专题1“双基”篇。
下面,就高中物理复习中常遇到的一些基本概念问题,谈谈我的看法.我想按照高中物理知识的五大板块来讲述.
一些共同性的概念和规律:
1.不能简单地从数学观点来理解用比值定义的物理量(一个物理量与另一个物理量成正比或反比的说法).
2.图线切线的斜率.
3.变加速运动中,合力为零时,速度最大或最小.
一、力学。物体是否一定能大小不变地传力?
例1:两物体a和b,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示.对物体a施以水平的推力f,则物体a对物体b的作用力等于 (
a. b.
c.fd.
拓展:如图,物体a叠放在物体b上,b置于光滑水平面上.a、b质量分别为ma=6kg,mb=2kg,a、b之间的动摩擦因数μ=0.2.开始时水平拉力f=10n,此后逐渐增加,在增大到45n的过程中,则。
a.只有当拉力f<12n时,两物体才没有相对滑动。
b.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12n时,开始相对滑动。
c.两物体间从受力开始就有相对运动。
d.两物体间始终没有相对运动。
力、加速度、速度间的关系——拓展至与机械能的关系。
例2:如图所示,轻弹簧一端固定,另一端自由伸长时恰好到达o点.将质量为m(视为质点)的物体p与弹簧连接,并将弹簧压缩到a由静止释放物体后,物体将沿水平面运动并能到达b点.若物体与水平面间的摩擦力不能忽略,则关于物体运动的下列说法正确的是。
a.从a到o速度不断增大,从o到b速度不断减小。
b.从a到o速度先增大后减小,从o到b速度不断减小。
c.从a到o加速度先减小后增大,从o到b加速度不断增大。
d.从a到o加速度先减小后增大,从o到b加速度不断增大。
拓展1:(2023年)一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.下列说法正确的是 (
a.物体从a下降到b的过程中,动能不断变小。
b.物体从b上升到a的过程中,动能不断变大。
c.物体从a下降到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。
矢量的合成或分解。
1.认真画平行四边形。
例3:三段不可伸长的细绳oa、ob、oc能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中ob是水平的,a端、b端固定.若逐渐增加c端所挂物体的质量,则最先断的绳 (
a.必定是oa
b.必定是ob
c.必定是oc
d.可能是ob,也可能是oa
2.最小值问题。
例4:有一小船位于60m宽的河边,从这里起在下游80m处河流变成瀑布.假设河水流速为5m/s,为了使小船能安全渡河,船相对于静水的速度不能小于多少?
3.速度的分解——孰合孰分?
例5:如图所示,水平面上有一物体a通过定滑轮用细线与玩具汽车b相连,汽车向右以速度v作匀速运动,当细线oa、ob与水平方向的夹角分别为α、β时,物体a移动的速度为。
a.vsinαcosβ
b.vcosαcosβ
c.vcosα/cosβ
d.vcosβ/cosα
同向运动的物体,距离最大(或最小)或恰好追上时,速度相等(但不一定为零).
例6:如图所示,在光滑水平桌面上放有长为l的长木板c,在c上左端和距左端s处各放有小物块a和b,a、b的体积大小可忽略不计,a、b与长木板c间的动摩擦因数为μ,a、b、c的质量均为m,开始时,b、c静止,a以某一初速度v0向右做匀减速运动,设物体b与板c之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
1)物体a运动过程中,物块b和木板c间的摩擦力.
2)要使物块a、b相碰,物块a的初速度v0应满足的条件.
匀变速运动的规律及其推论的应用——注意条件。
例7:已知做匀加速直线运动的物体,第5s末的速度为10m/s,则该物体 (
a.加速度一定为2m/s2b.前5s内位移可能为25m
c.前10s内位移一定为100m d.前10s内位移不一定为100m
匀速圆周运动、万有引力定律:
注意公式①和②中r的含义.
例8:今年10月15日9时,中国自行研制的载人航天飞船“神舟”五号,从酒泉航天发射场升空,10分钟后进入预定轨道,绕地球沿椭圆轨道ⅰ运行,如图.
1)当飞船进入第5圈后,在轨道ⅰ上a点加速,加速后进入半径为r2的圆形轨道ⅱ.已知飞船近地点b距地心距离为r1,飞船在该点速率为v1,求:轨道ⅱ处重力加速度大小.
2)飞船绕地球运行14圈后,返回舱与轨道舱分离,返回舱开始返回.当返回舱竖直向下接近距离地球表面高度h时,返回舱速度约为9m/s,为实现软着落(着地时速度不超过3m/s),飞船向下喷出气体减速,该宇航员安全抗荷能力(对座位压力)为其体重的4倍,则飞船至少应从多高处开始竖直向下喷气?(g=10m/s2)
惯性、离心运动和向心运动。
例9:如图(俯视图)所示,以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面,桌面上的a处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线从a运动到b,则由此可判断列车 (
a.减速行驶,向南转弯。
b.减速行驶,向北转弯。
c.加速行驶,向南转弯。
d.加速行驶,向北转弯。
例10:卫星轨道速度的大小及变轨问题.
