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高中高一物理下册复习教学知识点归纳总结,期末测试试题习题大全

2010-11-13  金博志网址

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 高一物理公式总结
一、质点的运动(1)------直线运动

1)匀变速直线运动

1.平均速度V平=S/t (定义式) 2.有用推论Vt^2 –Vo^2=2as

3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at

5.中间位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/2 6.位移S= V平t=Vot + at^2/2=Vt/2t

7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0

8.实验用推论ΔS=aT^2 ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差

9.主要物理量及单位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s

时间(t):秒(s) 位移(S):米(m) 路程:米 速度单位换算:1m/s=3.6Km/h

注:(1)平均速度是矢量。(2)物体速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式。(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/

2) 自由落体

1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt

3.下落高度h=gt^2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt^2=2gh

注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。

(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。

3) 竖直上抛

1.位移S=Vot- gt^2/2 2.末速度Vt= Vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )

3.有用推论Vt^2 –Vo^2=-2gS 4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g (抛出点算起)

5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。


二、质点的运动(2)----曲线运动 万有引力

1)平抛运动

1.水平方向速度Vx= Vo 2.竖直方向速度Vy=gt

3.水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2

5.运动时间t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2

合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo

7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,

位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo

注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα 。(4)在平抛运动中时间t是解题关键。(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。

2)匀速圆周运动

1.线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R

5.周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR

7.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

注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。

3)万有引力

1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:轨道半径 T :周期 K:常量(与行星质量无关)

2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2方向在它们的连线上

3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)

4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s

6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度

注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。

机械能
1.功
(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力.
物体在里的方向上通过的距离.

(2)功的大小: W=Fscosa 功是标量 功的单位:焦耳(J)
1J=1N*m
当 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是动力
当 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
当 派/2<= a <派 W<0 F做负功 F是阻力

(3)总功的求法:
W总=W1+W2+W3……Wn
W总=F合Scosa

2.功率
(1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值.
P=W/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw

(2) 功率的另一个表达式: P=Fvcosa
当F与v方向相同时, P=Fv. (此时cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率
1)平均功率: 当v为平均速度时
2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度

(3) 额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率
实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率
正常工作时: 实际功率≤额定功率

(4) 机车运动问题(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛顿第二定律得)
汽车启动有两种模式

1) 汽车以恒定功率启动 (a在减小,一直到0)
P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f
当F减小=f时 v此时有最大值

2) 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0)
a恒定 F不变(F=ma+f) V在增加 P实逐渐增加最大
此时的P为额定功率 即P一定
P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f
当F减小=f时 v此时有最大值

3.功和能
(1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程
功是能量转化的量度

(2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,即过程量
功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量
这是功和能的根本区别.

4.动能.动能定理
(1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示
表达式 Ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量
单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J

(2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化
表达式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功

5.重力势能
(1) 定义:物体由于被举高而具有的能量. 用Ep表示
表达式 Ep=mgh 是标量 单位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力势能的关系
W重=-ΔEp
重力势能的变化由重力做功来量度

(3) 重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关
重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面
重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关

(4) 弹性势能:物体由于形变而具有的能量
弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关
弹性势能的变化由弹力做功来量度

6.机械能守恒定律
(1) 机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称
总机械能:E=Ek+Ep 是标量 也具有相对性
机械能的变化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
ΔE=W非重
机械能之间可以相互转化

(2) 机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能
发生相互转化,但机械能保持不变
表达式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功

 一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.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。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
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)1/2
3.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)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
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:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.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〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
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〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
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〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
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}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.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)
10.由9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)
11.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}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表现为斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)}
注:
(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;
(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。

