高考復(fù)習(xí)-功和能

1、專題點(diǎn)撥功和能功和能，也是力學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容.這部分內(nèi)容概念、規(guī)律也多，但是條理清楚.下 面三個(gè)就是這部分最重要的問(wèn)題.1、功是重要的物理概念，計(jì)算功的方法有如下三種：(1)根據(jù)功的定義計(jì)算功.功是力在空間上的累枳效果.利用公式那尸f計(jì)算功時(shí)要注意：力尸和位移 工必須是相關(guān)的，即必須是在力三作用下發(fā)生的位移，并且二者的方向必須一致，如果二 者方向間有夾角E,可用公式那進(jìn)行計(jì)算，或記?。河昧εc沿力方向的位移分 量相乘，即得功.該公式只能計(jì)算恒力的功.如果是變力做功，必須把整個(gè)過(guò)程分成很多 小段，使每小段都可以看作是恒力做功，這樣就可以分別計(jì)算各小段的功，再把所有小段的 功加起來(lái)，即得出整個(gè)過(guò)程中

2、的功.(2)利用功率計(jì)算功.由于 。，因此# 尸功率是表示做功快慢的物 理量，在功率恒定的情況下，可利用功率與時(shí)間的乘積計(jì)算功.(3)利用“功是能量變化的量度”計(jì)算功.對(duì)于變力做功問(wèn)題，不能宜接套用公式臚=這進(jìn)行計(jì)算，而運(yùn)用分段求功的辦法 般比較繁瑣，而利用“功是能量變化的量度”計(jì)算功就是常用的方法.2,正確理解“功是能量變化的量度”，是本章學(xué)習(xí)中的重要問(wèn)題.(1)動(dòng)能定理.它解決了合外力對(duì)物體做的功與物體動(dòng)能變化間的定量關(guān)系，即 合外力對(duì)物體所做的功，等于物體動(dòng)能的增量，用公式表示是町=5或其中合外力做的功分的更確切說(shuō)法應(yīng)是外力做功的代數(shù)和（2）重力、彈簧彈力、萬(wàn)有引力等“保守力”做的功等于

3、相應(yīng)的勢(shì)能的減少量,BP：j=一重力、彈簧彈力、萬(wàn)有引力等，它們做功有一個(gè)共同特點(diǎn)，即做功的數(shù)值與路程無(wú) 關(guān)，而只與始、末位置有關(guān)，我們把具有這樣特點(diǎn)的力稱為“保守力”，保守力都對(duì)應(yīng)有由 位置決定的勢(shì)能，即用力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、引力勢(shì)能等.可以把上面的關(guān)系具體化為f,*24WQ-G*后面兩個(gè)式子加了 個(gè)*號(hào)，是因?yàn)槲覀冎袑W(xué)階段目前不要求計(jì)算彈簧的彈性勢(shì)能 及引力勢(shì)能，但彈簧彈力及萬(wàn)有引力做功與相應(yīng)勢(shì)能變化的關(guān)系還是應(yīng)該掌握的.（3）對(duì)于摩擦力做功與生熱問(wèn)題，也是學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn).常常有人說(shuō)“靜摩擦 力不做功”、“滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功”等等，這都是錯(cuò)誤的.要區(qū)分一個(gè)摩擦力做功與一對(duì)相互作用物體間的

4、摩擦力做功的問(wèn)題：一個(gè)摩擦力做功的問(wèn)題：摩擦力（包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力）對(duì)物體既可以做 正功，也可以做負(fù)功，或說(shuō)摩擦力既可以是動(dòng)力、也可以是阻力，我們不難舉出物體受到的 摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)方向相同或相反的實(shí)例.當(dāng)然，摩擦力有時(shí)不做功，因?yàn)槟Σ亮Φ姆较蚩?能與速度方向垂直.一對(duì)摩擦力做功的問(wèn)題：一般情況下，發(fā)生相互作用的兩物體間的摩擦力要分別 對(duì)兩個(gè)物體做功，這兩個(gè)功的代數(shù)和，反映了機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量.這個(gè)問(wèn)題又要分兩種 情況討論.對(duì)于靜摩擦力，由于相互作用的兩物體間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此兩物體的位移總是相 等的，這一對(duì)相耳作用的靜摩擦力分別對(duì)兩物體所做的功的代數(shù)和一定為零，這表示一對(duì)靜 摩擦力做

5、功的結(jié)果，只是把部分機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而機(jī)械能的總量沒(méi) 有變化，沒(méi)有生熱.可以把這一結(jié)論簡(jiǎn)述為“靜摩擦力做功不生熱”.對(duì)于滑動(dòng)摩擦力，由于相互作用的兩物體間有相對(duì)滑動(dòng)，因此兩物體的位移總是不 相等的，這樣，對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和就不為零，而是負(fù)值，它表示一對(duì)滑動(dòng)摩擦力 做功的結(jié)果，系統(tǒng)的機(jī)械能一定減少，即有一部分機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，即平時(shí)所說(shuō)的“摩擦 生熱”.所生熱量的數(shù)值等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的路程的乘積，即：swQ3、機(jī)械能守恒定律.機(jī)械能守恒定律是有條件的.課本上說(shuō)：“在只有重力做功的條件卜，物體的動(dòng)能 和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變” .這里“只有重力

6、做功”就是條件， 在滿足這個(gè)條件的情況下,物體的動(dòng)能和幣:力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變, 這就是結(jié)論.這里的研究對(duì)象是“物體”.這里所說(shuō)的只是機(jī)械能守恒的種情況，在這種 情況下，物體的動(dòng)能和市力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，一定滿足重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加 量，或反過(guò)來(lái)，動(dòng)能的減少量等于重力勢(shì)能的增加量.還有一些更復(fù)雜的情況，例如下圖中的斜面體F靜止在光滑的水平地面上，小物體0放在F的斜面的頂點(diǎn)，從靜止開(kāi)始釋放，。沿著光滑的斜面下滑，同時(shí)F也會(huì)開(kāi)始向 行運(yùn)動(dòng).時(shí)于物體0來(lái)講，除了有重力對(duì)它做功以外，還有斜面的支持力對(duì)它做功，因此它 不滿足機(jī)械能守恒的條件，因此物體的機(jī)械能不守恒.但是，

