高中物理动量守恒定律练习题及答案含解析
高中物理动量守恒定律练习题及答案含解析
一、高考物理精讲专题动量守恒定律
1．水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动，速度为v =3m/s ，质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点，球的左边缘恰于传送带右端B 对齐；质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动，运动至B 点与球m 2发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的
1
2
反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度2
10m/s g =。求：
（1）碰撞后瞬间，小球受到的拉力是多大？
（2）物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？ 【答案】（1）42N （2）13.5J 【解析】 【详解】
解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理：
22
1111011=22
m gL m v m v μ--
解之可得：1=4m/s v 因为1v v <，说明假设合理
滑块与小球碰撞，由动量守恒定律：21111221
=+2
m v m v m v - 解之得：2=2m/s v
碰后，对小球，根据牛顿第二定律：2
22
2m v F m g l
-=
小球受到的拉力：42N F =
（2）设滑块与小球碰撞前的运动时间为1t ，则()0111
2
L v v t =+ 解之得：11s t =
在这过程中，传送带运行距离为：113S vt m == 滑块与传送带的相对路程为：11 1.5X L X m ?=-=
设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最大时间为2t 则根据动量定理：121112m gt m v μ??-=-?
???
解之得：22s t =
滑块向左运动最大位移：121122m x v t ??
=
?? ???=2m 因为m x L <，说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带 再考虑到滑块与小球碰后的速度
11
2
v 在滑块与传送带碰撞后的时间内，传送带与滑块间的相对路程 22212X vt m ?== 因此，整个过程中，因摩擦而产生的内能是 ()112Q m g x x μ=?+?=13.5J 2．如图所示，两块相同平板P 1、P 2置于光滑水平面上，质量均为m 。P 2的右端固定一轻质弹簧，左端A 与弹簧的自由端B 相距L 。物体P 置于P 1的最右端，质量为2m 且可以看作质点。P 1与P 以共同速度v 0向右运动，与静止的P 2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P 1与P 2粘连在一起，P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点（弹簧始终在弹性限度内）。P 与P 2之间的动摩擦因数为μ，求： （1）P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2； （2）此过程中弹簧最大压缩量x 和相应的弹性势能E p 。 【答案】（1） 201v v =，4 302v v = （2）L g v x -=μ3220，1620 p mv E = 【解析】（1） P 1、P 2碰撞过程，动量守恒，102mv mv =，解得2 1v v = 。 对P 1、P 2、P 组成的系统，由动量守恒定律 ，204)2(mv v m m =+，解得4 30 2v v = （2）当弹簧压缩最大时，P 1、P 2、P 三者具有共同速度v 2，对P 1、P 2、P 组成的系统，从 P 1、P 2碰撞结束到P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点，用能量守恒定律 )(2)2()2(212212212 22021x L mg u v m m m mv mv ++++=?+? 解得L g v x -=μ3220 对P 1、P 2、P 系统从P 1、P 2碰撞结束到弹簧压缩量最大，用能量守恒定律 p 222021))(2()2(2 1221221E x L mg u v m m m mv mv +++++=+ 最大弹性势能16 2 P mv E = 注意三个易错点：碰撞只是P 1、P 2参与；碰撞过程有热量产生；P 所受摩擦力，其正压力为2mg 【考点定位】碰撞模型、动量守恒定律、能量守恒定律、弹性势能、摩擦生热。中档题 3．如图所示，光滑水平面上有两辆车，甲车上面有发射装置，甲车连同发射装置质量M 1＝1 kg ，车上另有一个质量为m ＝0.2 kg 的小球，甲车静止在水平面上，乙车以v 0＝8 m/s 的速度向甲车运动，乙车上有接收装置，总质量M 2＝2 kg ，问：甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上，两车才不会相撞？(球最终停在乙车上) 【答案】25m/s 【解析】试题分析：要使两车恰好不相撞，则两车速度相等． 以M 1、M 2、m 组成的系统为研究对象，水平方向动量守恒： ()20120M v M m M v +=++共，解得5m /s v =共 以小球与乙车组成的系统，水平方向动量守恒： ()202M v mv m M v -=+共，解得 25m /s v = 考点：考查了动量守恒定律的应用 【名师点睛】要使两车不相撞，甲车以最小的水平速度将小球发射到乙车上的临界条件是两车速度相同，以甲车、球与乙车为系统，由系统动量守恒列出等式，再以球与乙车为系统，由系统动量守恒列出等式，联立求解 4．如图的水平轨道中，AC 段的中点B 的正上方有一探测器，C 处有一竖直挡板，物体P 1沿轨道向右以速度v 1与静止在A 点的物体P 2碰撞，并接合成复合体P ，以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在t 1=2 s 至t 2=4 s 内工作，已知P 1、P 2的质量都为m =1 kg ，P 与AC 间的动摩擦因数为μ=0.1，AB 段长L =4 m ，g 取10 m/s 2，P 1、P 2和P 均视为质点，P 与挡板的碰撞为弹性碰撞。 (1)若v 1=6 m/s ，求P 1、P 2碰后瞬间的速度大小v 和碰撞损失的动能ΔE ； (2)若P 与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B 点，求v 1的取值范围和P 向左经过A 点时的最大动能E 。 【答案】（1）9J （2）10m/s ＜v 1＜14m/s 17J 【解析】 试题分析：（1）由于P 1和P 2发生弹性碰撞，据动量守恒定律有： 碰撞过程中损失的动能为： （2） 解法一：根据牛顿第二定律，P做匀减速直线运动，加速度a= 设P1、P2碰撞后的共同速度为v A，则根据（1）问可得v A=v1/2 把P与挡板碰撞前后过程当作整体过程处理 经过时间t1，P运动过的路程为s1，则 经过时间t2，P运动过的路程为s2，则 如果P能在探测器工作时间内通过B点，必须满足s1≤3L≤s2 联立以上各式，解得10m/s＜v1＜14m/s v1的最大值为14m/s，此时碰撞后的结合体P有最大速度v A=7m/s 根据动能定理， 代入数据，解得E=17J 解法二：从A点滑动到C点，再从C点滑动到A点的整个过程，P做的是匀减速直线。 设加速度大小为a，则a=μg=1m/s2 设经过时间t，P与挡板碰撞后经过B点，[学科网则： v B=v-at，，v=v1/2 若t=2s时经过B点，可得v1="14m/s" 若t=4s时经过B点，可得v1=10m/s 则v1的取值范围为：10m/s＜v1＜14m/s v1=14m/s时，碰撞后的结合体P的最大速度为： 根据动能定理， 代入数据，可得通过A点时的最大动能为： 考点：本题考查动量守恒定律、运动学关系和能量守恒定律 5．氡是一种放射性气体，主要来源于不合格的水泥、墙砖、石材等建筑材料．