十、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。

十一、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA

电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV

Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。

十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。

十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。

 第一章力
力的概念
力是一个物体对另一个物体的作用,其中一个物体为施力物体,另一个物体为受力物体.力不能离开物体而独立存在,力的作用效果是使物体发生形变和使物体产生加速度.
力的单位:在国际单位制中力的单位是牛顿,符号为N.
力的方向:力是有大小和方向的,是矢量.
力的三要素:大小,方向和作用点.
力的图示:力可以用一有表示大小的刻度和表示方向的箭头的有向线段来表示.如下图所示.
6.力的测量:用弹簧秤测量.
力的种类:
重力:重力是由于地球的吸引而使物体产生的力(注:不能说重力就是地球对物体的吸引力).
重力的大小:重力大小等于mg,g是常数,等于9.8N/Kg.
重力的方向:总是竖直向下.
重心:重力总是作用在物体的各个点上,但为了研究问题简单,我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上,这一点称为物体的重心.质量分布均匀的规则的物体的重心在物体的几何中心.其它物体的重心可用悬挂法求出重心位置.
弹力:当相互接触的物体发生形变时,发生形变的物体对使它发生形变的物体产生的力,叫做弹力.
弹力的大小:F=kx(胡克定律),k为弹簧的倔强系数.X为形变量.
弹力的方向:弹力的方向总是与形变的方向相反,且垂直于接触面.
摩擦力:
滑动摩擦力:相互接触的物体,当它们有相对滑动时,在它们的接触面上产生的阻碍它们做相对运动的力,叫做滑动摩擦力.
滑动摩擦力的大小:f= N, 为滑动摩擦系数,N为压力.滑动摩擦系数与物体的材料和物体表面的光滑程度有关.
滑动摩擦力的方向:总是与相对运动的方向相反.
静摩擦力:相互相互接触的物体,当它们有相对滑动的趋势,但又保持相对静止时在它们的接触面上产生的阻碍它们做相对运动的力,叫做静摩擦力.
静摩擦力的大小:总是与跟它反方向的外力的大小相等.
静摩擦力的方向:总是与相对滑动趋势的方向相反.
物体受力分析:
物体受力分析的步骤:首先分析重力,其次分析是否的形变从而分析是否有弹力,第三,分析是否有相对运动或相对运动的趋势,从而分析是否有摩擦力.
物体受力时,只要物体在地球表面或地球附近,就一定有重力,物体间有相互接触,不一定有弹力,也不一定有摩擦力,有弹力不一定有摩擦力,但有摩擦力一定有弹力.
力的运算:
合力,分力,力的合成,力的分解的概念:
当一个力的作用效果与其它几个力的作用效果
相同时,这一个力就叫做那几个力的合力,反
过来那几个力叫做这一个力的分力.已知合力
求分力的过程叫做力的分解;已知分力求合力的过程叫做力的合成.
力的合成:
图解法:A.平形四边形定则:
如右图1所示.
B.三角形定则:利用三角形定则求
合力台下图2所示.
C.多边形定则:如图3所示,将F1,F2,F3,……F6六
个力依次首尾相连,最后将
第一个力的起点到最后一个力的终点的有向线段,即为
合力.多边形定则适用于多力合成.
计算法:A.当分力在同一直线上且方向相同时,直接
相加.即F合=F1+F2
B.当分力在同一直线上且方向相反时,直接用大的力减去
小的力,且合力的方向与大力的方向相同.即F合=F1-F2 C.当分力互相垂直时,可以用勾股定理求出合力,即F= tgθ=
d.特殊情况的力的合成:如果两个分力是大小相等的力,且两分力的夹角为特殊角时,可以用解棱形的办法求解.
3.力的分解:在进行力的分解时,只能求解:已知合力及两个分力的方向,求两分力的大小;已知合力及两分力的方向,求两分力的大小.
①图解法:用力的合成的平行四边形定则(或三角形定则)的逆过程求解.
正交分解法:适用于将一个已知力分解在互相垂直的两个方向上.如图4所示.
力的正交分解的典型例子:
如图5所示,质量物体为m的物体位于水平面
上,受到一个与水平面成θ角的斜向上方的力作
用而保持向右匀速直线运动,则有
N=mg+Fsinθ f= (mg+Fcosθ)
如图6所示,一物体质量为m位于顷角为θ的斜
面上,保持静止,则有
f=mgsinθ N=mgcosθ
C.如图7所示,一根细绳水平拉住
一个电灯,电线与竖直线的夹角为
θ,电灯保持静止.则有:
T1=T2sinθ, T2cosθ=mg
第二章 直线运动
运动的基本概念:
机械运动:一个物体相对于别的物体位置的变动.
参考系:为了研究物体的运动,首先假定为不动的物体或物体系.同一物体的运动,选择不同的参考系,描述的结果可能不同.
质点:用来代替物体的有质量而无大小的点.
位移(s):从初始位置到末位置的有向线段.是描述物体位置变化大小的物理量,它是矢量.
路程:物体运动轨迹的长度,它是标量.
时间和时刻:时间是一段,而时刻是一点.
直线运动:物体沿着直线的运动:
曲线运动:物体沿着曲线的运动.
注意:①只有当物体上各点的运动情况都相同或物体上有运动情况不同的点,但不影响物体的整体运动时,才能把物体看成质点.
②位移与路程的区别与联系:位移是矢量,而路程是标量,只有在单方向直线运动中,路程才等于位移的大小.
运动的描述:
物理量描述:
位置变动的描述——位移s.
运动快慢的描述——速度v:物体的位移跟发生这段位移所用时间的比.即v=,在国际单位 制中速度的单位是m/s,非国际单位还有cm/s,km/h等.
平均速度:=,它粗略地描述了物体的平均运动快慢,是物体在一段位移或一段时间内的平均运动快慢.平均速度跟时间对应.
瞬时速度:是指物体在运动过程中经过某一点或某一时间的运动快慢.它精确地描述了物体在某一点或某一时刻的运动快慢.瞬时速度跟时刻对应.
速度变化快慢的描述——加速度a:在变速运动中,物体速度变化跟所用时间的比.即a==,在国际单位制中的单位为m/s2,它是一个矢量,其方向就是速度变化的方向.
图像描述:①位移图像(s-t):表示物体运动过程中位移随时间变化关系的图像.在位移图像中,横坐标表示时间t,纵坐标表示
位移s .如图1中,水平直线a 表示物体
在离原点s1处静止不动;倾斜直线b表示
物体从原点开始以速度v=tgθ做匀速直线
运动;直线c表示物体从离原点s0处开始
以速度v=tgα做匀速直线运动;直线d表
示物体从离原点s2处开始以速度v=tgβ向
原点方向做匀速直线运动,t0时刻到达原点;
曲线e表示物体做变速运动;直线f在位移
图像中无意义.
速度图像(v-t):表示物体在运动过程中速度随时间变化关系的图像,速度图像中纵坐标表示物体运动的速度,横坐标表示物体
运动的时间.如图2所示,直线a表示物体
以速度v1做匀速直线运动;倾斜直线b表示
物体做初速度为0,加速度为a=tgθ的匀加