7、以戶、作為一個(gè)系統(tǒng)， 由于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)接觸面都是光滑的，沒(méi)有摩擦力存在，F(xiàn)對(duì)。的支持力和Q對(duì)F 的壓力這一對(duì)相互作用力所做的功的代數(shù)和為零，它只起到把一部分機(jī)械能從0轉(zhuǎn)移到F 的作用，系統(tǒng)的總機(jī)械能仍是守恒的.對(duì)于更一般情況下的機(jī)械能守恒定律，可以這樣敘述: 在系統(tǒng)中，沒(méi)有外力做功，也沒(méi)有摩擦力等能耗散機(jī)械能的內(nèi)力做功，系統(tǒng)內(nèi)只有動(dòng)能和勢(shì) 能間的轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能守恒.一、本章高考要求:(1)深刻理解功、功率、動(dòng)能、動(dòng)能定理、前力勢(shì)能、彈性勢(shì)能等概念的物理意義 靈活掌握重力做功、彈力做功、電場(chǎng)力做功、摩擦力做功等各不相同的特點(diǎn)。(2)掌握做功與動(dòng)能變化間的定量關(guān)系，并能在力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)及

8、原子物理等 領(lǐng)域靈活應(yīng)用這一結(jié)論。(3)掌握機(jī)械能守恒定律的條件和內(nèi)容，并會(huì)用來(lái)分析和解決有關(guān)問(wèn)題。二、本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)：三、考點(diǎn)導(dǎo)悟：功是力的空間積累效果。有力做功，定有能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移；功是能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的量 度。弄清個(gè)物理過(guò)程中能量的變化情況，才能更深刻地理解這個(gè)過(guò)程，從而做出正確的判 斷。學(xué)習(xí)“功和能”，重點(diǎn)掌握以下知識(shí)點(diǎn)：.理解功的概念，掌握功的計(jì)算方法。做功總伴隨能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，功是能量轉(zhuǎn)化或 轉(zhuǎn)移的量度。計(jì)算恒力的功時(shí)用貶Fscosa，其中a是力尸與位移S的夾角，它可以理解為 位移方向的分力與位移的乘積或力的方向的分位移與力的乘積。在計(jì)算或定性判斷做功情況 時(shí)，一定要明確是哪個(gè)力的功

9、。.會(huì)判斷正功、負(fù)功或不做功。判斷方法有：(1)用力和位移的夾角a判斷 當(dāng)0aV90 ,力做正功當(dāng)a =90時(shí)，力做功為零當(dāng)90 a 180 ,力做負(fù)功(2)用力和速度的夾角9判斷定當(dāng)90 ,力做正功當(dāng)。=90時(shí)，力不做功當(dāng)90。0,即重力做正功；反之則重力做負(fù)功?；瑒?dòng)摩擦力做功與路徑有關(guān)。當(dāng)某物體在固定平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力做功的 絕對(duì)值等于摩擦力與路程的乘積。在彈性范圍內(nèi)，彈簧做功與始末狀態(tài)彈簧的形變量有關(guān)系。.理解力和功率的關(guān)系。某力做功的瞬時(shí)功率尸可該瞬時(shí)力的大小尸，速度u及它們 的夾角a有關(guān)：片廠u cosa。應(yīng)用此式時(shí)注意兩點(diǎn)：一是明確尸指的哪個(gè)力；二是明確a是 力與速度的夾角。

10、當(dāng)我們用尸尸u分析汽車或汽船(此時(shí)cosa=l)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，要注意條件。 如果汽車啟動(dòng)時(shí)可以看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，阻力可看作大小不變的力，則汽車的牽引力F 的大小不變，由片尸u可知發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是逐漸增大的。但是當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)不再增 大，由尸/可知牽引力尸將逐漸減小，即汽車啟動(dòng)時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是有限度的。在 發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變的條件下，汽車加速運(yùn)動(dòng)的加速度將不斷減小。.掌握動(dòng)能和動(dòng)能定理 動(dòng)能E產(chǎn)1wu是物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)量，功是與物理過(guò)程有關(guān)的 過(guò)程量。動(dòng)能定理是：在某一物理過(guò)程中，外力對(duì)某物體做功等于該物體末態(tài)動(dòng)能與初態(tài)動(dòng) 能之差，即動(dòng)能增量，用數(shù)學(xué)表示為&w=A 一鼻。動(dòng)能定理表達(dá)了過(guò)程量功

11、與狀態(tài)量動(dòng)能 之間的關(guān)系。在應(yīng)用動(dòng)能定理分析一個(gè)具體過(guò)程時(shí)，要做到三個(gè)“明確”，即明確研究對(duì)象 (研究哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況)，明確研究過(guò)程(從初狀態(tài)到末狀態(tài))及明確各個(gè)力做功的情 況。.理解勢(shì)能勢(shì)能與相互作用的物體之間的相對(duì)位置有關(guān)，是系統(tǒng)的狀態(tài)量。例如重 力勢(shì)能與物體相對(duì)地面的高度有關(guān)，彈性勢(shì)能與物體的形變有關(guān)。勢(shì)能的大小與參考點(diǎn)(此 處勢(shì)能為零)的選取有關(guān)，但勢(shì)能的變化與參考點(diǎn)無(wú)關(guān)。重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系 是肌尸EpLEm=mghLn1gh2；彈性勢(shì)能的變化與彈簧做功有類似的關(guān)系。要區(qū)分重力做功 Wk助中的“h”和重力勢(shì)能E尸0g力中的“力”，前者是始末位置的高度差，后者是物體相對(duì)

12、參考面的高度。.掌握機(jī)械能 個(gè)物體系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能的總和，叫它的機(jī)械能。我們研究一個(gè)物體4 地球和一個(gè)輕彈簧組成的系統(tǒng)，其中力和彈簧，地球以某種方式相連。在4的某個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 可能有正:力做功W$、彈簧做功力,還可能有摩擦力、推力、拉力等其他外力做功Wk他；在初態(tài)的物體力的動(dòng)能為2必uj,系統(tǒng)的重力勢(shì)能為-九，彈性勢(shì)能為E口，木態(tài)/的動(dòng)能為之加 U22,系統(tǒng)的重力勢(shì)能為儂力，彈性勢(shì)能為E.。由動(dòng)能定理可以得出：! 1 1aW= -2 士力u /或W成+W彈+W其他二2一 士/uj(1)而 N重二 mghimg/h,W 彈二 EpE.(2)由(1) (2)可得W真悔=(2 ru j+mghz+豈

13、p)一(工儂力+e)=E2Ei (3)2_上式中E尸-mu J+zz/g/h+E。為系統(tǒng)初態(tài)機(jī)械能，E2=-勿u 2?+儂力2+E.為系統(tǒng)末態(tài)機(jī)械能。從上式可以看在一個(gè)物理過(guò)程中，如果只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和理董做功，則系統(tǒng)的 機(jī)械能變化為零，即機(jī)械能守恒。機(jī)械能守恒定律是力學(xué)中的重點(diǎn)定律，它的另種表述是： 如果沒(méi)有介質(zhì)阻力做功，只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能保持不變。應(yīng)用機(jī)械能守 恒定律分析問(wèn)題時(shí)，要（1）注意所研究的過(guò)程是否符合機(jī)械能守恒的條件；（2）明確研究 系統(tǒng)；（3）明確研究過(guò)程。從（3）式還可以看出，除系統(tǒng)內(nèi)部的重力、彈力以外，其他外力的功W雌決定了機(jī)械 能的變化情況,當(dāng)Wk他0

