糕模型。(2)英国物理学家卢瑟福和助手们进行了粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,并用粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,并预言原子核内还有另一种粒子中子。(3)丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,并得出氢原子能级表达式。获得1922年诺贝尔物理学奖。(4)查德威克用粒子轰击铍核时发现中子,获得1935
6、年诺贝尔物理学奖。(5)法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构,获得1903年诺贝尔物理学奖。(6)爱因斯坦提出了质能方程式,并提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得1921年诺贝尔物理学奖。(7)1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说,获得1918年诺贝尔物理学奖。(8)1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现康普顿效应,证实了光的粒子性。获得1927年诺贝尔物理学奖。(9)1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性。4选考部分(1)热学英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉
7、微粒不停地做无规则运动的现象布朗运动。(2)机械振动机械波奥地利物理学家多普勒(18031853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象多普勒效应。(3)光现象电磁波英国物理学家托马斯杨成功地观察到了光的干涉现象。英国物理学家麦克斯韦发表电磁场的动力学理论的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),获得1901年诺贝尔物理学奖。(4)相对论1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原
8、理:相对性原理不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。光速不变原理不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。二、高中物理的重要思想方法1理想模型法:为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一种抽象的理想客体或理想物理过程,突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素。理想模型可分为对象模型(如质点、点电荷、理想变压器等)、条件模型(如光滑表面、轻杆、轻绳、匀强电场、匀强磁场等)和过程模型(在空气中自由下落的物体、抛体运动、匀速直线运动、匀速圆周运动、恒定电流等)。2极限思维法:就是人们把所研究的问题外推到极端情况(或理想状态),通过推理而得出结论的过程,在用极限思维法处理物理问题时,通
9、常是将参量的一般变化,推到极限值,即无限大、零值、临界值和特定值的条件下进行分析和讨论。如公式v中,当t0时,v是瞬时速度。3理想实验法:也叫做实验推理法,就是在物理实验的基础上,加上合理的科学的推理得出结论的方法就叫做理想实验法,这也是一种常用的科学方法。如伽利略斜面实验、推导出牛顿第一定律等。4微元法:微元法是指在处理问题时,从对事物的极小部分(微元)分析入手,达到解决事物整体目的的方法。它在解决物理学问题时很常用,思想就是“化整为零”,先分析“微元”,再通过“微元”分析整体。5比值定义法:就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法,特点是:A,但A与B、C均无关。如a、E、C
10、、I、R、B、等。6放大法:在物理现象或待测物理量十分微小的情况下,把物理现象或待测物理量按照一定规律放大后再进行观察和测量,这种方法称为放大法,常见的方式有机械放大、电放大、光放大。7控制变量法:决定某一个现象的产生和变化的因素很多,为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,研究其他两个变量之间的关系,这种方法就是控制变量法。比如探究加速度与力、质量的关系,就用了控制变量法。8等效替代法:在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻等。9类比法:
11、也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。其结论必须由实验来检验,类比对象间共有的属性越多,则类比结论的可靠性越大。如研究电场力做功时,与重力做功进行类比;认识电流时,用水流进行类比;认识电压时,用水压进行类比。1(2016孝感模拟)下列说法中错误的是()A胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比是有条件的B牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证C库仑总结并确认了真空中任意两个电荷之间的相互作用的规律D亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用时才会运动解析:选C根据胡克定律,在弹性限度内,