速直线运动;直线c表示物体以初速度v1,加
速度a=tgα做匀加速直线运动;直线d表
示物体以初速度v2,加速度a=tgβ做匀减速
直线运动,t0时刻速度达到0;曲线e表示物
体做变速运动;直线f在速度图像中无意义.
两种直线运动:
匀速直线运动:
物体做直线运动,如果在任何相等的时间内经过和位移都相等,则这个物体的运动就叫做匀速直线运动.
匀速直线运动的特征:速度的大小和方向都恒定不变(v = =恒量),加速度为零(a=0).
匀变速直线运动:
物体做直线运动,如果在任何相等的时间内速度的变化都相等,则这个物体的运动就叫做匀变速直线运动.
匀变速直线运动的特征:速度的大小随时间变化,加速度的大小和方向都不变
(a = = = 恒量).
匀变速直线运动的规律:如果物体的初速度为v0,t秒的速度为vt,经过的位移为s,加速度为a,则
vt=v0+at s = v0t+at2 vt2-v02 = 2as = = v
v=≠v
当初速度为0 时,vt=at s = at2 vt2 = 2as
推论:A.初速度为0的匀加速直线运动的物体的速度与时间成正比,即v1:v2=t1:t2
B. 初速度为0的匀加速直线运动的物体的位移与时间的平方成正比,即s1:s2=t12:t22
C. 初速度为0的匀变速直线运动的物体在连续相同的时间内位移之比为奇数比,即s1:s2:s3=1:3:5
D.匀变速直线运动的物体在连续相邻相同的时间间隔内位移之差为常数,刚好等于加速度和时间间隔平方和乘积,即
E.初速度为0的匀加速直线运动的物体经历连续相同的位移所需时间之比为1:
(-1):(-):……
F.将匀减速直线运动等效地看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,有时对解题委方便.
④自由落体运动:不计空气阻力,物体只受重力以初速度为0开始从某一高度自由下落的运动.其特征为:v0=o, a = g,是初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动.其规律为:vt = gt h = gt2 vt2 = 2gh
竖直上抛运动:不计空气阻力,物体只受重力以一定的初速沿竖直向上的方向抛出,物体所做的运动叫做竖直上抛运动.其特征为:v0≠0,a=g,是初速度不为0的匀变速直线运动.其规律为:vt=v0-gt h=v0t-gt2 vt2-v02=-2gh 上升的最大高度为hm= ,上升时间和下落时间相等,等于.
竖直上抛运动可分为两段处理,上升过程看成是匀减速直线运动,下落过程看成是自由落体运动.
第三章牛顿运动定律
牛顿第一定律
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
牛顿第一定律说明:①一切物体在不受力时总是保持匀速直线运动或静止状态是指物体;②当有外力作用在物体上时,物体的运动状态就会改变,即从静止到运动或从运动到静止,或从某一速度到另一速度,因此,力是改变物体运动状态的原因;③改变运动状态,即是改变速度,所以运动状态的改变就是速度的改变.
惯性:①惯性是物体保持静止或匀速直线运动的性质.由于一切物体在不受力时都保持静止或匀速直线运动,所以惯性是一切物体都有具有的.②惯性只跟物体的质量有关,跟物体的运动与否,速度大小无关.物体的质量越大惯性越大,所以质量是物体惯性大小的量度.
牛顿第二定律:
内容:物体的加速度,跟物体所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟外力的合力方向一致.其数学表达式为∑F=ma .
应用:①力学单位单位制:基本单位:长度:m 质量:kg 时间:s
导出单位:根据基本单位导出的单位.如:根据v=s/t,速度的单位为m/s,加速度的单位为m/s2 力的单位为:N,1N=1kg·m/s
②利用牛顿第二定律解题的类型及步骤:
已知受力求运动:a.利用隔离法对物体进行受力分析;b.求出合力;c.根据牛顿第二定律求出加速度;d.根据匀变速直线运动的规律求其它运动量.
已知运动求力:a.根据匀变速直线运动规律求出加速度;b.根据牛顿第二定律求出加速度;c.作物体的受力分析图;d.根据合力与分力的关系求出其它力.
超重和失重:
超重:当物体加速上升或减速下降时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象.即
N(或T)=mg + ma.
失重:当物体加速下降或减速上升时物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象.即
N(或T)=mg - ma.
惯性系和非惯性系,牛顿运动定律的适用范围:
惯性系和非惯性系:能使牛顿运动定律成立的参考系.不能使牛顿运动定律成立的参考系.在惯性系中可以直接运用牛顿第二定律进行计算,而在非惯性系中为了使牛顿第二定律成立,必须加一个假想的惯性力,F=-ma,其方向与非惯性系的加速度的方向相反.
牛顿运动定律的适用范围:牛顿运动定律只适用于宏观物体的低速问题,而不适用于微观粒子和高速运动的物体.
3.典型应用
例题1一木箱装货物后质量为5kg,木箱与地面间的动摩擦因素为0.2,某人用200N的与水平面成300角的斜向下方的力拉木箱使之从静止开始运动,g取10m/s2.求:①木箱的加速度;②第2秒末木箱的速度.
解:①作受力分析图如图示2-3所示
②求水平方向的合力:F舍=Fcos300-f
而f=μ(mg+Fsin300)
③根据牛顿第二定律a===1.12(m/s2)
④v2=at=1.12х2=2.24(m/s)
答:木箱的加速度为1.12m/s2,第2秒末木箱的速度为2.24m/s.
例题2以30m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为100g的物体,2s后到达最大高度,空气阻力始终不变,g取10m/s2.问:①运动中空气对物体的阻力大小是多少 ②物体落回原地时的速度有多大
解:①根据匀变速直线运动的规律得上升过程中物体的加速度为a1===-15m/s2
②作受力图如图2-4所示
③根据牛顿第二定律得 -(f+mg)=ma1
所以 f=-m(g+a)=0.5N
④物体抛出后上升的最大高度为h=-v02/2a1=30m,
根据牛顿第二定律:下落过程中物体的加速度为
a2=-(mg-f)/m =-5m/s2(负号表示方向向下)
由匀变速度直线运动的规律得 v2=2a2(-h)
故v=-=-17.3(m/s) (负号表示方向向下)
答:运动中空气对物体的阻力为0.5N,物体落回原地时的速度是17.3m/s.
牛顿第三定律
内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,同时出现同时消失,作用在不同的两个物体上.
2.作用力和反作用力与平衡力的联系和区别:联系:A.大小相等,方向相反,在一条直线上.
B.区别:作用力和反作用一定是作用在不同的两个物体上,一定是同一种性质的力;而平衡力只作用在一个物体上,且不一定是同一种性质的力.
第四章物体的平衡
一.共点力作用下的物体平衡(平动平衡)