14、時(shí)，E2E）,機(jī)械能增大,當(dāng)Wm他0時(shí)，E210m/$時(shí)，阻力與速度成 正比戶Au =200 u （勸。問(wèn):（1）汽車的最大行駛速度多大？（2）如果汽車的速度為10Ws時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為額定功率，此時(shí)的加速度為 多大？（3）如果速度達(dá)到10Ws以前，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到10Ws后保持發(fā) 動(dòng)機(jī)功率為額定功率，那么汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間多長(zhǎng)？分析和解答（1）汽車以最大速度行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定是額定功率，而且此 時(shí)汽車的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)最大速度為汽車牽引力后產(chǎn)額/u,阻 力六ku 1,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有2f 或 =kl m所以匹u 0= Y * =20/zz/s（2）加速度由牛頓第二定律

15、求出r-f爐U =10勿/s時(shí)的牽弓I力和阻力分另U是:六U f=k2由式得出生Ua= x=3 加/ S（3）在速度達(dá)到lOWs以前，阻力保持不變，勻加速直線運(yùn)動(dòng)就意味著牽引力 不變而功率增大，而功率的最大值應(yīng)是額定功率，因此勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有 一-限度人由前述分析可知，=10加/s時(shí)，行3加/#,此為勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度 和加速度，因此vt0=a =3. 3(s)點(diǎn)評(píng)汽車運(yùn)動(dòng)的不同階段有不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，“勻加速直線運(yùn)動(dòng)”、“功率為 額定功率”、“最大速度”是不同階段的運(yùn)動(dòng)情況。應(yīng)在弄清運(yùn)動(dòng)情況的基礎(chǔ)， 運(yùn)用物理公式。變式3、如圖2-2-3所示，水平平行放置的導(dǎo)軌上連有電阻R,并處于垂直

16、軌道 平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.今從靜止起用力拉金屬棒ab（ab與導(dǎo)軌垂直），若拉力恒定， 經(jīng)時(shí)間3后ab的速度為u,加速度為小，最終速度可達(dá)2 u；若拉力的功率恒定, 經(jīng)時(shí)間t2后ab的速度也為v ,加速度為a2,最終速度可達(dá)2 v .求出和aZ滿足的關(guān) 系.解析電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力的作用，因此電磁感應(yīng) 問(wèn)題往往跟力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起.解此類型問(wèn)題的一般思路是：先由法拉第電磁 感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后根據(jù)歐姆定律求感應(yīng)電流，再求出安培力，再往后 就是按純力學(xué)問(wèn)題的處理方法，如進(jìn)行受力情況分析、運(yùn)動(dòng)情況分析及功能關(guān)系 分析等.設(shè)恒力為F,由于最終速度為勻速2 u ,則F產(chǎn)BLL

17、ffl 2-2-48 BL % I,= R = R 2爐小.,.F,= R 當(dāng)速度為u時(shí)，ab棒所受安培力為Fz,同理解得:F2= R此時(shí)加速度為a”則 TOC o 1-5 h z Fl-F2=ma1聯(lián)立以上各式得些a,= tR 設(shè)外力的恒定功率為P，最終速度為2 口時(shí)，由能量守恒知：483Pi = IR=JHR 速度為U時(shí)，ab棒受的外力為FJ ,則Pi=F/u此時(shí)加速為a2,有FJ -F2=ma2聯(lián)立、式，得3臚Rva2= 黑點(diǎn)由、式，得az = 3a此即為所求.評(píng)注本題是典型的運(yùn)用力學(xué)觀點(diǎn)分析解答的電磁感應(yīng)問(wèn)題.注重進(jìn)行力的分 析、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析以及能的轉(zhuǎn)化分析等.涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性

18、較強(qiáng)，適當(dāng) 訓(xùn)練將有利于培養(yǎng)綜合分析問(wèn)題和解題能力.例題3、如圖2-2-5所示，小球從距地面高房40處自由下落，到地面恰好沿半 徑廬0.5勿的半圓形槽運(yùn)動(dòng)，到最低點(diǎn)時(shí)速度為8勿/s,而后沿圓弧運(yùn)動(dòng)，脫離槽 后豎直上升。小球質(zhì)量爐0. 4kg,求小球離槽后豎直上升的高度力？（g取10加/$, 空氣阻力不計(jì)）啟發(fā)提問(wèn)：小球從靜止開(kāi)始下落，最后上升到力處時(shí)速度大小又是零。怎樣 運(yùn)用動(dòng)能定理解決這樣問(wèn)題？分析：此題小球的運(yùn)動(dòng)須劃分成兩段。第一段小球從高處落下至最低點(diǎn)；第 二段是小球從最低點(diǎn)上升至最高點(diǎn)。解：小球從aR高處落下至最低點(diǎn)時(shí)速度為v=8勿/s。根據(jù)動(dòng)能定理=*&-野4,一0 式中外是槽對(duì)球的

19、阻力功，小球上升過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理第-盯2 V2由兩式聯(lián)立得小球離槽后豎直上升高度=(H+2/2)g= (-4-2x Ol9Mf=Amt9變式1、如圖2-2-6所示，從高度比250米，以v0=200/s的初速度豎直下拋的物 體，陷入泥里的深度登20面。如果物體的質(zhì)量爐2依，求泥土的平均阻力/?（空氣 阻力不計(jì)，g取10勿/$2）啟發(fā)提問(wèn)：物體陷進(jìn)泥土里之前受什么力作用？陷進(jìn)泥土里之后又受哪些力的作 用？怎樣確定動(dòng)力功和阻力功？又怎樣確定物體的初態(tài)動(dòng)能和末態(tài)動(dòng)能？分析：物體陷進(jìn)泥里之前，只受重力儂的作用，陷進(jìn)泥里以后受重力儂之外還 受有泥土阻力受力情況如圖所示。解：物體開(kāi)始下拋時(shí)為初態(tài)，陷進(jìn)泥里

20、停止運(yùn)動(dòng)時(shí)為末態(tài)。初態(tài)動(dòng)能，Bk=2M末態(tài)動(dòng)能為零。根據(jù)動(dòng)能定理可得%f -用 =0 其中跖=2 +以號(hào)=戶由上式可得泥上的平均阻力s2x 10 x(250+%2x 902= 27xWffl 2-2-T例題4、內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，如圖2-2-7,環(huán)的半徑為R（比細(xì)管的半徑大得多。在圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球可視為質(zhì)點(diǎn)）。A球的質(zhì)量為明，B球的質(zhì)量為極，它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最低 點(diǎn)時(shí)的速度都為v。設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩 球作用于圓管的合力為零，那么如、02, 與V。應(yīng)滿足的關(guān)系式是 o分析：如圖512所示，A球在最低點(diǎn)處速度為