一对作用力和反作用力的冲量或功。
例11:关于一对作用力和反作用力,下列说法中正确的是。
a.一对作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力。
b.一对作用力和反作用力一定可以是不同种性质的力。
c.一对作用力和反作用力所做功的代数和一定为零。
d.一对作用力和反作用力的冲量的矢量和一定为零。
对动量守恒定律的理解。
1.内涵——条件及结论。
2.对表达式的理解。
3.外延。例12:对于由两个物体组成的系统,动量守恒定律可以表达为δp1=-δp2.对此表达式,沈飞同学的理解是:
两个物体组成的系统动量守恒时,一个物体增加了多少动量,另一个物体就减少了多少动量.你同意沈飞同学的说法吗?说说你的判断和理由(可以举例说明).
例13:总质量为m的小车,在光滑水平面上匀速行驶.现同时向前后水平抛出质量相等的两个小球,小球抛出时的初速度相等,则小车的速度将___填“变大”、“变小”或“不变”).
对机械能守恒定律的理解。
1.内涵——条件及结论。
2.外延——重力(若涉及弹性势能,还包括弹力)以外的其它力做的功,等于系统机械能的增量.
例14:如图所示,质量为m=1kg的小车静止在悬空固定的水平轨道上,小车与轨道间的摩擦力可忽略不计,在小车底部o点拴一根长l=0.4m的细绳,细绳另一端系一质量m=4kg的金属球,把小球拉到与悬点o在同一高度、细绳与轨道平行的位置由静止释放.小球运动到细绳与竖直方向成60°角位置时,突然撤去右边的挡板p,取g=10m/s2,求:
1)挡板p在撤去以前对小车的冲量;
2)小球释放后上升的最高点距悬点o的竖直高度;
3)撤去右边的挡板p后,小车运动的最大速度.
功和能、冲量和动量的关系。
1.合外力的功=动能的变化。
2.重力/弹力/分子力/电场力的功=重力势能/弹性势能/分子势能/电势能变化的负值。
3.重力(或弹簧弹力)以外的其它力的功=机械能的变化。
4.合外力的冲量=动量的变化。
5.合外力=动量的变化率。
例15:一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于。
a.物体势能的增加量。
b.物体动能的增量。
c.物体动能的增加量加上物体势能的增加量。
d.物体动能的增加量加上重力所做的功。
例16:一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程ⅱ,则。
a.过程ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量。
b.过程ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程ⅰ中重力冲量的大小。
c.过程ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程ⅰ与过程ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和。
d.过程ⅱ中损失的机械能等于过程ⅰ中钢珠所增加的动能。
例17:在光滑斜面的底端静止一个物体,从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力f作用在物体上,使物体沿斜面向上滑去,经过一段时间突然撤去这个力,又经过4倍的时间又返回斜面的底端,且具有250j的动能,则恒力f对物体所做的功为 j, 撤去f时物体具有 j的动能.若该物体在撤去f后受摩擦力作用,当它的动能减少100j时,机械能损失了40j,则物体再从最高点返回到斜面底端时具有j的动能.
例18:如图所示,分别用两个恒力f1和f2先后两次将质量为m的物体从静止开始,沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端,第一次力f1的方向沿斜面向上,第二次f2的方向沿水平向右,两次所用时间相同.在这两个过程中 ()
a.f1和f2所做功相同。
b.物体的机械能变化相同。
c.f1和f2对物体的冲量大小相同。
d.物体的加速度相同。
例19:在光滑斜面的底端静止一个物体,从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力f作用在物体上,使物体沿斜面向上滑去,经过一段时间突然撤去这个力,又经过4倍的时间又返回斜面的底端,且具有250j的动能,则恒力f对物体所做的功为 j, 撤去f时物体具有 j的动能。若该物体在撤去f后受摩擦力作用,当它的动能减少100j时,机械能损失了40j,则物体再从最高点返回到斜面底端时具有j的动能.
简谐振动中各物理量的关系。
例20:将一个力电传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力f的大小随时间t变化的曲线如图所示.某同学根据此图线提供的信息做出了下列判断,其中正确的是。
a.摆球摆动的周期t=1.4s
b.t=0.2s时,摆球正经过最低点。
c.t=1.1s时,摆球正经过最低点。
d.摆球在摆动过程中机械能减小。
关于回复力。
例21:劲度系数为k的轻弹簧,竖直悬挂,在其下端挂一质量为m的砝码,然后从弹簧原长处由静止释放砝码,此后。
a.砝码将作简谐振动。
b.砝码的最大速度是2mg/k
c.砝码的最大加速度是2g
d.弹簧的最大弹性势能为2m2g2/k
例22:如图所示,小车质量为m,木块质量为m,它们之间的最大静摩擦力为f,在劲度系数为k的轻弹簧作用下,沿光滑水平面作简谐振动.要使木块与小车间不发生相对滑动,小车的振幅不能超过多少?
机械波传播的主要特点:
例23:细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动,激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点,图1为t=0时刻各点所处的位置,图2为t=t/4时刻的波形图(t为波的周期)。
在图3中画出t=3t/4时刻的波形图.
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