呼吸时氡气会随气体进入肺脏，氡衰变时放出α射线，这种射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞，使肺细 Rn发生α衰变，放出一个速度胞受损，从而引发肺癌、白血病等．若有一静止的氡核222 86 为0v 、质量为m 的α粒子和一个质量为M 的反冲核钋21884 Po 此过程动量守恒，若氡核发 生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能。 （1）写衰变方程； （2）求出反冲核钋的速度；(计算结果用题中字母表示) （3）求出这一衰变过程中的质量亏损。(计算结果用题中字母表示) 【答案】（1）2222184 86842Rn Po He →+；（2）0 mv v M =- ，负号表示方向与α离子速度方向相反；（3）()2 02 2M m mv m Mc +?= 【解析】 【分析】 【详解】 （1）由质量数和核电荷数守恒定律可知，核反应方程式为 222 218 486 842Rn Po+He → （2）核反应过程动量守恒，以α离子的速度方向为正方向 由动量守恒定律得 00mv Mv += 解得0 mv v M =- ，负号表示方向与α离子速度方向相反 （3）衰变过程产生的能量 ()2 022 011222M m mv E mv Mv M +?=+= 由爱因斯坦质能方程得 2E mc ?=? 解得 ()2 02 2M m mv m Mc +?= 6．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A 点由静止出发绕O 点下摆，当摆到最低点B 时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A ．求男演员落地点C 与O 点的水平距离s ．已知男演员质量m 1和女演员质量m 2之比m 1∶m 2=2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R ，C 点比O 点低5R ． 【答案】8R 【解析】 【分析】 【详解】 两演员一起从从A 点摆到B 点，只有重力做功，机械能守恒定律，设总质量为m ，则 21 2 mgR mv = 女演员刚好能回到高处，机械能依然守恒：22211 2 m gR m v = 女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒： 122112m m v m v m v +=-+（）③ 根据题意：12:2m m = 有以上四式解得：222v gR =接下来男演员做平抛运动：由2 142 R gt =，得8 t g R 因而：28s v t R ==； 【点睛】 两演员一起从从A 点摆到B 点，只有重力做功，根据机械能守恒定律求出最低点速度；女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒，由于女演员刚好能回到高处，可先根据机械能守恒定律求出女演员的返回速度，再根据动量守恒定律求出男演员平抛的初速度，然后根据平抛运动的知识求解男演员的水平分位移；本题关键分析求出两个演员的运动情况，然后对各个过程分别运用动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解． 7．甲图是我国自主研制的200mm 离子电推进系统， 已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P 喷注入腔室C 后，被电子枪G 射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C 中飘移过栅电极A 的速度大小可忽略不计，在栅电极A 、B 之间的电场中加速，并从栅电极B 喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力． 已知栅电极A 、B 之间的电压为U ，氙离子的质量为m 、电荷量为q ． （1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A 、B 之间的电场加速后，通过栅电极B 时的速度v 的大小； （2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M ，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv ，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B ．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N ． （3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A 、B 之间的电场对氙离子做功的功率的比值S 来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S ，并对增大S 的实际意义说出你的看法． 【答案】（1）（2） （3）增大S 可以通过减小q 、 U 或增大m 的方法． 提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力． 【解析】 试题分析：（1）根据动能定理有 解得： （2）在与飞船运动方向垂直方向上，根据动量守恒有：MΔv=Nmv 解得： （3）设单位时间内通过栅电极A 的氙离子数为n ，在时间t 内，离子推进器发射出的氙离子个数为N nt =，设氙离子受到的平均力为F '，对时间t 内的射出的氙离子运用动量定理，F t Nmv ntmv ='=，F '= nmv 根据牛顿第三定律可知，离子推进器工作过程中对飞船的推力大小F=F '= nmv 电场对氙离子做功的功率P= nqU 则 根据上式可知：增大S 可以通过减小q 、U 或增大m 的方法． 提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力． （说明：其他说法合理均可得分） 考点：动量守恒定律；动能定理；牛顿定律. 8．如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B 上，另一端与滑块C 接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H 的光滑水平桌面上.现有一滑块A 从光滑曲面上离桌面h 高处由静止开始滑下，与滑块B 发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C 向前运动，经一段时间，滑块C 脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知 ,2,3A B C m m m m m m ===，求： （1）滑块A 与滑块B 碰撞结束瞬间的速度v ； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能E Pmax ； （3）滑块C 落地点与桌面边缘的水平距离 s. 【答案】（1）111233v v gh ==（2）6mgh （323 Hh 【解析】 【详解】 解：(1)滑块A 从光滑曲面上h 高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为1v ，由机械能守恒定律有：211 2 =A A m gh m v 解之得：12v gh =滑块A 与B 碰撞的过程，A 、B 系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v ，由动量守恒定律有：()1A A B m v m m v =+ 解之得：111233 v v gh = =(2)滑块A 、B 发生碰撞后与滑块C 一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A 、B 、C 速度相等，设为速度2v 由动量守恒定律有： ()12A A B C m v m m m v =++ 由机械能守恒定律有： ()22 max 21()2 A A C B B P m v m m m m E v -++= + 解得被压缩弹簧的最大弹性势能：max 1 6 P E mgh = (3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C 脱离弹簧，设滑块A 、B 的速度为3v ，滑块 C 的速度为4v ，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有： ()()34A B A B C m m v m m v m v +=++ ()()22234111 222 A B A B C m m v m m v m v +=++ 解之得：30=v ，41 23 v gh = 滑块C 从桌面边缘飞出后做平抛运动：4 s v t = 2 12 H gt = 解之得滑块C 落地点与桌面边缘的水平距离：2 3 s Hh = 9．