12、弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,A正确;牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证,B正确;库仑用库仑扭秤实验研究总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用的规律,C错误;亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用时才会运动,D正确。2物理学是一门以实验为基础的学科,许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的,有关下面四个实验装置,描述正确的是()A牛顿利用装置(1)测出了引力常量的数值B安培利用装置(2)总结出了点电荷间的相互作用规律C奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应D牛顿利用装置(4)总结出了自由落体运动规律解析:选C卡文迪许利用装
13、置(1)测出了引力常量的数值,故A错误;库仑利用装置(2)总结出了真空中静止点电荷间的相互作用规律,故B错误;奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应,故C正确;伽利略利用装置(4)总结出了自由落体运动的规律,故D错误。3(2015衡水期中)下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是()A电学中引入了点电荷的概念,突出了带电体的带电量,忽略了带电体的质量,这里运用了理想化模型的方法B在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了假设法C用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如电容C,加速度a都是采用比值法定义的
14、D根据速度定义式v,当t非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法解析:选D点电荷的概念,突出了带电体的带电量,忽略了带电体的体积大小和形状,而不是忽略了带电体的质量,运用了理想化模型的方法,所以A项错误;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了微分法,而不是假设法,所以B项错误;电容的定义式C是比值定义,加速度a是牛顿第二定律的表达式,a才是加速度的定义式也是比值定义,所以C项错误;根据速度定义式v,当时间趋近于零时,表示瞬时速度,这里运用了极限思想,所以D项正确。4“曹冲称象”是妇孺皆
15、知的故事,当众人面临大象这样的庞然大物,且在缺少有效的称量工具的时候,他称量出大象的体重,体现了他的智慧,被世人称道。下列物理学习或研究中用到的方法与“曹冲称象”的方法相同的是()A“质点”的概念B合力与分力的关系C“瞬时速度”的概念D研究加速度与合力、质量的关系解析:选B“曹冲称象”故事中用等重量的石头代替等重量的大象,是等效替代的思想;力的合成与分解、运动的合成与分解是等效替代的思想,故B正确;建立“质点”的概念,采用的是理想模型法,故A错误;建立“瞬时速度”的概念,采用的是极值法,故C错误;研究加速度与合力、质量的关系,采用的是控制变量法,故D错误。5(多选)在物理学发展过程中,观察、实
16、验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是()A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间的联系B安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化解析:选ABD奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,揭示了电和磁之间的联系,故A正确;安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说,很好地解释了软铁磁化现象,故B正确;在通有恒定电流的静止
17、导线附近的固定导线圈中,不会出现感应电流,故C错误;楞次在分析了许多实验事实后提出楞次定律,即感应电流应具有这样的方向,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故D正确。6在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就,下列有关科学家及他们的贡献描述正确的是()A卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后,进行了“月地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来B在公式FG中,G称为引力常量,单位是Nm2/kg2C开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做匀速圆周运动D万有引力定律只适用于天体,不适用于地面上的物体解析:选B牛顿在发现万有引力定律过