1.概念:①共点力:当物体受几个力作用时,如果这几个力的作用线的延长线交于一点,则这几个力称为共点力.
②(平动)平衡:如果物体保持静止或匀速直线运动状态,则称这个物体平衡(这里指的是平动平衡).
2.共点力作用下的物体的平衡条件:
在共点力作用下的物体的平衡条件是物体所受外力的合力为零.即∑F=0(或F合=0)
推论1:当物体受到几个共点力的作用而平衡时,其中的任一个力必定与余下的其它力的合力等大反向;
推论2:当物体受到几个共点力的作用而平衡时,这些力在任一方向上的合力必为零;
推论3:当物体受到几个共点力的作用而平衡时,利用正交分解法将这些力分解,则必有∑Fx=0,∑Fy=0.
推论4:三个共点力作用的物体平衡时,这三个力必处于一个平面内,且三力首尾顺次相连,自成封闭的三角形,且每个力与所对角的正弦值成正比.
3.用共点力的平衡条件解题的步骤:
①确定研究对象;
②用隔离法作物体的受力分析,并画出受力图;
③对于受力简单的物体,可直接利用平衡条件∑F=0列出方程,对于较复杂的可先将力用正交分解法进行分解,然后用∑Fx=0,∑Fy=0列出方程组.
④求解方程,必要时还要对解进行讨论.
4.应用举例:
①利用平衡条件进行受力分析
如图4-1所示一根细绳子挂着一个小球小球与粗糙的斜面
接触,细线竖直,则小球与斜面间( ).
A.一定存在摩擦力;B.一定存在弹力;C.若有弹力必有摩擦力;
D.一定有弹力,但不一定有摩擦力.
答案:C
②二力平衡问题
质量为50g的磁铁吸紧在竖直放置的铁板上,它们间的动摩擦因数为0.3.要使磁铁匀速下滑,需竖直向下加1.5N的拉力.那么,如果要使磁铁匀速向上滑动,应竖直向上用多大的力 答案:2.5N.
③三力平衡问题
④多力平衡问题
二.有固定转轴物体的平衡条件:
1.基本概念:①转动平衡:一个有固定转轴的物体,在力的作用下,如果保持静止或匀速转动状态,则该物体处于转动平衡状态.
②力臂:从转动轴到力的作用线的垂直距离.
③力矩:力和力臂的乘积,力矩的作用效果是使物体的转动状态发生改变.M=FL 单位是N·m 当力矩的作用效果是使物体沿逆时针转动时取为正值;当力矩的作用效果是使物体沿顺时针转动时取为负值.
2.有固定转轴物体的平衡条件:
有固定转轴物体的平衡条件是力矩的代数和为零,即∑M=0或M1+M2+M3+……=0
3.力矩平衡条件的应用及解题步骤:
①确定研究对象,选定转轴,对物体进行受力分析;
②用M=FL求出各力的力矩,注意区分正负力矩;
③根据有固定转轴物体的平衡条件列出平衡方程或方程组.(注意:当物体既处于平动平衡状态,又处于转动平衡状态时,还可以利用平动平衡条件列出方程,与转动平衡方程一起解出未知量.)
④解方程,求出未知量.
题目
一.力 物体的平衡 知识归类
一,力的概念:力是物体________________的作用.
1,注意要点:(1)一些不接触的物体也能产生力;(2)任一个力都有受力者和施力者,力不能离开物体而存在;(3)力的作用效果:使物体发生形变或使物体运动状态改变;(4)力的单位:国际单位是_________,符号为__________-;(5)力的测量工具是_______________.
2,力的三要素分别是_________,____________,__________________.
3,力的图示:在图中必须明确:(1)作用点;(2)大小:(3)方向;(4)大小标度.
二,力学中力的分类(按力的性质分)
1,重力:
(1)重力的定义:重力是由于地球对________________而产生的.
(2)重力的大小:G=_______________;重力的方向_______________.
(3)重力的作用点:______________.质量分布均匀,外形有规则物体的重心在物体的________________中心,一些物体的中心在物体____________,也有一些物体的重心在物体__________.
(4)万有引力:物体之间相互吸引的力称为万有引力,它的大小和物体质量以及两个物体之间的距离有关,物体质量越大它们之间的万有引力就越_________,物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越__________.
2,弹力:
(1)定义:物体由于______________形变,对跟它接触的物体产生的力.
(2)产生的条件:_______________,_________________.
(3)方向和物体形变的方向________________或和使物体发生形变的外力方向____________;压力和支持力的方向:垂直__________指向被____________和被_________物体;绳子拉力的方向:_______________________________.
(4)弹簧的弹力遵守胡克定律,胡克定律的条件是弹簧发生 ______________形变;胡克定律的内容是________________________________________________
_____________________________,用公式表示_________________________,弹簧的劲度系数取决于弹簧的__________,______________,____________________.
3,摩擦力:
(1)定义
(2)滑动摩擦力:产生的条件是__________________,___________________;方向和相对运动的方向______________;大小f滑=______________;动摩擦因数和物体的______________________有关.
(3)静摩擦力:产生的条件是__________________,_____________________;方向和相对运动的趋势方向____________;大小跟沿接触面切线方向的外力大小有关(一般应用二力平衡的条件来判断),大小范围是____________________(一般可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力).
三,两种方法:
1,力的合成分解:遵守___________________ 定则.
注意要点:(1)一个力可分解为____________-对分力;(2)一个已知力有确定分解的条件是__________________________或_____________________________;力正交分解法:力沿两个相互_________________的方向分解.
2,物体的受力分析法(一般方法)
(1)先确定研究对象;(2)把研究对象隔离出来;(3)分析顺序____________,___________,______________;(4)其他力(结合二力平衡条件进行判断).
四,力矩:(力使物体绕某点(轴)转动效应的量度)
1,力臂定义:__________________________________.
2,力矩的定义:力和力臂的___________叫做力对转动轴的力矩;用公式表示______.
3,大小一定的力产生最大力矩的条件是:(1)力作用在力转动轴距离最远的点上;(2)力的方向垂直于力作用点和转动轴的连线.