（20分）如下图所示，光滑水平面MN 左端挡板处有一弹射装置P ，右端N 与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ 的长度L=8m ，皮带轮逆时针转动带动传送带以v = 2m/s 的速度匀速转动。MN 上放置两个质量都为m = 1 kg 的小物块A 、B ，它们与传送带间的动摩擦因数μ = 0.4。开始时A 、B 静止，A 、B 间压缩一轻质弹簧，其弹性势能E p = 16 J 。现解除锁定，弹开A 、B ，并迅速移走弹簧。取g=10m/s 2 。 （1）求物块B 被弹开时速度的大小； （2）求物块B 在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面MN 时的速度v B ′； （3）A 与P 相碰后静止。当物块B 返回水平面MN 后，A 被P 弹出，A 、B 相碰后粘接在一起向右滑动，要使A 、B 连接体恰好能到达Q 端，求P 对A 做的功。 【答案】（1） 4.0/B v m s =（2）'2/B v m s =（3）162 W J ＝ 【解析】 试题分析：（1）（6分）解除锁定弹开AB 过程中，系统机械能守恒： 2 B 2A p 2 121mv mv E += ……2分 设向右为正方向，由动量守恒 0B A mv mv -= ……2分 解得 4.0/B A v v m s == ①……2分 （2）（6分）B 滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远。 由动能定理得 2 B M 2 10mv mgs - =-μ ……2分 解得2 22B M v S m g μ= = ……1分 ② 物块B 在传送带上速度减为零后，受传送带给它的摩擦力，向左加速，若一直加速，则受 力和位移相同时，物块B 滑回水平面MN 时的速度'4/B v m s = ，高于传送带速度，说明B 滑回过程先加速到与传送带共速，后以2/m s 的速度做匀速直线运动。……1分 物块B 滑回水平面MN 的速度'2/B v v m s == ……2分 ③ （3）（8分）弹射装置将A 弹出后与B 碰撞，设碰撞前A 的速度为A v '，碰撞后A 、B 共同的速度为V ，根据动量守恒定律，mV v m v m 2B A ='-' ……2分 ④ A 、 B 恰好滑出平台Q 端，由能量关系有 mgL mV 222 1 2?=?μ ……2分⑤ 设弹射装置对A 做功为W ，2 A 2 1v m W '＝ ……2分 ⑥ 由④⑤⑥ 解得162 W J ＝ ……2分 考点：相对运动 动能定理 动量守恒 10．图中两根足够长的平行光滑导轨，相距1m 水平放置，磁感应强度B =0.4T 的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间．金属棒ab 、cd 质量分别为0.1kg 和0.2kg ，电阻分别为0.4Ω和0.2Ω，并排垂直横跨在导轨上．若两棒以相同的初速度3m /s 向相反方向分开，不计导轨电阻，求： (1)金属棒运动达到稳定后的ab 棒的速度大小； (2)金属棒运动达到稳定的过程中，回路上释放出的焦耳热； (3)金属棒运动达到稳定后，两棒间距离增加多少？ 【答案】（1）1m/s （2）1．2J （3）1．5m 【解析】 【详解】 解：(1)ab 、cd 棒组成的系统动量守恒，最终具有共同速度v ，以水平向右为正方向，则 解得稳定后的ab 棒的速度大小： (2)根据能量转化与守恒定律，产生的焦耳热为： (3)对cd 棒根据动量定理有： 即： 又 两棒间距离增加： 11．如图所示，在沙堆表面放置一长方形木块A ，其上面再放一个质量为m=0.10kg 的爆竹B ，木块的质量为M=6.0kg ．当爆竹爆炸时，因反冲作用使木块陷入沙中深度h=5cm ，而木块所受的平均阻力为f=80N ．若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计，g 取10m/s 2，求爆竹能上升的最大高度． 【答案】60m h = 【解析】 试题分析：木块下陷过程中受到重力和阻力作用，根据动能定理可得 211 ()02 mg f h Mv -=-（1） 爆竹爆炸过程中木块和爆竹组成的系统动量守恒，故有21mv Mv =（2） 爆竹完后，爆竹做竖直上抛运动，故有2 22v g h =?（3） 联立三式可得：600h m ?= 考点：考查了动量守恒定律，动能定理的应用 点评：基础题，比较简单，本题容易错误的地方为在A 下降过程中容易将重力丢掉 12．如图所示，固定点O 上系一长L ＝0.6 m 的细绳，细绳的下端系一质量m ＝1.0 kg 的小球(可视为质点)，原来处于静止状态，球与平台的B 点接触但对平台无压力，平台高h ＝0.80 m ，一质量M ＝2.0 kg 的物块开始静止在平台上的P 点，现对物块M 施予一水平向右的初速度v 0，物块M 沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B 处与小球m 发生正碰，碰后小球m 在绳的约束下做圆周运动，经最高点A 时，绳上的拉力恰好等于小球的重力，而物块M 落在水平地面上的C 点，其水平位移x ＝1.2 m ，不计空气阻力，g ＝10 m/s 2. (1)求物块M 碰撞后的速度大小； (2)若平台表面与物块M 间的动摩擦因数μ＝0.5，物块M 与小球的初始距离为x 1＝1.3 m ，求物块M 在P 处的初速度大小． 【答案】（1）3.0m/s （2）7.0m/s 【解析】 试题分析：（1）碰后物块M做平抛运动，设其平抛运动的初速度为V ① （2分） S = Vt ② （2分） 得：=" 3.0" m/s ③ （2分） （2）物块与小球在B处碰撞，设碰撞前物块的速度为V1，碰撞后小球的速度为V2，由动量守恒定律： MV1= mV2+ MV ⑥ （2分） 碰后小球从B处运动到最高点A过程中机械能守恒，设小球在A点的速度为V A： ⑦（2分） 小球在最高点时依题给条件有：⑧ （2分） 由⑦⑧解得：V2=" 6.0" m/s ⑨ （1分） 由③⑥⑨得：=" 6.0" m/s ⑩ （1分） 物块M从P运动到B处过程中，由动能定理： ⑾（2分） 解得：=" 7.0" m/s ⑿（2分） 考点：本题考查了平抛运动的规律、动量守恒定律、机械能守恒定律及动能定理的应用 物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国，19，6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( ) A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。 高三物理试卷分析 测试题目 一．单项选择题（本题共10小题，每小题3分。每小题只有一个选项正确。） 1．下列物理量中，属于标量的是 A．动能B．动量 C．电场强度D．磁感应强度 2．F1、F2是力F的两个分力。若F = 10N，则下列哪组力不可能是F的两个分力 A．F1=10N F2=10N B．F1=20N F2=20N C．F1=2 N F2=6N D．F1=20N F2=30N 3．某正弦式交流电的电流i随时间t变化的图象如图所示。由图可知 A．电流的最大值为10A B．电流的有效值为10A C．该交流电的周期为0.03s D．该交流电的频率为0.02Hz 4．两个电量相同的带电粒子，在同一匀强磁场中只受磁场力作用而做匀速圆周运动。下列说法中正确的 是 A．若它们的运动周期相等，则它们的质量相等 B．若它们的运动周期相等，则它们的速度大小相等 C．