18、程中,进行了“月地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来,A错误;利用分式中各物理量的单位推导可知,B正确;开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳运动的开普勒三定律,行星绕太阳做椭圆运动,C错误;万有引力定律既适用于天体,也适用于地面上的物体,适用于宇宙万物,故D错误。7下列说法中不正确的是()A物理模型法就是把实际问题理想化,先略去一些次要因素,突出其主要因素B万有引力和电磁相互作用都是随距离的增大而减小,强相互作用与万有引力相同,与距离的二次方成反比C物理学的一般探索过程是通过观察和实验积累经验,在经验事实的基础上建立物理模型,提出简洁的物理规律,用它们去预言未知现象,再
19、用新的实验去检验这些物理模型和物理规律,去否定或进一步修正它们D万有引力定律清楚地向人们揭示,复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规律,它明确地向人们宣告,天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则解析:选B万有引力和电磁相互作用都随距离的增大而减小,但强相互作用是在一定条件下发生的,它们的作用规律不同,故选项B错误。8物理学是培养学生科学思想、科学方法和科学精神的一门自然科学。下列关于常见的几种研究物理问题的方法中正确的是()A比较法:在相同的时间内比较物体通过的路程和通过相同的路程比较所用的时间来比较物体运动的快慢B模型法:用磁感线表示磁场C归纳法:如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度沿着等势
20、面方向就有一个分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功D控制变量法:“探究求合力的方法”实验解析:选B在相同的时间内比较物体通过的路程和通过相同的路程比较所用的时间来比较物体运动的快慢,运用的是控制变量法,故A错误;用磁感线表示磁场,运用的是模型法,故B正确;如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,运用的是反证法,故C错误;“探究求合力的方法”实验中运用的是等效替代法,故D错误。力与运动1弹簧弹力Fkx2滑动摩擦力FFN3物体平衡的条件物体受共点力作用处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)的条件是物体所受合力为0,即F合0。若在x轴
21、或y轴上的力平衡,那么,这一方向的合力为0,即Fx合0或Fy合0。4匀变速直线运动的基本规律速度公式:vv0at位移公式:xv0tat2速度与位移关系公式:v2v022ax位移与平均速度关系公式:xtt5牛顿运动定律(1)牛顿第二定律公式:F合ma。意义:力的作用效果是使物体产生加速度,力和加速度是瞬时对应关系。(2)牛顿第三定律表达式:F1F2。意义:明确了物体之间作用力与反作用力的关系。6平抛运动的规律(1)位移关系水平位移xv0t竖直位移ygt2合位移的大小s,合位移的方向tan 。(2)速度关系水平速度vxv0,竖直速度vygt。合速度的大小v,合速度的方向tan 。(3)重要推论速度
22、偏角与位移偏角的关系为tan 2tan 物体运动到任一位置A时,过A点作其速度方向反向延长线交Ox轴于C点,有OC(如图所示)。7匀速圆周运动的规律(1)v、T、f及半径的关系:T,2f,vr2frr。(2)向心加速度大小:a2rr42f2r。(3)向心力大小:Fmamm2rmrm42f2r。8万有引力公式:FG其中G6.671011 Nm2/kg2。(1)重力和万有引力的关系在赤道上,有GmgmR2mR。在两极时,有Gmg。(2)卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系由Gm得v ,所以R越大,v越小。由Gm2R得 ,所以R越大,越小。由GmR得T ,所以R越大,T越大。一、静力学1绳上的张
23、力一定沿着绳指向绳收缩的方向。2支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体,压力N不一定等于重力G。3两个力的合力的大小范围:|F1F2|FF1F2。4三个共点力平衡,则任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,多个共点力平衡时也有这样的特点。5两个分力F1和F2的合力为F,若已知合力(或一个分力)的大小和方向,又知另一个分力(或合力)的方向,则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。二、运动学1初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)的常用比例时间等分(T):1T末、2T末、3T末、nT末的速度比:v1v2v3vn123n。第1个T内、第2个T内、第