4,力产生的作用效果:使物体产生_____________.
五,物体的平衡:
平衡条件:对于共点力系,平衡的充要条件是合外力为零,用解析式表示为___________,__________________,____________________.有固定转轴的物体平衡条件的充要条件是对转动轴的合力矩为零,用式子表示为_______________.
二.直线运动 知识归类
一, 描述质点运动的物理量:
1,质点的定义:
2,位移和路程:
位移的定义:___________________________________________________.
物理意义:表示质点的_________________________;位移是一个________量.
路程的定义:___________________________________________________.
路程是一个______量.只有在______________________________时,位移的大小等于路程.
3,平均速度:
定义:___________________________________________________.
物理意义:只能粗略地描述变速运动在某段时间内的平均快慢程度.注意:平均速度的数值跟在哪一段时间内计算平均速度有关.
4,瞬时速度:
定义:
物理意义:精确地描述做变速运动物体在某一时刻的快慢.
5,加速度:
定义:_________________________________________________.
物理意义:表示____________________________________的快慢.
二,匀变速直线运动的特征和规律:
匀变速直线运动:加速度是一个恒量,且与速度在同一直线上.
基本公式: , ,
( 只适用于匀变速直线运动).
1,当 a = 0 , (匀速直线运动),有 vt=v0=v , s = vt
2,当 v0=0 , (初速度为零的匀变速直线运动),有 ,vt=at , ,,
当v0=0 ,a=g (自由落体运动),
有 vt=gt , , , .
3,当V0竖直向上, a= -g (竖直上抛运动).
注意:取竖直向上方向为正方向,S>0表示此时刻质点的位置在抛出点的上方;S0表示方向向上; vt <0表示方向向下.在最高点 a= -g .
结论:1,在匀变速直线运动中:
(1)在某一段时间内的平均速度等于这段时间的中点时刻的瞬时速度.
(2)在各个连续相等的时间t内,
2,在初速度为零的匀加速直线运动中:
(1)对 v0=0 的匀加速直线运动,S ∝t2;从第1个t秒开始的时刻计时,第1个,第2个,第3个 t秒内的位移之比S1:S2:S3 =1:3:5
三,运动的合成和分解:
1,两个匀速直线运动的物体的合运动是________________________运动.一般来说,两个直线运动的合运动并不一定是_______________运动,也可能是_____________运动.合运动和分运动进行的时间是__________的.
2,由于位移和速度都是______量,它们的合成和分解都按照_________法则.
速度的合成有
四,曲线运动:
曲线运动中质点的速度沿__________________方向,曲线运动中,物体的速度方向随时间而变化,所以曲线运动是一种__________运动,必具有___________.物体做曲线运动的条件是________________ .
五,平抛运动:
特征:初速度方向_______________,加速度________________.
性质和规律:
水平方向:做___________________运动, vX=v0 ,x=v0t .
竖直方向:做___________________运动, vy=gt ,y=(1/2)gt2 .
三.牛顿运动定律 知识归类
一,牛顿第一定律:
1,内容:
2,惯性的概念:__________________________________________________.
注意:不要把惯性与牛顿第一定律混淆.牛顿第一定律表示的是物体不受外力时的运动规律.惯性是物体固有的属性,只与物体的质量有关,与物体的受力及运动情况无关.合外力不为零时,惯性将表现为物体对运动状态改变的抵制.
3,对力的概念的进一步理解,力是物体对物体的作用,力是使物体产生加速度的原因和发生形变的原因.
注意:(1)力不是物体运动的原因,或维持物体速度的原因.
(2)如物体受到平衡力作用时,运动状态保持不变.
二,牛顿地第二定律:
1,内容:文字表述
公式表示:____________________
注意:(1),同向性:加速度方向与合外力方向相同.
(2),同时性:物体的加速度(而不是速度)总是与它所受合外力同时产生,同时变化,同时消失.
(3),相对性:牛顿第二定律相对于惯性系才成立.地球或相对于地球无加速度的参照物可看做惯性系.
(4),独立性:体现在力的独立作用原理_______________________.
2,由牛顿第二定律可知:如果合外力方向跟加速度方向不在同一直线上,物体就做曲线运动.
三,牛顿第三定律:
内容:文字表述:
公式表示:_________________________.
注意:要把牛顿第三定律与二力平衡相区别:作用力与反作用力是性质相同的力,作用在不同的物体上,不能相互平衡;作用力与反作用力同时存在,同时消失.二力平衡中的两个力可以是性质相同或性质不同的力,作用在同一物体上而相互平衡,当其中一个力消失时,另一个力仍可存在.
综合说明:牛顿三大定律是一个整体.其中牛顿第一定律是整体的出发点,解决了物体不受力或受平衡力时如何运动的问题,进一步明确了力的概念,引入了惯性的概念.牛顿第二定律是整个运动定律的核心,解决了物体受力时如何运动的问题,指出了运动和力之间的定量关系.牛顿第三定律进一步解决了反作用力与作用力之间的定量关系,是第一定律和第二定律的补充.
四.圆周运动 知识归类
一,匀速圆周运动的基本概念和公式:
1,速度(线速度):
定义:文字表述______________________________________;
公式表示:___________________________;
速度的其他计算公式:, r n , n 是转数.
2,角速度:
定义:文字表述______________________________________;
公式表示:________________________;
角速度的其他计算公式:_________________________________.
线速度与角速度的关系:___________________.
3,向心加速度:计算公式:, .
注意:(1)上述计算向心加速度的两个公式也适用于计算变速圆周运动的向心加速度,计算时必须用该点的线速度(或角速度)的瞬时值;
(2)v一定时,a与r成反比;一定时,a与r成正比.
4,向心力:
定义:__________________________________________________;
计算公式: :
注意:(1)匀速圆周运动大小不变,方向时刻改变,是变速运动;加速度大小不变,方向时刻改变,是一种变加速运动.匀速圆周运动的速度,加速度和所受向心力?/