若它们的轨迹半径相等，则它们的质量相等 D．若它们的轨迹半径相等，则它们的速度大小相等 5．如图所示，a、b为静电场中一条电场线上的两点，一个带正电的试探电荷只在电场力作用下从 a 点沿 直线运动到 b 点。下列说法中正确的是 A．b点的电场强度比a点的电场强度大 B．b点的电势比a点的电势高 C．试探电荷在b点的电势能比在a点的电势能大 D．试探电荷在b点的速度比在a点的速度大 6．在一竖直砖墙前让一个小石子自由下落，小石子下落的轨迹距离砖墙很近。现用照相机对下落的石子进行拍摄。某次拍摄的照片如图所示，AB为小石子在这次曝光中留下的模糊影迹。已知每层砖（包括砖缝）的平均厚度约为 6 cm，A点距石子开始下落点的竖直距离约1.8m。估算照相机这次拍摄的“曝光时间”最接近 A．2.0×10-1s B．2.0×10-2s C．2.0×10-3s D．2.0×10-4s 7．一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t = 0时刻这列波的波形如图所示。则a质点的振动 图象为 2017年04月30日高中物理相互作用组卷 一．选择题（共14小题） 1．把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示，则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是（） A．重力就是地球对物体的引力 B．重力大小和物体运动状态有关 C．重力的方向总是指向地心的 D．薄板的重心一定在直线AB上 2．下列关于常见力的说法中正确的是（） A．弹力、重力、支持力、摩擦力都是按照性质命名的 B．有规则形状的物体，其重心就在物体的几何中心 C．两接触面间有摩擦力存在，则一定有弹力存在 D．物体之间接触就一定产生弹力 3．下列说法中，正确的是（） A．有受力物体，就必定有施力物体 B．力只能产生在相互接触的物体之间 C．施力物体施力在先，受力物体受力在后 D．力是一个物体就能产生的，而并不需要其他物体的存在 4．如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（） A．一直下降B．一直不变C．先下降后上升D．先上升后下降 5．弹簧秤的秤钩上挂一个重2N的物体，当弹簧秤与所挂物体一起匀加速竖直上升时，弹簧秤示数可能出现下列哪个图所示情况？（） A．B．C．D． 6．如图所示，一轻弹簧竖直固定在地面上，一物体从弹簧上方某高处自由下落，并落在弹簧上，弹簧在压缩过程中始终遵守胡克定律．从球接触弹簧开始，直到把弹簧压缩到最短为止，小球的加速度大小（） A．一直变大B．一直变小C．先变大后变小D．先变小后变大 7．如图所示，某同学在擦黑板．已知黑板擦对黑板的压力为8N，与黑板间的动摩擦因数为0.4，则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为（） A．2N B．3.2N C．20N D．32N 8．已知一些材料间动摩擦因数如下： 材料钢﹣钢木﹣木木﹣金属木﹣冰 动摩擦因数0.250.300.200.03 质量为1kg的物块放置于水平面上，现用弹簧秤沿水平方向匀速拉动此物块时， 读得弹簧秤的示数为3N，则关于两接触面的材料可能是（取g=10m/s2）（）A．钢﹣钢B．木﹣木C．木﹣金属D．木﹣冰 9．物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知m A=6kg，m2=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，如图．现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，g=10m/s2，则下列说法中正确的是（） A．当拉力F＜12N时，A静止不动 B．当拉力F=16N时，A对B的摩擦力等于4N C．当拉力F＞16N时，A一定相对B滑动 D．无论拉力F多大，A相对B始终静止 高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板 的中央各有小孔M、N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好 为零，然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变，则： A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N 运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回， 应选A。 若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功 增加，所以它将一直下落，应选D。 由上述分析可知：选项A和D是正确的。 想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个 离子的质量为m，电量为q，从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b) 高三物理试卷分析 一．试题综述 试题突出了对中学物理主干知识的考查，突出了对学生基本能力的考查，对中学物理教 学具有一定的指导意义。试卷能体现物理学科的特点，能体现对考生基本素质和能力的考查。试卷有较好的区分度和较大的难度。但从题中看仍然是重庆卷模式，没有全国卷的味道，考 试内容太多，让很多老师复习进度就被打乱了！本次一诊题目能力立意很好，但电学实验那 个计算内阻数字设计不科学，很好的一个分压式命题，让多少学生在运算中望而却步，出题 人没有注意到这是理科综合考试，不是考数字运算。这套物理试题过多地保留了重庆高考题 创新的影子，试卷中有好几道题提法上欠准确，不严谨，与全国卷重情景，重过程，注重多 对象、多过程的分析来考查学生能力不相符。全套题，为了体现所谓的“知识迁移能力”、“物理来源于生活”，堆砌了大量的假情境，让学生无所适从，偏、怪、冷。如计算题的第 一题24题，完全是个带电粒子在电磁场中运动的特殊的问题，复习到了，学生回答很容易，没复习到，学生很难作答，既不能体现考查基本的物理思维、方法，又不能考查能力与技巧。纯是偏题，信度较差，总分12分的题县平均分仅为2.1分。再如16题与21题，考试知识 载体相似度太高，21题没有体现出压轴选择题的技巧性，有为考而考的嫌疑，并且创设的情 境“载流超导线圈”提法怪异学生难以理解，重力加速度突然增大有失物理实际，而且B选 项的作用力指向不明确，让学生费解，题目本身难以理解超越了物理、数学模型的构建。反 之16题较好，考查学生两次建模能力。本试卷同一物理模型多次重复出现，三次考察了斜 面模型。选修模块3-3、3-4、3-5难度差异太大，3-5过程过多，且对半衰期要求过高。 总分15分的题县平均分仅为3.4分。选做题3-5的选择题的五个选项考点太单一，计算题 的过程太复杂，计算量大了。总的来说高考适应性考试物理试卷是一份考能力的试卷，但难 度太大，信度较差。 二、卷面中主要存在的问题： 1.对基本概念理解不透彻，对基本规律掌握不准确，基本技能不能够灵活运用。选择题 失分较多；总分48分的选择题题县平均分为29.1分。 2.对实验重视程度不够，实验题得分率低；总分15分的题县平均分仅为7.8分。 3.答题过程中不能认真读题，审题不清； 4.答题过程表述不规范，卷面书写混乱； 5.数学计算能力差，不能完成物理题中的数学计算。计算题25题总分20分，县平均分 仅为2.5分。 第二章 直线运动 运动学基本概念 变速直线运动 (P ．21) ***12．甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，以后甲车一直做匀速直线运动，乙车先加速后减速运动，丙车先减速后加速运动，它们经过下一路标时的速度又相同，则（ ）。[2 ] （Ａ）甲车先通过下一个路标 （Ｂ）乙车先通过下一个路标 （Ｃ）丙车先通过下一个路标 （Ｄ）三车同时到达下一个路标 解答 由题知，三车经过二路标过程中，位移相同，又由题分析知，三车的平均速度之间存在：乙v > 甲v > 丙v ，所以三车经过二路标过程中，乙车所需时间最短。 本题的正确选项为（B ）。 （P ．21） ***14．