21、Vo,做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由M一 周g的合力充當(dāng)，根據(jù)牛頓第二定律w *無(wú)再設(shè)B球在最高點(diǎn)時(shí)速度為v,它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為匹+生g,根據(jù)牛頓第 二定律M+FF V當(dāng)B球從最高點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)處，運(yùn)動(dòng)中只有重力做功（管壁支持力與運(yùn) 動(dòng)方向垂直不做功）機(jī)械能守恒定律適用由式即可解題。具體過(guò)程是由式得出二叫R+h將式代入式，消去V,則可得出下式代由題意可知式中川二M，再用式減式可得所求的關(guān)系式, 眄/答:此題應(yīng)填” += 0答:此題應(yīng)填K變式1、如圖2-2-8所示，一個(gè)鐵球從豎立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落，接觸簧后將彈簧壓縮。在壓縮的全過(guò)程中，彈簧的壓縮量最大時(shí)：(BC )0nffl2-2-

22、enffl2-2-e(A)球所受合力最大，但不一定大于重力值(B)球的加速度最大，且一定大于重力加速度值(C)球的加速度最大，有可能小于重力加速度值(D)球所受彈力最大，且一定大于重力值啟發(fā)提問(wèn)：球落到輕彈簧上將彈簧壓縮，在這個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)（球與彈簧） 中發(fā)生了什么能量轉(zhuǎn)化？分析：設(shè)以彈簧壓縮量最大處A點(diǎn)為重力勢(shì)能的參考點(diǎn)（即重力勢(shì)能為零處）， 根據(jù)機(jī)械能守恒定律即 Jbr= 0解方程得彈簧壓縮量的最大值X k +*又知道在壓縮過(guò)程中有一位置即，在此位置上彈簧的彈力等于小球的重力kx后 mg即下由與式得就式來(lái)討論：ffl 2-2-9當(dāng) h=0 時(shí),x=2x9；當(dāng)h0時(shí)，x2x0,結(jié)合式可知如圖

23、510所示的情況下彈力F2mg由此可判斷出（B）、（C）是正確的。答：此題應(yīng)選（B）、（C）o 變式2、如圖2-2-9所示，懸線長(zhǎng)為/,把小球拉到A處，懸線與豎直方向成。 角，由靜止釋放，當(dāng)小球擺動(dòng)經(jīng)過(guò)位置C時(shí)，小球的動(dòng)能恰好等于重力勢(shì)能。求 這時(shí)懸線與豎直方向夾角（規(guī)定小球在B點(diǎn)處的重力勢(shì)能等于零）1+COSGf務(wù)案：6= arccos-例5、如圖2-2T0所示-傳送皮帶與水平面夾角為30 ,以2%/s的恒定速度 順時(shí)針運(yùn)行?，F(xiàn)將一質(zhì)量為10例的工件輕放于底端，經(jīng)一段時(shí)間送到高2加的平臺(tái)上，工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（口=亍），求帶動(dòng)皮帶的電動(dòng)機(jī)由于傳送 工件多消耗的電能。分析和解答首先要弄

24、清什么是電動(dòng)機(jī)“多消耗的電能”。當(dāng)皮帶空轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng) 機(jī)會(huì)消耗 定的電能?，F(xiàn)將工件置于皮帶上，在摩擦力作用下，工件的動(dòng)能和 重力勢(shì)能都要增加：另外，滑動(dòng)摩擦力作功還會(huì)使一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱，這兩 部分能量之和，就是電動(dòng)機(jī)多消耗的電能。設(shè)工件向上運(yùn)動(dòng)距離s時(shí)，速度達(dá)到傳送帶的速度u,由動(dòng)能定理可知-mgs 57/730 + n mgcosiQ0 sO- - mx代入數(shù)字，解得F0.8加，說(shuō)明工件未到達(dá)平臺(tái)時(shí)，速度已達(dá)到u,所以工件動(dòng) 能的增量為S 2-10EA=1mu 2=20J工件重力勢(shì)能增量為Ep=/z?g/F200J在工作加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，工件的平均速度為u=5,因此工件的位移是皮帶運(yùn)動(dòng) 距離

25、Is的2,即s =2s=L60。由于滑動(dòng)摩擦力作功而增加的內(nèi)能E為 E=/As=mgcosi0 （s s） =60J電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為EyHAE/7t-AE=280Jo EZ o EZ 評(píng)況其 點(diǎn)情尤變式1.如圖2-2T1所示，水平傳送帶保持IWs的速度運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為1檢的 物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0. 2?，F(xiàn)將該物體無(wú)初速地放到傳送帶上的4點(diǎn), 然后運(yùn)動(dòng)到了距4 1勿的B點(diǎn)，則皮帶對(duì)該物體做的功為（A ）A. 0.5J B. 2J C. 2.5J D. 5J變式2、如圖2-2-12 （甲）所示，力4是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高度 為力，末端6處的切線方向水平. 一個(gè)小物體P從軌道

26、頂端4處由靜止釋放，滑 到6端后飛出，然后落到地面的。點(diǎn)，其落地點(diǎn)相對(duì)于8點(diǎn)的水平位移為OC=L.現(xiàn) 在軌道下方緊貼8點(diǎn)安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端占與6點(diǎn)相距為2, 當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，讓物體P再次由力點(diǎn)自靜止釋放，它離開(kāi)軌道并在傳送帶上滑 行一段后從傳送帶右端水平飛出，仍然落在地面上的C點(diǎn).當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳 送帶以速度/勻速向右運(yùn)動(dòng)（其他條件不變）時(shí)，物體P的落地點(diǎn)變?yōu)?，如圖 2-2-12 （乙）所示.問(wèn)：（甲）（Z,）a 2-2-12（l）求產(chǎn)滑至8點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）求尸與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）傳送帶的速度“揚(yáng)時(shí)，陽(yáng)間的距離為多少？. t解：（1）%辰 （2）.三.第3 出，

27、在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也為入水平位移 為,因此物體從傳送帶右端拋出的速度.軍根據(jù)動(dòng)能定理，物體在傳送帶上滑動(dòng)時(shí)，有KyiE .上解出物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?。?）當(dāng)=履 時(shí)，物體先做減速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)，最終以速度歷 飛出 所以0D間距離為“專項(xiàng)訓(xùn)練功和能1、用大于物體所受重力的恒力F將物體提一高度?:，在這一過(guò)程中（）（A）力F所做的功等于物體動(dòng)能的增加（B）力；和重力的合力所做的功等于物體動(dòng)能的增加(C)力J和重力的合力所做的功等于物體動(dòng)能和勢(shì)能的增加(D)力三和重力的合力所做的功等于物體勢(shì)能的增加2、一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過(guò)程中，地板對(duì)物體的支 持力所做的功等