 

高一物理上期期末复习专题(运动学的基本概念辨析)
 

  学好物理,重在理解,理解物理概念,要搞清知识的来龙去脉,弄清其实质,掌握其确切含义,这样才能辨别物理概念的似是而非的说法,而不仅仅是记住几个条文。例如对质点概念,单单记住质点的定义是不够的,重要的是领会其实质,学会物理学的研究方法,即理想模型法。现就几组易混淆基本概念辨析如下:

 

  一、时刻和时间

 

  时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用一个点表示,如第2秒末、第5秒初等均为时刻,对应的是位置、速度等状态量;时间是两时刻间的间隔,在时间轴上用一段线段来表示,如4秒内(04s末)、第4秒内(3s末~4s末)等均为时间,对应的是位移、路程、平均速度等过程量。如反映火车等进出车站时刻的表叫“列车时刻表”,不能称为“列车时间表”。而反映我们学习、休息的作息表叫“作息时间表”,不能称为“作息时刻表”。

 

  1 第四次提速后,出现了“星级列车”。从其中的T14次列车时刻表可知,列车在蚌埠到济南区间段运行过程中的平匀速率为        km/h

 

T14次列车时刻表

停靠站

到达时刻

开车时刻

里程(km

上海

1800

0

蚌埠

2226

2234

484

济南

0313

0321

966

北京

0800

1643

 

  解析:T14次列车时刻表可知,蚌埠到济南区间段运行时间为,路程为,则平均速率

 

  二、位移、路程和距离

 

  位移是描述质点位置变化的物理量,是矢量,既有大小又有方向,是由初位置指向末位置的有向线段。位移的大小等于质点始末两位置间的距离,与具体运动的路径无关。位移的方向则由初位置指向末位置,在规定正方向的情况下,与正方向相同的位移为正位移,反之为负位移。

 

  路程是质点运动轨迹的长度,是标量,只有大小。一般情况下,路程不等于位移的大小,如质点沿曲线ABCAC,路程是曲线ABC的长度,而位移大小是线段AC的长度,如图1甲所示。同样,质点沿直线从A点到C点,又从C点折回B点,质点通过和路程是线段AC和长度加CB的长度,而质点的位移大小是线段AB的长度,方向由A指向B,如图1乙所示。只有在质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。否则,路程总是大于位移的大小。

 

 

  距离是两点间直线的长度,显然,距离就是两点间位移的大小。

 

  2 如图2所示,垒球场的内场是一个边长为的正方形,它的四个角分别设本垒和一、二、三垒,一位击球运动员,由本垒经过一垒,再经过二垒直跑到三垒,他运动的路程为     ,位移大小为    

 

 

  解析:击球员所走过的路程为三倍边长,即;击球员的位移大小即为从本垒指向三垒这条有向线段的长,即

 

  三、速度和速率

 