质点沿半径为R 的圆周做匀速圆周运动，其间最大位移等于_______，最小位移等于________，经过 9 4 周期的位移等于_________．[2 ] 解答 位移大小为连接初末位置的线段长，质点做半径为R 的匀速圆周运动，质点的最大位移等于2R ，最小位移等于0，又因为经过T 49周期的位移与经过T 4 1 周期的位移相同，故经过 T 4 9 周期的位移的大小等于R 2。 本题的正确答案为“2R ；0；R 2” （P ．22） ***16．一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的____________倍．(2000年，上海卷)[5] 解答 飞机发动机的声音是从头顶向下传来的，飞机水平作匀速直线运动，设飞机在人头顶正上方时到地面的距离为Y ，发动机声音从头顶正上方传到地面的时间为t ，声音的速度为v 0，于是声音传播的距离、飞机飞行的距离和飞机与该同学的距离组成了一直角三角形，由图2-1可见： X =v t ， ① Y =v 0t ， ② =Y X tan300 ， ③ 图2－1 华辉教育物理学科备课讲义 A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 答案：D 解析：绳只能产生拉伸形变， 绳不同，它既可以产生拉伸形变，也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变，因此杆的弹力方向不一定沿杆． 2．某物体受到大小分别为 闭三角形．下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 ( 答案：ABD 解析：A图中F1、F3的合力为 为零；D图中合力为2F3. 3．列车长为L，铁路桥长也是 桥尾的速度是v2，则车尾通过桥尾时的速度为 A．v2 答案：A 解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确． ．某人利用手表估测火车的加速度，先观测30s，发现火车前进540m；隔30s 现火车前进360m.若火车在这70s内做匀加速直线运动，则火车加速度为 ( A．0.3m/s2B．0.36m/s2 C．0.5m/s2D．0.56m/s2 答案：B 解析：前30s内火车的平均速度v＝540 30 m/s＝18m/s，它等于火车在这30s 10s内火车的平均速度v1＝360 10 m/s＝36m/s.它等于火车在这10s内的中间时刻的速度，此时刻Δv v1－v36－18 两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等． 与竖直方向夹角为α，BC与竖直方向夹角为 ．利用打点计时器等仪器测定匀变速运动的加速度是打出的一条纸带如图所示．为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s. ，x AD＝84.6mm，x AE＝121.3mm __________m/s，v D＝__________m/s 结果保留三位有效数字) 功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功． [思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果． 近三年高考物理试卷分析 一、对三年试卷的总体评价 1.较好地体现了命题指导思想与原则 三年来，命题遵循了教育部颁布的《普通高等学校招生全国统一考试分省命题工作暂行管理办法》，坚持“有助于高等学校选拔人才、有助于中等学校实施素质教育和有助于扩大高校办学自主权”的原则，体现了“立足于平稳过渡，着眼于正确导向，确保试题宽严适度”的指导思想。 2.试卷既遵循考试大纲，又体现地方特色 三年的试题严格按照《当年的普通高等学校招生全国统一考试大纲》和《普通高等学 校招生全国统一考试大纲的说明》的规定和要求命制试题，命题思路清晰，试题科学规范，未出现科学性、知识性错误；坚持能力立意，注重基础，突出主干知识；考查考生所学物理、化学、生物课程基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决问题的能力；某些试题体现四川特色。 3.试卷有较好的区分度，难度在合理范围控制试题难度，确保区分效果，三年的全卷的平均得分率为0.57，达到了较佳的区分度，Ⅰ卷和Ⅱ卷总体来看具有较高的信度、效度，合理的区分度和适当的难度，有利于人才的选拔；有利于中学教学，引导教学和复习回归教材。 4．注重理论联系实际 试题联系生产和生活实际，联系现代科技，强调知识应用，贴近生活，学以致用。如2006年试卷的4、6、11、14、22、26、28、29、30题； 2007年试卷的3、4、12、14、17、25、26、29、30题等； 2008年试卷的1、3、12、16、20、22、28、30题等。 这些试题均考查了考生运用理、化、生知识解决实际问题的能力，体现了理科学习的价值。 5．体现新课标精神，凸现了科学探究能力的考查 试卷注意体现了当前课程改革的精神和新课标的内容以及科学探究能力的考查，如2006年试卷的第22题、第26题、 2007年试卷的25题等，对课程改革起着良好导向作用． 6．突出学科特点，强调实验能力的考查 三张试卷有鲜明的理科特色，而实验题与教材联系更加紧密，坚持“来源于教材，但不拘泥教材”的思想，对中学实验教学有很好的指导作用。 1、对物理试题的基本评价 （1）试题结构非常稳定，难度有变化但幅度不大，试题由浅入深，由易到难，提高了物理试题的区分度，体现了“以能力立意”的命题原则. （2）全卷所考查的知识点的覆盖率较高，注重回归教材，这对促进考生注重双基，全面复习，减少投机有良好的导向作用。 知识点都是中学物理的核心内容，各部分知识考查比例为：力学53分，占44.2％；电学49分，占40. 8％；热学6分，占5％；光学6分，占5％；原子物理学6分，占5％，和大纲和教材内容的比例一致。特别注重了对牛顿第二定律、力和运动、功能关系、动量、机械能、电场、电磁感应等主干知识的考查。易中难的比例大约为1：7：2 。 2008年全卷考查的知识覆盖了考试大纲中17个单元中的14个（未涉及到电场、电磁场和电磁波、光的波动性和微粒性），涉及到30个知识点（Ⅱ级知识点考 牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图3-2所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，则以下说法正确的是： A、物体从A下降和到B的过程中，速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中，速率不断变大 C、物体从A下降B，以及从B上升到A的过程中，速 率都是先增大，后减小 D、物体在B点时，所受合力为零 的对应关系，弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点，以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚，同时对物 =0，体正确的受力分析，是解决本题的关键，找出AB之间的C位置，此时F 合 由A→C的过程中，由mg>kx1，得a=g-kx1/m，物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0，物体速度达最大。由C→B的过程中，由于mg XX高中XX学年第一学期期中考试 高一物理试卷分析 高一物理备课组XX 本次考试所采用试卷为高一物理备课组自行命题的《XX中学2015-2016学年第一学期期中考试高一物理试卷》，共XX名高一学生参加了此次考试。 一、试卷结构及分值比例 二、试卷评价 （一）综合评价 1．题型多样。 全卷共21道题，满分100分。单选题14道，共42分；填空题4道14空，每空2分，共28分；计算题3道，设置多个小问，3道分别为8分、12分、10分，共30分。 2．内容全面，知识覆盖面较广。 （1）《运动的描述》：本章考察了各个运动学物理量的概念、强调矢量的方向性。（2）《匀变速直线运动的研究》：本章考察了速度公式、位移公式、速度位移关系式、探究小车速度随时间变化的规律实验、自由落体运动、位移图像和速度图像、有效数据等知识点3．注重对基础知识和基本技能的考查，能力要求相对偏低。本试卷总体难度系数为0.42。 