28、于()(A)物體勢(shì)能的增加量(B)物體動(dòng)能的增加量(C)物體動(dòng)能的增加量加上物體勢(shì)能的增加量(D)物體動(dòng)能的增加量加上克服重力所做的功3、 質(zhì)量為女的木塊靜止在光滑的水平面匕 從=0開(kāi)始，將一個(gè)大小為三的恒力作用在該木塊匕 在4-4時(shí)刻力三的功率是() 合 /4、以初速、豎直上拋一小球.若不計(jì)空氣阻力，在上升過(guò)程中，從拋出到小球 動(dòng)能減少一半所經(jīng)過(guò)的時(shí)間是()上(A) (B)5、一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上.向左滑行.從某一時(shí)刻 起，在滑塊上作用一向右的水平力.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滑決的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小?m /s.在這段時(shí)間里水平力做的功為()(A) 0(B) 8J

29、(C) 16J(D) 32J6、一物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上，如圖所示.在4點(diǎn), 物體開(kāi)始與彈簧接觸，到8點(diǎn)時(shí)，物體速度為零，然后被彈回.下列說(shuō)法中正確的是()(A)物體從/卜.降到8的過(guò)程中，動(dòng)能不斷變小(B)物體從6上升到/的過(guò)程中，動(dòng)能不斷變大(C)物體從4下降到從以及從6上升到4的過(guò)程中，速率都是先增大，后減小(D)物體在6點(diǎn)時(shí)所受合力為零7、兩顆人造地球衛(wèi)星，都在圓形軌道上運(yùn)行，它們的質(zhì)量相等，軌道半徑之比 或62,則它們動(dòng)能之比卬/等于()(A) 2(B) R(C) 2(D) 48、一人在雪橇上.從靜止開(kāi)始沿著為15匚的斜坡滑下，到達(dá)底部時(shí)速度為 IO/1.人

30、和雪橇的總質(zhì)量為60履，下滑過(guò)程中克服力做的功等于 J.(取g - 10m/?)9、在光滑水平面上有一靜止的物體.現(xiàn)以水平恒力甲推這物體，作用段時(shí)間 后，換成相反方向的水平恒力乙推這物體.當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí)， 物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為32J.則在整個(gè)過(guò)程中，恒力甲做的功等于J,恒力乙做的功等于 J.10、一個(gè)圓柱形的豎直的井里存有一定量的水，井的側(cè)面和底部是密閉的.在井中 固定地插著一根兩端開(kāi)口的薄壁圓管，管和井共軸，管下端未觸及井底.在圓管內(nèi)有一不漏 氣的活塞，它可沿圓管上下滑動(dòng).開(kāi)始時(shí)，管內(nèi)外水面相齊，且活塞恰好接觸水面，如圖所 示.現(xiàn)用卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)繩子對(duì)活塞施

31、加一個(gè)向上的力三，使活塞緩慢向上移動(dòng).已知管筒半 徑，0.100 m,井的半徑點(diǎn)2r,水的密度。大氣壓% 1 00*10 Pa.求活塞上升第=9gn的過(guò)程中拉力F所做的功.（井和管在水面以上及水面以下的部分都足夠長(zhǎng).不計(jì)活塞質(zhì)量，不計(jì)摩擦，市:力加速度g.la%參考答案答案1、B2、CD 3、C4、D5、A 6、C 7、C8、60009、10、從開(kāi)始提升到活塞升至內(nèi)外水面高度差為 阿 m的過(guò)程中，活塞始終與管內(nèi)液體接觸.（再提升活塞時(shí)，活塞和水面之間將出現(xiàn)真空，另行討論.）設(shè)活塞 上升距離為X管外液面下降距離為%, %生因液體體積不變，有：題給4）禹，由此可知確實(shí)有活塞下面是真空的一段過(guò)程.活

32、塞移動(dòng)距離從零到匕的過(guò)程中，對(duì)于水和活塞這個(gè)整體，其機(jī)械能的增量應(yīng)等 于除重力外其他力所做的功.因?yàn)槭冀K無(wú)動(dòng)能，所以機(jī)械能的增量也就等于重力勢(shì)能增量,回其他力有管內(nèi)、外的大氣壓力和拉力三.因?yàn)橐后w不可壓縮，所以管內(nèi)、外大氣 壓力做的總功/閃R-/g-3140,故外力做功就只是拉力三做的功，由功能 關(guān)系知：%y 2-2 總 1.18x10,即88 XKJ活塞移動(dòng)距離從、到三.的過(guò)程中，液面不變，-=是恒力做功愀-，（打-4.71x10s j所求拉力F做的總功為明町7 65外。專項(xiàng)訓(xùn)練專項(xiàng)訓(xùn)練功和能.關(guān)于摩擦力做功的下列說(shuō)法中，正確的是（A.滑動(dòng)摩擦力只能做負(fù)功；B.滑動(dòng)摩擦力也可能做正功;C.靜

33、摩擦力不可能做功;C.靜摩擦力不可能做功;D.靜摩擦力不可能做正功.如圖1所示,繩上系有A、B兩小球，將繩拉直后靜止釋放,則在兩球向下擺動(dòng)過(guò)程中,下列做功情況的敘述，正確的是（8181A.繩A.繩0A對(duì)A球做正功C.繩AB對(duì)A球做負(fù)功B.繩AB對(duì)B球不做功D.繩AB對(duì)B球做正功.正在粗糙水平面上滑動(dòng)的物塊，從句時(shí)刻到時(shí)刻受到恒定的水平推力工的作用，在這段時(shí)間內(nèi)物塊做直線運(yùn)動(dòng)，已知物塊在與時(shí)刻的速度與門時(shí)刻的速度大小相等, 則在此過(guò)程中（）A.物塊可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)A.物塊可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.物塊的位移可能為零C.物塊動(dòng)量的變化一定為零D.C.物塊動(dòng)量的變化一定為零D.三一定對(duì)物塊做正功.如圖

34、2所示，一磁鐵在外力作用下由位置1沿直線以速度Vv勻速運(yùn)動(dòng)到位置2,在這個(gè)過(guò)程中磁鐵穿過(guò)了閉合金屬線圈金盯，此過(guò)程外力對(duì)磁鐵做功為若調(diào)節(jié)線 圈上的滑動(dòng)變阻罌二使阻值增大些，將磁鐵仍從位置1沿直線以速度、.勻速運(yùn)動(dòng)到位置2,此過(guò)程外力對(duì)磁鐵做功為則（C. GVD.C. GVD.條件不足，無(wú)法比較.試在下列簡(jiǎn)化情況下從牛頓定律出發(fā)，導(dǎo)出動(dòng)能定理的表達(dá)式：物體為質(zhì)點(diǎn)，作用力 為恒力，運(yùn)動(dòng)軌跡為直線.要求寫出每個(gè)符號(hào)以及所得結(jié)果中每項(xiàng)的意義.如圖3所示，豎直平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為三的二光滑圓形軌道底端三切 線方向連接光滑水平面，處固定豎直檔板，3c間的水平距離為 ,質(zhì)量為E的物 塊從-4點(diǎn)山靜止釋放沿軌