24、3个T内、第n个T内的位移之比:x1x2x3xn135(2n1)。连续相等时间内的位移差xaT2,进一步有xmxn(mn)aT2,此结论常用于求加速度a。位移等分(x):通过第1个x、第2个x、第3个x、第n个x所用时间的比:t1t2t3tn1(1)()()。2匀变速直线运动的平均速度v。前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度:。前一半路程的平均速度为v1,后一半路程的平均速度为v2,则全程的平均速度:。3匀变速直线运动中间时刻、中间位置的速度v,v 。4如果物体位移的表达式为xAt2Bt,则物体做匀变速直线运动,初速度v0B(m/s),加速度a2A(m/s2
25、)。5自由落体运动的时间t。6竖直上抛运动的时间t上t下 ,同一位置v上v下。7追及相遇问题匀减速追匀速:恰能追上或追不上的关键:v匀v匀减。v00的匀加速追匀速:v匀v匀加时,两物体的间距最大。同时同地出发两物体相遇:时间相等,位移相等。A与B相距s,A追上B:sAsBs;如果A、B相向运动,相遇时:sAsBs。8“刹车陷阱”,应先求滑行至速度为零即停止的时间t0,如果题干中的时间t大于t0,用v022ax或x求滑行距离;若t小于t0时,xv0tat2。9小船过河(1)当船速大于水速时船头的方向垂直于水流的方向则小船过河所用时间最短,t。合速度垂直于河岸时,航程s最短,sd。(2)当船速小于
26、水速时船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,t。合速度不可能垂直于河岸,最短航程sd。10绳端物体速度分解三、运动和力1沿粗糙水平面滑行的物体:ag2沿光滑斜面下滑的物体:agsin 3沿粗糙斜面下滑的物体:ag(sin cos )4沿如下图所示光滑斜面下滑的物体:5一起加速运动的物体系,若力是作用于m1上,则m1和m2的相互作用力为N,与有无摩擦无关,平面、斜面、竖直方向都一样。6下面几种物理模型,在临界情况下,agtan 。7如图所示物理模型,刚好脱离时,弹力为零,此时速度相等,加速度相等,之前整体分析,之后隔离分析。8下列各模型中,速度最大时合力为零,速度为零时,加速度最大。9超重
27、:a方向竖直向上(匀加速上升,匀减速下降)。失重:a方向竖直向下(匀减速上升,匀加速下降)。四、圆周运动万有引力1水平面内的圆周运动,Fmgtan ,方向水平,指向圆心。2竖直面内的圆周运动(1)绳,内轨,水流星最高点最小速度为,最低点最小速度为,上下两点拉压力之差为6mg。(2)离心轨道,小球在圆轨道过最高点vmin,如图所示,小球要通过最高点,小球最小下滑高度为2.5R。(3)竖直轨道圆周运动的两种基本模型绳端系小球,从水平位置无初速度释放下摆到最低点:绳上拉力FT3mg,向心加速度a2g,与绳长无关。小球在“杆”模型最高点vmin0,v临,vv临,杆对小球有向下的拉力。vv临,杆对小球的
28、作用力为零。vv临,杆对小球有向上的支持力。(4)重力加速度:某星球表面处(即距球心R):g。距离该星球表面h处(即距球心Rh处):g。(5)人造卫星:Gmm2rmrmamg。卫星由近地点到远地点,万有引力做负功。第一宇宙速度v1 7.9 km/s。地表附近的人造卫星:rR6.4106 m,v运v1,T284.6分钟。(6)同步卫星T24小时,h5.6R36 000 km,v3.1 km/s。(7)重要变换式:GMgR2(R为地球半径)(8)行星密度:,式中T为绕行星表面运转的卫星的周期。1应用Fkx时,误将弹簧长度当成形变量。2将静摩擦力和滑动摩擦力混淆,盲目套用公式FFN。3误将物体的速度
29、等于零当成平衡状态。4误将v、v、的意义混淆。5错误的根据公式a认为a与v成正比,与t成反比。6误将加速度的正负当成物体做加速运动还是减速运动的依据。7误认为“惯性与物体的速度有关,速度大,惯性大,速度小,惯性小”。8误认为“牛顿第一定律”是“牛顿第二定律”的特例。9误将“力和加速度”的瞬时关系当成“力和速度”的瞬时关系。10误将超重、失重现象当成物体重量变大或变小。11运动的合成与分解时,不能正确把握运动的独立性特点,不能正确区分合速度与分速度。12平抛运动中,误将速度方向夹角当成位移夹角,误认为平抛运动是变加速运动。13混淆竖直平面内圆周运动两种模型在最高点的“临界条件”。14将地面上物体
30、随地球的自转与环绕地球运行的物体混淆。15混淆速度变化引起的变轨与变轨引起的速度变化的区别。16不能正确应用“黄金代换”公式GMgR2或GMg(Rh)2。17双星模型中不能正确区分轨道半径和距离。1下列每个图像中的两条图线分别表示某质点运动的速度v和加速度a随时间t变化的关系,则可能正确的是()解析:选B加速度方向和速度方向相反时质点做减速运动,A错误;最初加速度方向与速度方向相反,速度减小到零,则质点先减速到零,然后反向加速,最后做匀速直线运动,B正确;加速度方向和速度方向相同时速度应变大,C、D错误。2.(2016重庆名校联考)如图,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固