通过考察考生对基本物理概念和基本物理规律的了解、认识、理解和应用，考察了考生的理解能力、综合分析能力和处理实际解决实际问题的能力，试卷命题符合学科教学目标的基本要求，全面准确检测上半学期所教学内容的落实情况。 4．区分度较好。试题表述准确、简洁，难易结合，循序渐进，如同样是位移速度关系式的考察，既有直接数据代入公式求解的简单单过程问题，也有相对复杂一些的多过程问题（最后一道计算题）。 （二）试题评价 单选题的特点 1．轻松上手。没有出现难题怪题，全部为平时要求的甚至训练过的类似试题。考生容易上手，有利于考生进入考试状态，有助于考生正常发挥水平。 2．贴近生活，体现新课改。题目情景多取自生活中所熟悉的事例，体现知识回归生活和应用的新课程精神。 3．设置梯度，第12第14道设计了一定的难度梯度，第12考察了根据速度图像信息求位移应用。第4题要求学生速度概念、位移概念和空间上的概念提出了比较综合的要求。 填空题的特点 1．注重基础知识，体现教学难度重心下移的落实。 2．题中涉及的物理情景简单，利于建模，便于物理过程分析。 3．重视实验内容，强调基本的实验数据处理能力。 计算题的特点 1．考察全面到位，速度概念、速度公式、位移公式、速度位移关系式和自由落体运动规律等知识点都得到了考察。试题加强了理论联系实际和建模能力的考查，体现了以能力为目标的命题原则。 2．第20题只所以设置了4个小问，出发点是为了降低难度，引导学生处理刹车问题 滑块—木板模型 例1如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 分析：为防止运动过程中A落后于B（A不受拉力F的直接作用，靠A、B间的静摩擦力加速），A、B 一起加速的最大加速度由A决定。解答：物块A能获得的最大加速度为：．∴A、B 一起加速运动时，拉力F的最大值为：． 变式1例1中若拉力F作用在A上呢如图2所示。解答：木板B能获得的最大加速度为：。∴A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为： ． 变式2在变式1的基础上再改为：B与水平面间的动摩擦因数为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值。 解答：木板B能获得的最大加速度为：，设A、B一起加速运动时，拉力F的最大值为F m，则： 解得： 《 例2 如图3所示，质量M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒 力F，F=8N，当小车速度达到1．5m/s时，在小车的前端轻轻放上一大小不计、质量m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ=0．2，小车足够长，求物体从放在小车上开始经t=1．5s通过的位移大小。（g 取10m/s2） 解答：物体放上后先加速：a1=μg=2m/s2，此时小车的加速度为：，当小车与物体达到共同速度时：v共=a1t1=v0+a2t1，解得：t1=1s ，v共=2m/s，以后物体与小车相对静止： （∵，物体不会落后于小车）物体在t=1．5s内通过的位移为：s= a1t12+v共（t－t1）+ a3（t－t1）2=2．1m 练习1如图4所示，在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1．5m的木板A和B，A、B 间距s=6m，在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C，A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0．2，A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0．1。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N，A和C开始运动，经过一段时间A、B相碰，碰后立刻达到共同速度，C瞬间速度不变，但A、B并不粘连，求：经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少（已知重力加速度g=10m/s2） 解答：假设力F作用后A、C一起加速，则：，而A能获得的最 大加速度为：，∵，∴假设成立，在A、C滑行6m的过程中：，∴v1=2m/s，，A、B相碰过程，由动量守恒定律可得：mv1=2mv2 ，∴v2=1m/s，此后A、C相对滑动：，故C匀速运动； ，故AB也匀速运动。设经时间t2，C从A右端滑下：v1t2－v2t2=L∴t2=1．5s，然后A、B分离，A减速运动直至停止：a A=μ2g=1m/s2，向 左，，故t=10s时，v A=0．C在B上继 续滑动，且C匀速、B加速：a B=a0=1m/s2，设经时间t4，C．B速度相 等：∴t4=1s。此过程中，C．B的相对位移为：，故C没有从B的右端滑下。然后C．B一起加速，加速度为a1，加速的时间为： ，故t=10s时，A、B、C的速度分别为0，2．5m/s，2．5m/s． $ 练习2如图5所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数 ，取g=10m/s2，试求： （1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端 （2）若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后。（解答略）答案如下：（1）t=1s，（2）①当F≤N时，A、B相对静止且对地静止，f2=F；，②当2N 圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，则下列说法中，正确的是[ ] A ．小球过最高点时，绳子中张力可以为零 B ．小球过最高点时的最小速度为零 C ．小球刚好能过最高点时的速度是Rg D ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析：像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动，通过最高点时有下列几种情况： (1)m g m v /R v 2当＝，即＝时，物体的重力恰好提供向心力，向心Rg 加速度恰好等于重力加速度，物体恰能过最高点继续沿圆周运动．这是能通过最高点的临界条件； (2)m g m v /R v 2当＞，即＜时，物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道，作抛体运动； (3)m g m v /R v m g 2当＜，即＞时，物体能通过最高点，这时有Rg ＋F ＝mv 2/R ，其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力．而值得一提的是：细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力，而不可能产生支撑力，因而小球过最高点时，细绳对小球的作用力不会与重力方向相反． 所以，正确选项为A 、C ． 点拨：这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题．当小球经越圆周最高点或最低点时，其重力和绳子拉力的合力提供向心力；当小球经越圆周的其它位置时，其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力． 【问题讨论】该题中，把拴小球的绳子换成细杆，则问题讨论的结果就大相径庭了．有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动，过最高点时： (1)v (2)v (3)v 当＝时，支承物对小球既没有拉力，也没有支撑力； 当＞时，支承物对小球有指向圆心的拉力作用； 当＜时，支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用； Rg Rg Rg (4)当v ＝0时，支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ，这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动，能经越最高点的临界条件． 