35、道滑動(dòng)，設(shè)物塊每次與檔板碰后速度大小都是碰前的寫，碰撞 時(shí)間忽略不計(jì)，則:物塊第二次與檔板碰后沿圓形軌道上升的最大高度為多少？物塊第二次與檔板碰撞到第四次與檔板碰撞間隔的時(shí)間？5S4.如圖4所示，傾角為5的斜面上，有一質(zhì)量為企的滑塊距檔板?為與處以初速度”,沿斜面上滑，滑塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為L(zhǎng), 1麗，若滑塊每次與檔板碰 撞時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失，求滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的總路程.一個(gè)質(zhì)量初=0. 2kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上，彈簧的 上端固定于環(huán)的最高點(diǎn) 金，環(huán)的半徑支=0.5m,彈簧的原長(zhǎng)：=0.50m,勁度系數(shù)為4. 8N/m.如圖5所示.若小球從圖5中所示位置三點(diǎn)

36、由靜止開(kāi)始滑動(dòng)到最低點(diǎn)匚時(shí)，彈簧的 彈性勢(shì)能 %=0.60J.求：（1）小球到點(diǎn)時(shí)的速度”的大??；（2）小球在匚點(diǎn)對(duì) 環(huán)的作用力.（M取lOm/s?）.如圖6所示，AB和 8為兩個(gè)對(duì)稱斜面，其上部足夠長(zhǎng)，下部分分別與一個(gè)光滑 的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120 ,半徑走=2.0m, 一個(gè)質(zhì)量為 = lkg的 物體在離弧高度為：=3. 0m處，以初速度4. Om/ s沿斜面運(yùn)動(dòng)，若物體與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)7=0.2,重力加速度S = 10m/ s2,則（1）物體在斜面上（不包括圓弧部分）走過(guò)路程的最大值為多少？（2）試描述物體最終的運(yùn)動(dòng)情況.（3）物體對(duì)圓弧最低點(diǎn)的最 大壓力和最小壓力分別

37、為多少？.如圖7所示，質(zhì)量為M的滑塊5套在光滑的水平桿上可自由滑動(dòng)，質(zhì)量為一的小球 熱用-長(zhǎng)為上的輕桿與3上的匚點(diǎn)相連接，輕桿處于水平位置，可繞匚點(diǎn)在豎 直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).（1）固定滑塊工，給小球W -豎直向上的初速度，使輕桿繞 二點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)90,則小球初速度的最小值是多少？（2）若不固定滑塊且給小球豎直向上的初 速度V，則當(dāng)輕桿繞二點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)90, 二球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，三的速度多大?參考答案練習(xí)答案LB 2,C、 D 3. D 4. B.（略）.解：物塊在光滑軌道上滑動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒，第一次下滑到底端:時(shí)的動(dòng)能為由于每次與檔板碰后速度大小都是碰前的5,故每次與檔板碰后動(dòng)能都是碰前的25 ,物塊經(jīng)過(guò)兩

38、次與檔板碰后動(dòng)能為25,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有由、得能一布R物塊第二次與檔板碰后沿圓形軌道上升的最大高度625遠(yuǎn)小于此后物塊在圓丁 =鞏/二形軌道上的運(yùn)動(dòng)都可看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期第二次與檔板碰后速度：25則第二次與檔板碰撞到第三次與檔板碰撞間隔的時(shí)間為：則第三次與檔板碰撞到第四次與檔板碰撞間隔的時(shí)間為：因此第二次與檔板碰撞到第四次與檔板碰撞間隔的時(shí)間為:.解：由于滑動(dòng)摩擦力八WgC8g(飛向8所以物體最終必定停在P點(diǎn)處，山功能關(guān)系有-3*C28 切S = 0-向 8+ -Mty)得：M = 2n9.解：（1）物體在兩斜面上來(lái)回運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服摩擦力所做的功Wf = KC86。.，物體從開(kāi)始直到不再在斜

39、面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中解得 = 38 m(2)物體最終是在?、 0之間的圓弧上來(lái)網(wǎng)做變速網(wǎng)周運(yùn)動(dòng)，H在?、。點(diǎn)時(shí)速 度為零.(3)物體第一次通過(guò)圓弧最低點(diǎn)時(shí)，圓弧所受壓力最大.由動(dòng)能定理得上600 上600 2if JMf = M 山牛頓第二定律得.怪R解得 =545n.物體最終在圓弧上運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓弧所受壓力最小.由動(dòng)能定理得由牛頓第二定律得虐解得，=20N.10.解：(1)小球工在豎直方向速度為時(shí)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)速度剛好為零，山機(jī)械能守恒有(2)當(dāng)球上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)速度為。，此時(shí)二球速度為，且 M =水平方向動(dòng)量守恒有加，跖2=+跖:根據(jù)能量關(guān)系222、=J次-2eQ解得： V6模擬試題功和能一、(40分

40、)選擇題.本大題共8小題，每小題5分.每小題給出的四個(gè)答案中，至 少有一個(gè)是正確的.把正確答案全選出來(lái)，并將正確答案前面的字母填寫在題后的方括號(hào) 內(nèi)，每一小題全選對(duì)的得5分；選對(duì)但不全，得部分分；有選錯(cuò)或不答的，得0分.填寫 在方括號(hào)外的字母，不作為選出的答案.1、圖中F為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其放出的射線在電場(chǎng)的作用卜.分成田、-、三束，以卜.判斷正確的是(A)上為口射線、金為”射線.(B)，為“射線、士為y射線.士為廠射線、，為二射線.士為公射線、。為了射線.2、下列各圖中，P表示壓強(qiáng)，廠表示體積，丁表示熱力學(xué)溫度，工表示攝氏溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量理想氣體等壓變化規(guī)律的是(A)

41、電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小.(B)電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大.(C)電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大.(D)電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小.(A)電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小.(B)電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大.(C)電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大.(D)電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小.4,如圖所示，口、多是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，振幅為三,二、土、。 三點(diǎn)分別位于圣、耳連線的中垂線上，且祉也.某時(shí)刻二是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，C是 兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則(A) 處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為24.(B)。處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為M.(O七處質(zhì)點(diǎn)的振幅為24.(D) 17處質(zhì)點(diǎn)的振幅為24.5、