31、定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q、P处,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态,若把固定的物体换为质量为2m的物体(物体的大小不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,则x为(已知重力加速度为g)()A.B.C. D.解析:选A当物体的质量为m时,设下面的弹簧的压缩量为x1,则mgk1x1;当物体的质量为2m时,2mgk1(x1x)k2x,联立可得x,A正确。3.有一直角V形槽可以绕槽底所在轴线转动,其截面如图所示,OB面与水平面间夹角为,有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内,木块与OA、OB间的动摩擦因数都为,重力加速度为g。现用垂直于纸面向里的力
32、推木块使之垂直纸面在槽内运动,则()A60时,木块所受的摩擦力为mgB60时,木块所受的摩擦力为mgC在0到90变化过程中,木块所受的摩擦力最大值为mgD在0到90变化过程中,木块所受的摩擦力最大值为mg解析:选D将重力按照实际作用效果正交分解,则木块对槽两面的压力分别为FAmgsin ,FBmgcos ,则木块受到的滑动摩擦力为f(mgsin mgcos ),60时,f mg,故A、B错误;在0到90变化过程中,木块受到的摩擦力为f(mgsin mgcos )mgsin(45),当45时,摩擦力最大,最大为fmaxmg,故C错误,D正确。4(多选)(2016天津模拟)2014年11月1日“嫦
33、娥5号”试验器顺利着陆标志着我国已全面突破和掌握航天器高速再入返回的关键技术。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于航天器的绕行周期),航天器运动的弧长为s,航天器与月球的中心连线扫过角度为(弧度制),引力常量为G,则()A航天器的轨道半径为B航天器的环绕周期为C月球的质量为D月球的密度为解析:选BC航天器的轨道半径为r,选项A错误;航天器的环绕周期为T,选项B正确;根据Gm可得:M,选项C正确;月球的密度为,选项D错误。5(多选)(2016潍坊模拟)在图甲所示的粗糙斜面上,用平行于斜面向上的拉力F拉物块,斜面和物块始终处于静止状态。若拉力F按图乙所示规律变化,下
34、列判断正确的是()A地面对斜面的摩擦力逐渐减小B地面对斜面的摩擦力逐渐增大C物块对斜面的摩擦力可能一直增大D物块对斜面的摩擦力可能一直减小解析:选BCD将物块和斜面看作一个整体,整体在水平方向上受到拉力F沿水平方向的分力,摩擦力,两力平衡,因为F在增大,所以F沿水平方向上的分力在增大,故摩擦力在增大,所以B正确、A错误;对物块分析,在沿斜面方向上受到拉力F,重力沿斜面向下的分力,摩擦力,三力平衡,若摩擦力沿斜面向上并且方向不变,则FFfGsin ,故F增大,摩擦力减小,若摩擦力沿斜面向下并且方向不变,则FGsin Ff,故F增大,摩擦力增大,若摩擦力方向发生变化,则先减小后增大,故C、D正确。
35、6.(多选)有一水平放置的圆盘,上面放有一劲度系数为k的轻质弹簧,如图所示,弹簧的一端固定于轴O上,另一端挂一质量为m的物体A(可视为质点),物体A与圆盘面间的动摩擦因数为,开始时弹簧未发生形变,长度为R。重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。设物体A开始滑动时圆盘的转速为n0,且滑动后物体A与圆盘转速仍然相等,下列说法正确的是()A物体A开始滑动时圆盘的转速n0 B物体A开始滑动时圆盘的转速n0 C转速达到2n0时,弹簧的伸长量xD转速达到2n0时,弹簧的伸长量x解析:选AC圆盘开始转动时,A所受的静摩擦力提供向心力,若物体A开始滑动时圆盘的转速为n0,则mgmR(2n0)2,解得:n
36、0 ,A正确,B错误;当转速增大到2n0时,设弹簧的伸长量为x,则有:mgkxm(Rx)(22n0)2,解得x,C正确,D错误。7.(多选)如图所示,在光滑水平面内建立直角坐标系xOy,在该平面内O点处有一质点,在大小为F的力的作用下由静止开始做匀加速直线运动,经过t时间质点运动到A点,A、O两点距离为a,在A点作用力突然变为沿y轴正方向,大小仍为F,再经t时间质点运动到B点,在B点作用力又变为大小等于4F、方向始终与速度方向垂直且在该平面内的变力,再经一段时间后质点运动到C点,此时速度方向沿x轴负方向,下列对运动过程的分析正确的是()AA、B两点间距离为aBC点与x轴的距离为aC质点在B点的
37、速度方向与x轴夹角为30D质点从B点运动到C点所用时间可能为t解析:选BD质点从O到A做匀加速直线运动,从A到B做类平抛运动,A到B的过程中,水平方向位移为2a,竖直方向的位移为a,可得A、B间的距离为sa,故A项错误;设质点到达A点的速度为v,B点的速度为v,方向与水平方向成45,B到C点做匀速圆周运动,有:4Fm,而对OA段:2av2,联立解得:ra。因此C点与x轴的距离为a,故B项正确,C项错误;质点从B点运动到C点所用的时间可能为t,OA段有at,则质点从B点运动到C点所用的时间可能为tt,故D项正确。8.(2016兰州考前实战演练)如图所示,水平地面上有一“L”型滑板ABC,竖直高度