【例2】如图38－1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转，盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B ．现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处，并用不可伸长的轻绳相连．已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m ．试分析角速度ω从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，A 、B 两球的受力情况如何变化？ 解析：由于ω从零开始逐渐增大，当ω较小时，A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力． A 球：m ω2r ＝f A ； B 球：m ω22r ＝f B ． 随ω增大，静摩擦力不断增大，直至ω＝ω1时将有f B ＝f m ，即m ω＝，ω＝．即从ω开始ω继续增加，绳上张力将出现．12m 112r f T f m r m /2 A 球：m ω2r ＝f A ＋T ；B 球：m ω22r ＝f m ＋T ． 由B 球可知：当角速度ω增至ω′时，绳上张力将增加△T ，△T ＝m ·2r(ω′2－ω2)．对于A 球应有m ·r(ω′2－ω2)＝△f A ＋△T ＝△f A ＋m ·2r(ω′2－ω2)． 可见△f A ＜0，即随ω的增大，A 球所受摩擦力将不断减小，直至f A ＝0 高三一模考试物理试题评价及质量分析 高三物理组 一．试题评价 （一）试卷结构 本次检测命题范围涵盖高中物理大纲规定的全部内容，必考题占95分，选考题占15分，试卷共17小题、其中必考15小题、选考2小题，满分110分。（二）命题指导思想 试卷以新课程的理念和要求为指导，依据物理学科新课程《课程标准》《考试大纲》《考试说明》，结合高三一轮复习的基本任务和特点，以基础知识和基本技能为载体，以能力测试为主导，在注重考查学科核心知识的同时，突出考查考纲要求的基本能力，重视学生科学素养的考查。知识考查注重基础、注重常规、能力上着重考查学生的思维能力和获取信息的能力。（三）试题特点 1.注重基础知识,突出能力考查。试题涉及的基础知识有:物理学史、受力分析、静电场、动量守恒、变压器、卫星运行规律、牛顿运动定律、电磁感应、带电粒子在电磁场中的偏转、振动与波、光的折射、功能关系、理想气体状态方程等，每个题目都有其考查的能力点。 2.注重主干知识，兼顾覆盖面。试题重点考查：匀变速直线运动、牛顿运动定律、曲线运动、机械能、电场、电流、磁场等主干知识，考查了较多的知识点，其中必考题中力学占53%，电磁学占47%。 3.注重常见物理模型、常用物理方法，体现学科基本要求。试题涉及的物理模型有：木块木板模型、匀变速直线运动、圆周运动、类平抛运动、圆边界等。 4、选择题、实验题、选考题难度设置均较为基础、贴切高三一轮复习学生的特征，整套试题区分度来看不是很好。第9、10、13题是整个试卷的亮点、第9、10题侧重能力考查，第2、3、13题体现物理来源于生活；试题的不足之处在于压轴题15题没有难度，学生具备基本的物理知识和运用数学解决物理问题的能力即可相对比较容易得出满分。 二．答卷中暴露出学生存在的问题 1.基础知识掌握不扎实。学生对基本概念掌握不准确，如1题、5题；基本物理学史记错、理解不到位，运用数学知识解决物理问题的能力没有形成，最基本的问题没有掌握住，这是不少学生存在的问题。学生在电学实验中不会进行电路分析，本次考察的是部分电路欧姆定律，要通过图像的截距求电流和电阻，很多学生找不到关系，无法求出答案。14题中学生表现出逻辑混乱，找不到几何角度关系等问题。在选考3-3中，选择题考查固体、液体的知识，学生对晶体、非晶体的区别，及固体和液体的分子排列的知识点有些含糊不清，导致误选AD情况比较多，解答题考查气体的状态变化等压变化和热力学第二定律。等压变化过程 ?=+中气体膨胀对外做功W为负值，求得学生基本没有问题，但是热力学第一定律U W Q Q U W =?（24）,很多同学出现减去24J得了376J的错误，对热力学第-=400--J=424 J 一定律知识点的理解不够到位。 2．常规方法掌握不熟练。如：第8题考查了牛顿运动定律在木板木块中的应用，第14题的圆边界模型。 3.审题能力存在问题。如：13题学生在审题过程中将匀速与匀减速过程都当做匀速过程来处理，把匀加速过程的加速度直接运用到匀减速过程中去。 弄死我咯,搞了一个多钟 传送带问题 一、难点形成的原因： 1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何，等等，这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清； 2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动，判断错误； 3、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面，出现能量转化不守恒的错误过程。 二、难点突破策略： （1）突破难点1 在以上三个难点中，第1个难点应属于易错点，突破方法是先让学生正确理解摩擦力产生的条件、方向的判断方法、大小的决定因素等等。通过对不同类型题目的分析练习，让学生做到准确灵活地分析摩擦力的有无、大小和方向。 摩擦力的产生条件是：第一，物体间相互接触、挤压；第二，接触面不光滑；第三，物体间有相对运动趋势或相对运动。 前两个产生条件对于学生来说没有困难，第三个条件就比较容易出问题了。若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上，那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动，物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力。关于物体所受滑动摩擦力的方向判断有两种方法：一是根据滑动摩擦力一定要阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，先判断物体相对传送带的运动方向，可用假设法，若无摩擦，物体将停在原处，则显然物体相对传送带有向后运动的趋势，因此物体要受到沿传送带前进方向的摩擦力，由牛顿第三定律，传送带要受到向后的阻碍它运动的滑动摩擦力；二是根据摩擦力产生的作用效果来分析它的方向，物体只所以能由静止开始向前运动，则一定受到向前的动力作用，这个水平方向上的力只能由传送带提供，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力，传送带必须要由电动机带动才能持续而稳定地工作，电动机给传送带提供动力作用，那么物体给传送带的就是阻力作用，与传送带的运动方向相反。 若物体是静置在传送带上，与传送带一起由静止开始加速，若物体与传送带之间的动摩擦因数较大，加速度相对较小，物体和传送带保持相对静止，它们之间存在着静摩擦力，物体的加速就是静摩擦力作用的结果，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力；若物体与传送带之间的动摩擦因数较小，加速度相对较大，物体和传送带不能保持相对静止，物体将跟不上传送带的运动，但它相对地面仍然是向前加速运动的，它们之间存在着滑动摩擦力，同样物体的加速就是该摩擦力的结果，因此物体一定受沿传送带前进方向的摩擦力。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动，则它们之间无摩擦力，否则物体不可能匀速运动。 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带，则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，直到减速到和传送带有相同的速度、相对传送带静止为止。因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反。 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动一段时间后，开始减速，因物体速度越来越小，故受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用，方向与物体的运动方向相反，传送带则受到与传送带运动方向相同的摩擦力作用。 