  速度是表示物体运动快慢和方向的物理量,它等于位移跟发生这段位移所用时间的比值。公式为,是矢量。在变速运动中,的选取的不同而不同,这一比值反映了平均速度,只能粗略地描述物体的运动情况,方向为这段时间内的位移方向。对于变速运动的物体,我们在它通过的某一位置附近选取一段很小的位移,只要足够小(即通过该段小位移所用的时间足够短),使的比值在这段小位移上不再发生变化,那么这段小位移上的平均速度,就是物体通过该位置的瞬时速度。即时,。在匀速运动中,由于速度不变,即不变,所以是平均速度,也是各个时刻的瞬时速度。

 

  平均速率是路程和时间的比值,是标量,仅能粗略地描述物体运动的快慢而不能描述物体运动的方向。只有在无往复的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,对于有往复的直线运动和一切曲线运动,平均速度的大小均小于平均速率。瞬时速率精确描述物体通过某位置或在某时刻的运动快慢,实质是瞬时速度的大小。

 

  3 如图3所示,一质点沿半径为的圆周自A点出发,逆时针运动,运动圆周到达B点,求质点的位移、路程、平均速度大小和平均速率。

 

 

  解析:质点的位移是由A点指向B点的有向线段,位移大小为线段AB的长度,由图中几何关系可知,位移方向由A指向B

 

  质点的路程为质点绕圆周的轨迹长度,则路程

 

  均速度大小:,方向由A指向B

 

  平均速率为:

 

  四、速度、速度变化和加速度

 

  速度的变化,描述速度变化的大小和方向,是矢量,当同向时速度增大,反之减小。

 

  加速度,是描述速度变化快慢与变化方向的物理量,是矢量,它与速度的变化率、速度变化的快慢是同一个意思。当同向时,增大;当反向时,减小。

 

  速度、速度变化和加速度是不同的物理量,它们之间不存在因果关系的。

 

  4下列描述的运动中,可能的有( 

 

  A.速度变化很大,加速度很小

 

  B.速度变化方向为正,加速度方向为负

 

  C.速度变化越来越快,加速度越来越小

 

  D.速度越来越大,加速度越来越小

 

  解析:得,尽管很小,只要足够长,可以很大,则A可能。

 

  加速度方向与速度变化的方向一定相同,则B不可能。

 

  加速度描述的是速度变化的快慢,速度变化快,加速度一定大,则C不可能。

 

  只要同向,不管是变大还是变小,其速度都是越来越大,故D可能。

 

  所以答案为:AD

 

I卷(选择题   共48分)

 

一、选择题:(本大题共12小题,每小题4分,共48分。)

1下列说法错误的是

A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B、人造地球卫星速度越小,加速度越小

C、平抛运动是匀变速曲线运动         D、做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的

2、下列说法正确的是

A、物体的质量越大,其动量就越大     B、受力大的物体,受到的冲量就越大

C、冲量越大,动量就越大             D、物体的动能越大,动量就越大

3、一颗子弹沿水平方向射入一木块,该木块在光滑的平面上,子弹射入后没有穿出,则在子弹射入木块的过程中

A、子弹受到的阻力比木块受到的推力大   B、子弹的位移比木块的位移大

C、子弹损失的动量比木块得到的动量大   D、子弹损失的动能比木块得到的动能多

4、三个小球质量各不相同,从同一高度以相同的速率分别沿水平、竖直向上、斜向上三个不同的方向抛出,若不计空气阻力,则三个小球落地时具有相同的

A、速度        B、动量        C、动能         D、速率

5、在交通事故中,测定碰撞瞬间汽车的速度,对于事故责任的认定具有重要的作用.《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式,式中△L是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离,h1、h2分别是散落物在车上时候的离地高度.只要用米尺测量出事故现场的△L、h1、h2三个量,根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度.不计空气阻力,g取9.8m/s2,则下列叙述正确的有

A、A、B落地时间相同

B、A、B落地时间差与车辆速度无关

C、A、B落地时间差与车辆速度成正比

D、A、B落地时间差与车辆速度乘积等于△L

6、右图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是      

  A、在a轨道上运动时角速度较大             

  B、在a轨道上运动时线速度较大

  C、在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大

D、在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大      

7某人在一星球了以速率v竖直上抛一物体,经时间t落回手中。已知该星球半径为R,则至少以多大速度沿星球表面发射,才能使物体不落回该星球

A、vt/R       B、       C、     D、

8、我们在推导第一宇宙速度时,需要作一些假设,下列假设中正确的是 

A、卫星做匀速圆周运动

B、卫星的运转周期等于地球自转的周期

C、卫星的轨道半径等于地球半径

D、卫星需要的向心力等于地球对它的万有引力

9、我国是世界上能够发射地球同步卫星的少数国家之一,关于同步卫星正确的说法是

A、可以定点在济南上空 

B、运动周期与地球自转周期相同的卫星肯定是同步卫星

C、同步卫星内的仪器处于超重状态  

D、同步卫星轨道平面与赤道平面重合

10、如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中  

A.动量守恒,机械能守恒

B、动量不守恒,机械能不守恒

C、动量守恒,机械能不守恒

D、动量不守恒,机械能守恒

11在光滑的水平面上,有甲、乙两个小球,甲球质量为0.1 kg,以9 m/s的速度向右运动。乙球质量为0.2 kg,以3 m/s的速度向左运动。发生正碰,碰后粘在一起,则碰后二者速度