38、AB1.8 m。D处有一固定障碍物,滑板右端C到障碍物的距离为1 m。滑板左端加上水平向右的推力F144 N的同时,有一小物块紧贴竖直板的A点无初速释放,滑板撞到障碍物时立即撤去力F,滑板以原速率反弹。小物块最终落在地面上。滑板质量M3 kg,物块质量m1 kg,滑板与物块及地面间的动摩擦因数均为0.4。求:(1)滑板撞到障碍物前物块的加速度大小;(2)物块落地时的速度;(3)物块落地时到滑板B端的距离。解析:(1)假设物块与滑板相对静止,向右的加速度为a,则F(mM)g(Mm)a解得a32 m/s2。由于Nmamg,所以假设成立,滑板撞到障碍物前物块的加速度为32 m/s2。(2)设滑板撞到
39、障碍物时的速度大小为v1,v122ax撞到障碍物后物块做平抛运动,hgt2vygtv10 m/s。速度与水平方向的夹角为tan ,则37。(3)物块的水平位移x1v1t4.8 m滑板运动的加速度为a2,MgMa2滑板停止运动时间t2 s,则物块落地时,板尚未停止运动。滑板向右运动的距离x2v1ta2t24.08 m物块落地时到B的距离为xx1x28.88 m。答案:(1)32 m/s2(2)10 m/s,方向与水平方向成37角(3)8.88 m能量和动量1恒力做功的计算式WFlcos (是F与l方向的夹角)。2恒力所做总功的计算W总F合lcos 或W总W1W23计算功率的两个公式P或PFvco
40、s 。4动能定理W总Ek2Ek1。5机车启动类问题中的“临界点”(1)全程最大速度的临界点为:F阻。(2)匀加速运动的最后点为F阻ma;此时瞬时功率等于额定功率P额。(3)在匀加速过程中的某点有:F阻ma。(4)在变加速运动过程中的某点有F阻ma2。6重力势能Epmgh(h是相对于零势能面的高度)7机械能守恒定律的三种表达方式(1)始末状态:mgh1mv12mgh2mv22。(2)能量转化:Ek(增)Ep(减)。(3)研究对象:EAEB。8应用动能定理的情况(1)动能定理的计算式为标量式,不涉及方向问题,在不涉及加速度和时间的问题时,可优先考虑动能定理。(2)动能定理的研究对象是单一物体,或者
41、可以看成单一物体的物体系。(3)动能定理适用于物体的直线运动,也适用于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用。(4)若物体运动的过程中包含几个不同过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以视全过程为一整体来处理。9几种常见的功能关系做功能量变化功能关系重力做功WG重力势能变化EpWGEp弹力做功WF弹性势能变化EpWFEp合外力做功W合动能变化EkW合Ek除重力和弹力之外其他力做功W其机械能变化EW其E滑动摩擦力与两物体相对位移的乘积Ffl相对系统内能变化E内Ffl相对E内电场力做功WABqUAB电势能变化EpWABEp电流做功WUIt
42、电能变化EWE10动量定理ppI11动量守恒定律守恒条件:系统不受合外力,或所受合外力等于零。表达式:p1p2p1p2。12三类碰撞(1)弹性碰撞:系统动量守恒,机械能守恒。(2)非弹性碰撞:系统动量守恒,机械能损失。(3)完全非弹性碰撞:系统动量守恒,机械能损失最多。1判断某力是否做功,做正功还是负功F与x的夹角(恒力)F与v的夹角(曲线运动的情况)能量变化(两个相联系的物体做曲线运动的情况)2求功的六种方法WFlcos (恒力)定义式WPt(变力,恒力)WEk(变力,恒力)WE(除重力做功的变力,恒力)功能原理图像法(变力,恒力)气体做功:WpV(p气体的压强;V气体的体积变化)3恒力做功
43、的大小与路面粗糙程度无关,与物体的运动状态无关。4摩擦生热:QFfl相对。1误认为“斜面对物体的支持力始终不做功”不能正确理解WFlcos 中“l”的意义。2误认为“一对作用力与反作用力做功之和一定为零”。3误认为“摩擦力一定做负功”。4在机车启动类问题中将“匀加速最后时刻的速度”与“所能达到的最大速度”混淆。5将机械能守恒条件中“只有重力做功”误认为“只受重力作用”。6在应用E内Ffl相对时,误认为“l相对”是对地的位移。7应用机械能守恒时,不能正确理解三种表达方式的意义。8应用动量定理时,力和速度选取不同的正方向。9应用动量守恒定律时,各速度不是相对同一参照物。1列车在空载情况下以恒定功率
44、P经过一平直的路段,通过某点时速率为v,加速度大小为a1;当列车满载货物再次经过同一点时,功率和速率均与原来相同,但加速度大小变为a2。重力加速度大小为g。设阻力是列车重力的k倍,则列车满载与空载时的质量之比为()A.B.C. D.解析:选A由PFv、Ffma及fkmg得m,所以,A正确。2.一质量为m的小球自粗糙曲面轨道上的A点由静止开始下滑,最终从轨道末端B点沿切线飞出,飞出时的水平分速度为v,A点离地面的高度为h,小球在轨道上损失的机械能为E,如图所示。已知重力加速度为g,则小球飞出后所到达的最高点与A点间的高度差为()A. BhC. Dh解析:选C设小球飞出后所能到达的最大高度为H,由功能关系知mghEmgHmv2,解得hhH,C正确。3.(多选)如图所示,轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用,另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连。开始时绳与水平方向夹角为。当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时,位移