若传送带是倾斜方向的，情况就更为复杂了，因为在运动方向上，物体要受重力沿斜面的下滑分力作用，该力和物体运动的初速度共同决定相对运动或相对运动趋势方向。 例1：如图2—1所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在 传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已 知传送带从A→B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？ 图2—1 高一物理必修1知识集锦及典型例题 一． 各部分知识网络 （一）运动的描述： 测匀变速直线运动的加速度：△x=aT 2 ，6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++= a与v同向，加速运动；a与v反向，减速运动。 （二）力： 实验：探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系：F=KX. （三）牛顿运动定律： . 改变 (四)共点力作用下物体的平衡： 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件：F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡 二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50 Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.74 cm，x3＝6.40 cm，x4＝8.02 cm，x5＝9.64 cm，x6＝11.28 cm，x7＝12.84 cm. (1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)； (2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图 象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度，下列说法中正确的是 A. 速度变化越大，加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短，加速度一定越大 C. 速度变化越快，加速度一定越大 D. 速度为零，加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s。求：（1）第4s末的速度；（2）头7s内的位移；（3）第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求： （1）经过多长时间公共汽车能追上汽车？ （2）后车追上前车之前，经多长时间两车相距最远，最远是多少？ 例5．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度 1、a、b两物块可视为质点，在a以初速度v0从地面竖直上抛的同时，b以初速度 v0滑上倾角为的足够长的斜面。已知b与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求当a落地时，b离地面的高度。 2、质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0．8m，如图所示．若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动．求：（g＝10m/s2） （1）物体A着地时的速度； （2）物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离． 3、如图，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求： （1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小； （2）在D点处管壁对小球的作用力N的大小及其方向； （3）小球在圆管中运动时克服阻力做的功W f． 4、如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因 数μ=当斜面倾角为θ时物体恰能沿斜面匀速下滑，此时再对物体施加一个大小为F的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。试求： （1）斜面倾角θ； （2）水平向右的恒力F的大小。 5、如图所示的竖直平面内，相距为d的不带电平行金属板M、N水平固定放置，与灯泡L、开关S组成回路并接地，上极板M与其上方空间的D点相距h，灯泡L的额定功率与电压分别为P L、U L。带电量为q的小物体以水平向右的速度v0从D点连续发射，落在M板其电荷立即被吸收，M板吸收一定电量后闭合开关S，灯泡能维持正常发光。设小物体视为质点，重力加速度为g，金属板面积足够大，M板吸收电量后在板面均匀分布，M、N板间形成匀强电场，忽略带电小物体间的相互作用。 磁场专题 7．【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图所示，MN 是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P 为屏上的一小孔，PQ 与MN 垂直。一群质量为m 、带电荷量q 的粒子（不计重力），以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场方向射入磁场区域，且分布在与PQ 夹角为θ的范围内，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是（ ） A ．在荧光屏上将出现一个圆形亮斑，其半径为mv qB B ．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为 ()21cos mv qB θ- C ．在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为mv qB D ．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为()21sin mv qB θ- 10．【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图，电源电 动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。以下说法正确的是（忽略带电粒子的重力）（ ） A ．保持开关闭合，将滑片P 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B ．保持开关闭合，将滑片P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 C ．保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出 D ．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出 4．【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示，一粒子源位于一边长为a 的正三角形ABC 的中点O 处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v 、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，整个三角形位于垂直于△ABC 的匀强磁场中，若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为 （ ） A ．mv qa B ．2mv qa Q(完整版)高中物理经典选择题(包括解析答案)
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