A、方向向右,大小为5 m/s         B、方向向右,大小为1 m/s

C、方向向左,大小为5 m/s        D、方向向左,大小为1 m/s

12两个小球在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,B球在前,A球在后,MA=1kg, MB=2kg,  vA=6m/s,  vB=2m/s,  当A球与B球发生碰撞后,A、B两球速度可能为

A、vA=5m/s,  vB=2.5m/s              B、 vA=2m/s,  vB=4m/s

C 、 vA= -4m/s, vB=7m/s              D、vA=7m/s,  vB=1.5m/s

 

 

 

II卷(非选择题   共52分)

 

13、(12分)光滑水平面上,质量均为m的A、B两个物体。B跟轻弹簧一端相连。弹簧另一端固定在墙上。开始弹簧处于原长,A以一定的速度与B发生正碰。碰撞时间极短。碰后以相同的速度压缩弹簧。弹簧的最大弹性势能为EP.求碰撞前A球的速度V0是多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


14、(12分)一颗人造地球卫星的高度是地球半径的3倍,试估算此卫星的线速度.已知地球半径R=6400 km.g=9.8m/s2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15、(14分)在冬天,高为h=1.25m的平台上,覆盖一层薄冰,一乘雪橇的滑雪爱好者,从距平台边缘s=24m处以一定的初速度向平台边缘滑去,如图所示,当他滑离平台即将着地时的瞬间,其速度方向与水平地面的夹角为θ=45°,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大;

(2)若平台上的薄冰面与雪橇间的动摩擦因素为μ=0.05,则滑雪者的初速度是多大?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


16(14分)如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.(计算中取g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6)求:

(1)小孩平抛的初速度

(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考答案、

1、D 2、D 3、BD 4、D 5、BD 6、B 7、B 8、ACD 9、D 10、B 11、B 12、B

13、2(Ep/m)1/2

14、4×103km/s

15、2.5m   7m/s

16、3m/s   1290N

 

高一物理竞赛测试题

(试卷说明:请写出必要的文字说明或作图说明,本卷可能用到的常数:

g=10m/s2G=6.67×10-11Nm2/kg2,)

1如图,质量为1千克m放在倾角为α= 300的斜面上,斜面的质量M= 2千克,斜面与物体间的动摩擦因数μ= 0.2,地面光滑,现对斜面加一水平推力F,使斜面向左加速运动,若物体为了使物体相对斜面静止,求推力F的大小。

 

 

 

 

2.一位旅客可用三种方法从常州到苏州旅游:第一种是乘普客汽车经312国道到达,第二种是乘快客汽车经沪定高速公路到达,第三种是乘火车到达。下面是三种车的发车时刻及里程表,已知普客汽车全程的平均速度为60km/h,快客汽车全程的平均速度为100km/h,两车在途中均不停车。火车在途中需停靠无锡站5min,设火车进站和出站都做匀变速直线运动,加速度大小是2400km/ h2 ,途中以120 km/h的速率匀速行驶。若现在的时刻是上午805,这为旅客想早点赶到苏州,请你通过计算说明他该选乘那趟车?(需写出你判断的依据,否则不得分)

 

普客汽车

快客汽车

火车

里程/ km

75

80

72

班次

720

820

1030

1430

……

800

840

920

1055

……

800

833

900

943

……

解:

3. 如图所示,AB、CO为互相垂直的丁字形公路,CB为一斜直小路,CB与CO成60°角,CO间距300.一逃犯骑着摩托车以45km/h的速度正沿AB公路逃窜.当逃犯途径路口O处时,守候在C处的公安干警立即以1.2/的加速度启动警车,警车所能达到的最大速度为120km/h.

(1) 若公安干警沿COB路径追捕逃犯,则经过多长时间在何处能将逃犯截获?
 (2)若公安干警抄CB近路到达B处时,逃犯又以原速率掉头向相反方向逃窜,公安干警则继续沿BA方向追赶,则总共经多长时间在何处能将逃犯截获?(不考虑摩托车和警车转向的时间)

 4.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s,若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小(g=10m/s).
     5
.火箭载着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起飞时,以加速度g /2竖直向上做匀加速直线运动(g为地面附近的重力加速度),已知地球半径为R

1)升到某一高度时,测试仪器对平台的压力是刚起飞时压力的17/18 ,求此时火箭离地面的高度h

2)探测器与箭体分离后,进入行星表面附近的预定轨道,进行一系列科学实验和测量,若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0,试问:该行星的平均密度为多少?(假定行星为球体,且已知万有引力恒量为G

3)若已测得行星自转周期为TT>T0),行星半径恰等于地球半径,一个物体在行星极地表面上空多高H处,所受引力大小与该行星赤道处对行星表面的压力大小相等?

6.某网站报道:最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星,卫星的质量为100kg,环绕周期为1小时……。一位同学对该新闻的真实性产生怀疑,他认为:一是该国的航天技术比起我国还有差距,近期不可能发射出环月卫星;二是该网站公布的数据似乎也有问题。该同学准备对该数据进行验证。他记不清引力恒量的数值且手边没有可查找的资料,但他记得月球半径约为地球半径的1/4,地球半径为6400km,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度1/6,地球表面重力加速度约为10m/s2。他由上述数据经过推导分析,进一步认定这是一则假新闻。请依上述数据写出他的论证过程及结论。

 

 

 
 

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