42、如圖所示，三、S為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎 直固定在相同高度.兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從w、m管上端的管口無(wú)初速釋放，穿過(guò)三 管的小球比穿過(guò)三管的小球先落到地面.下面對(duì)于兩管的描述中可能iE確的是FA B(A) /管是用塑料制成的，3管是用銅制成的.(B)-三管是用鋁制成的，三管是用膠木制成的.(C)三管是用膠木制成的，m管是用塑料制成的.(D) d管是用膠木制成的，3管是用鋁制成的.6、如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷,在M點(diǎn)無(wú)初速釋放一帶有恒定電量 的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到“點(diǎn)靜止，則從“點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到那點(diǎn)的過(guò)程中N M Q（A）小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減

43、小.（B）小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小.（C） M點(diǎn)的電勢(shì)定高于點(diǎn)的電勢(shì).（D）小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功.7、一航天探測(cè)器完成對(duì)月球的探測(cè)任務(wù)后，在離開(kāi)月球的過(guò)程中，由靜止開(kāi)始沿著與 月球表面成一傾斜角的紅線行，先加速運(yùn)動(dòng)，再勻速運(yùn)動(dòng).探測(cè)器通過(guò)噴氣而獲得推動(dòng) 力.以卜關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是（A）探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿直線向后噴氣.（B）探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直向下噴氣.（C）探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直向下噴氣.（D）探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不需要噴氣.8、太陽(yáng)從東邊升起，西邊落下，是地球上的自然現(xiàn)象，但在某些條件下，在緯度較高 地區(qū)上空飛行的飛機(jī)上，旅客可以看到太陽(yáng)從西邊升起的

44、奇妙現(xiàn)象.這些條件是（A）時(shí)間必須是在清晨，5機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速度必須較大.（B）時(shí)間必須是在清晨，飛機(jī)正在山西向東飛行，飛機(jī)的速度必須較大.（C）時(shí)間必須是在傍晚，飛機(jī)正在山東向西飛行，飛機(jī)的速度必須較大.（D）時(shí)間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速度不能太大.二、（20分）填空題.本大題共5小題，每小題4分.答案寫在題中橫線上的空白處, 不要求寫出演算過(guò)程.9、研究物理問(wèn)題時(shí)，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型.例如“質(zhì) 點(diǎn)”模型忽略了物體的體積、形狀，只計(jì)其質(zhì)量.請(qǐng)?jiān)賹懗鰞蓚€(gè)你所學(xué)過(guò)的物理模型的名稱:和 模型.10、完成核反應(yīng)方程:郭a 10、完成核反應(yīng)方

45、程:臥哀變?yōu)榈陌胨テ谑?.2臥哀變?yōu)榈陌胨テ谑?.2分鐘，則64克枷經(jīng)過(guò)6分鐘還有克尚未衰變.11、按照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)所受到的電磁輻射強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電 磁輻射能量）不得超過(guò)0 50瓦/米若某一小型無(wú)線通訊裝置的電磁輻射功率是1瓦，那 么在距離該通訊裝置 米以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為.12、在與1軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電量為1-0 x10庫(kù)侖、質(zhì)量為25x10-3千克的 物體在光滑水平面上沿著工軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是工式 中上以米為單位，工以秒為單位.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5秒末物體所經(jīng)過(guò)的路程為米，克服電場(chǎng)力所作的功為 焦耳.13、磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單

46、位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為式 中三是磁感強(qiáng)度，聲是磁導(dǎo)率，在空氣中產(chǎn)為一已知常數(shù).為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端 面附近的磁感強(qiáng)度m, 一學(xué)生用一根端面面積為上的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片F(xiàn) , 再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離,并測(cè)出拉力三，如圖所示.因?yàn)閼羲鞯墓Φ?于間隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感強(qiáng)度三與三、-士之間的關(guān)系為二=.A/A/三、（30分）實(shí)驗(yàn)題.14、（5分）如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，F(xiàn)是附有肥皂膜的鐵絲圈, 二是點(diǎn)燃的酒精燈.往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖象應(yīng)是下圖中的(A(B)(C)(D)15、(7分)如圖所示器材可用來(lái)研究電磁

47、感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向.*55t 10z加(1)在給出的實(shí)物圖中，用實(shí)線作為導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)儀器連成實(shí)驗(yàn)電路.(2)將線圈4插入三中，合上開(kāi)關(guān).能使感應(yīng)電流與原電流的繞行方向相同的實(shí)驗(yàn)操作是(A)插入軟鐵棒.(B)拔出線圈G.(C)使變阻器阻值變大.(D)斷開(kāi)開(kāi)關(guān).16、(6分)如圖所示為一實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測(cè)量車速和行程裝置的示意圖，上 為光源，三為光電接收器，三、三均固定在車身上，為小車的車輪，二為與匚同軸相連 的齒輪.車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不發(fā)出的光束通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被3接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電子電路記錄和顯示.若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為:，累計(jì)脈 沖數(shù)為,則要測(cè)出小

48、車的速度和行程還必須測(cè)量的物理量或數(shù)據(jù)是;小車速度的表達(dá)式為:的表達(dá)式為:行程的表達(dá)式為$17、（8分）有組同學(xué)對(duì)溫度計(jì)進(jìn)行專題研究.他們通過(guò)查閱資料得知十七世紀(jì)時(shí)伽 利略曾設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)溫度計(jì)，其結(jié)構(gòu)為：一麥稈粗細(xì)的玻璃管，一端與一雞蛋大小的玻璃泡相 連，另端豎直插在水槽中，并使玻璃管內(nèi)吸入段水柱.根據(jù)管中水柱高度的變化可測(cè)出 相應(yīng)的溫度.為了研究“伽利略溫度計(jì)”，同學(xué)們按照資料中的描述自制了如圖所示的測(cè)溫 裝置，圖中三為小塑料瓶，三為一吸管，通過(guò)軟木塞與三連通，管的下端豎直插在大水槽中，使管內(nèi)外水面有一高度差幻然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：（1）在不同溫度下分別測(cè)出對(duì)應(yīng)的水柱高度4,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所

49、示溫度（C）171921232527Mm)30. 024.919. 714.69. 44.22&5. 1根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算相鄰兩次測(cè)量水柱的高度差，并填入表內(nèi)的空格.由此可得結(jié)論:當(dāng)溫度升高時(shí)，管內(nèi)水柱高度4將（填：變大，變小，不變）：水柱高度:隨溫度的變化而（填：均勻，不均勻）變化；試從理論上分析并證明結(jié)論的正確性（提示：管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)大氣壓）：（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用“伽利略溫度計(jì)”來(lái)測(cè)溫度，還存在一些不足之處，其 中主要的不足之處有：:.18、（4分）已知某一區(qū)域的地下埋有一根與地表面平行的直線電纜，電纜中通有變化 的電流，在其周圍有變化的磁場(chǎng)，因此可以通過(guò)在地面上測(cè)量

50、閉合試探小線圈中的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)來(lái)探測(cè)電纜的確切位置、走向和深度.當(dāng)線圈平面平行地面測(cè)量時(shí)，在地面上二、。兩處 測(cè)得試探線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零，方、兩處線圈中的電動(dòng)勢(shì)不為零；當(dāng)線圈平面與地面成45夾角時(shí)，在土、,兩處測(cè)得試探線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零.經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，、土、。、5恰好位于邊長(zhǎng)為1米的正方形的四個(gè)項(xiàng)角匕 如圖所示.據(jù)此可以判定地下電纜在 兩點(diǎn)連線的正下方，離地表面的深度為 米.戰(zhàn)年線， 四、（60分）計(jì)算題.19、（10分）上端開(kāi)口的圓柱形氣缸豎直放置，截面積為冰的活塞將一定質(zhì)量的 氣體和一形狀不規(guī)則的固體W封閉在氣缸內(nèi).溫度為30*時(shí)，活塞高氣缸底部的高度為0. 6 米；將氣體加熱到3止時(shí)，活

51、塞上升了 0.05米，不計(jì)摩擦力及固體體積的變化.求物體占的體積.20、（8分）一衛(wèi)星繞某行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星表面的重力加速度為g ,行星的質(zhì)量M與衛(wèi)星的質(zhì)量之比-81,行星的半徑/與衛(wèi)星的半徑號(hào)之比“Rn 一入6,行星與衛(wèi)星之間的距離r與行星的半徑。之比辦”.加。設(shè)衛(wèi)星表面的 電力加速度為名，則在衛(wèi)星表面有:*經(jīng)過(guò)計(jì)算得出：衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面的重力加速度的三千六百分之上 述結(jié)果頭否正確？若正確，列式證明；若錯(cuò)誤，求出正確結(jié)果.12. （13分）如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長(zhǎng)舄，由踏腳板帶動(dòng)半徑為力的大齒盤，通過(guò)鏈條9半徑為白的后輪齒盤連接，帶動(dòng)半徑為鳥(niǎo)的后輪轉(zhuǎn)動(dòng).

52、（1）設(shè)自行車在水平路面上勻速行進(jìn)時(shí)，受到的平均阻力為丁，人蹬踏腳板的平均作 用力為三，鏈條中的張力為丁，地面對(duì)后輪的靜摩擦力為工.通過(guò)觀察，寫出傳動(dòng)系統(tǒng)中 有幾個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，分別寫出對(duì)應(yīng)的力矩平衡表達(dá)式；（2）設(shè)厘米，4厘米，踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24,計(jì)算人蹬踏腳板的平均作用力與平均阻力之比;(3)自行車傳動(dòng)系統(tǒng)可筒化為一個(gè)等效杠桿.以為一力臂，在上框中畫出這一杠桿示意圖，標(biāo)出支點(diǎn)，力臂尺寸和作用力方向.22、(13分)如圖所示，兩條耳相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為,-0.2米, 在導(dǎo)軌的一端接有阻值為1-Q5歐的電阻，在“2 0處有一與水平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁 感強(qiáng)

53、度8 =03特斯拉.一質(zhì)量為椅=0.1千克的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以 2米 /秒初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平外力三的共同作用卜做勻變速直線運(yùn) 動(dòng)，加速度大小為4 .決/秒、方向與初速度方向相反.設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽 略，且接觸良好.求：(1)電流為零時(shí)金屬桿所處的位置；(2)電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力三的大小和方向；(3)保持其他條件不變，而初速度4取不同值，求開(kāi)始時(shí)三的方向與初速度4取值 的關(guān)系.23、(16分)如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖.一邊長(zhǎng)為2、 截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為三的小噴口，噴口離地的高

54、 度為土.管道中有一絕緣活塞，在活塞的中部和上部分別嵌有兩根金屬棒二、其中棒3 的兩端與 電壓衣相連，整個(gè)裝置放在豎立向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)棒3中通有垂有紙面向里 的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)液體從噴口水平射出，液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離為E.若液體的密度為.，不計(jì)所有阻力，求:(1)活塞移動(dòng)的速度；(2)該裝置的功率；(3)磁感強(qiáng)度三的大小:(4)若在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，試分析其可能的原因.參考答案答案要點(diǎn)II一、選擇題BC 2、 AC 3、 B 4、 CD 5、 AD 6、 ABD 7、 C 8、 CI|二、填空題9、點(diǎn)電荷、理想氣體等 10、：2 11、。40 12、0.3

55、4, 39x11 超、口三、實(shí)驗(yàn)題14、D15、(1)如圖所示(2) BCD16、車輪半徑式和齒輪的齒數(shù)了，2的P,17、(1) 5.2, 5. 1, 5.2, 5.2,變小，均勻封閉氣體近似作等壓變化(史為常數(shù))，,即?:隨溫度變化而均勻變化(二為管的截面積)(2)測(cè)量溫度范圍??；溫度讀數(shù)受大氣壓影響18、8 , 0. 71II四、計(jì)算題19、設(shè)-三的體積為二，-300k 7i-330k品0.6 米,Xtj -0.6-005 -0 65 (米)7 m/等壓變化有工 芍a1s *國(guó)婚一次0.6x330-0.65x300330-300 x02 - 0.02e)0.6x330-0.65x30033

56、0-300 x02 - 0.02e)20、所得的結(jié)果是錯(cuò)誤的.式中的名并不是衛(wèi)星表面和重力加速度，而是衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)插曲心加 速度.正確解法是衛(wèi)星表面行星表面.gn -O.Ugg21、自行車傳動(dòng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸個(gè)數(shù)為2對(duì)踏腳齒盤中心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可列出：對(duì)后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可列出：(2)山映仿，422、（1）感應(yīng)電動(dòng)熱 =盤，/=布2a T （米）（2）最大電流4 =8itf2R安培力/ - ra - b2ii2r=0.02 （牛）向右運(yùn)動(dòng)時(shí)尸+廣*（牛），方向與工軸相反.向左運(yùn)動(dòng)時(shí)得rg + /-Q22 （牛），方向與黑軸相反.（3）開(kāi)始時(shí)DF, /-6）、次,F*/ -* P -jwcr-/.當(dāng)qH.D、若A、B帶等量的異種電荷，則h=H.10、如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)相互垂趕，現(xiàn)有束帶電粒子（不計(jì)重力）以速度v 沿圖示方向恰能直線穿過(guò)，下列說(shuō)法正確的是A、若電容器左極板為正極，則帶電粒子必須從下向上以V。進(jìn)入該區(qū)才能沿直線穿