物理復(fù)習(xí)二輪復(fù)習(xí)全套2

1、20102010年高三物理第二輪總復(fù)年高三物理第二輪總復(fù)習(xí)（大綱版）習(xí)（大綱版）目錄目錄 第第1專題力與運(yùn)動(dòng)專題力與運(yùn)動(dòng) 第第2專題專題動(dòng)量和能量動(dòng)量和能量 第第3專題圓周運(yùn)動(dòng)、航天與星體問題專題圓周運(yùn)動(dòng)、航天與星體問題 第第4專題帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 第第5專題電磁感應(yīng)與電路的分析專題電磁感應(yīng)與電路的分析 第第6專題振動(dòng)與波、光學(xué)、執(zhí)掌、原子物理專題振動(dòng)與波、光學(xué)、執(zhí)掌、原子物理 第第7專題高考物理實(shí)驗(yàn)專題高考物理實(shí)驗(yàn) 第第8專題數(shù)學(xué)方法在物理中的應(yīng)用專題數(shù)學(xué)方法在物理中的應(yīng)用 第第9專題高中物理常見的物理模型專題高中物理常見的物理模型 第第10專題計(jì)

2、算題的答題規(guī)范與解析技巧專題計(jì)算題的答題規(guī)范與解析技巧第第2專題動(dòng)量和能量專題動(dòng)量和能量知識(shí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)預(yù)測(cè)考點(diǎn)預(yù)測(cè)本專題涉及的內(nèi)容是動(dòng)力學(xué)內(nèi)容的延續(xù)和深化動(dòng)量守本專題涉及的內(nèi)容是動(dòng)力學(xué)內(nèi)容的延續(xù)和深化動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律比牛頓運(yùn)動(dòng)定律的恒定律、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律比牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍更廣泛它們是自然界中最基本、最普遍、最重要適用范圍更廣泛它們是自然界中最基本、最普遍、最重要的客觀規(guī)律，也是高中物理的重點(diǎn)和難點(diǎn)、高考考查內(nèi)容的的客觀規(guī)律，也是高中物理的重點(diǎn)和難點(diǎn)、高考考查內(nèi)容的重點(diǎn)其命題形式一般是能量與動(dòng)量綜合起來考，如：重點(diǎn)其命題形式一般是能量與動(dòng)量綜合

3、起來考，如：2009年全國(guó)理綜卷年全國(guó)理綜卷第第21題、第題、第25題，題，2008年全國(guó)理綜卷年全國(guó)理綜卷的第的第24題題“下擺拉動(dòng)下擺拉動(dòng)滑塊碰撞問題滑塊碰撞問題”，全國(guó)理綜卷，全國(guó)理綜卷的第的第23題題“子彈射擊木子彈射擊木塊問題塊問題”，重慶理綜卷的第，重慶理綜卷的第24題題“碰撞后壓縮彈簧問碰撞后壓縮彈簧問題題”但是，由于目前全國(guó)的課改形勢(shì)以及在課程標(biāo)準(zhǔn)中的但是，由于目前全國(guó)的課改形勢(shì)以及在課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容設(shè)置，在高考中出現(xiàn)的這類綜合題的難點(diǎn)主要在于功能內(nèi)容設(shè)置，在高考中出現(xiàn)的這類綜合題的難點(diǎn)主要在于功能關(guān)系的應(yīng)用上，而不是在于動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用上關(guān)系的應(yīng)用上，而不是在于動(dòng)量守恒定律

4、的應(yīng)用上另外，從另外，從2009年各地的高考考卷中也可發(fā)現(xiàn)，除了能量年各地的高考考卷中也可發(fā)現(xiàn)，除了能量與動(dòng)量的綜合題外，單獨(dú)考查功能原理的試題在卷中出現(xiàn)的與動(dòng)量的綜合題外，單獨(dú)考查功能原理的試題在卷中出現(xiàn)的概率也較大概率也較大要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納一、基本的物理概念一、基本的物理概念1沖量與功的比較沖量與功的比較(1)定義式定義式(2)屬性屬性2動(dòng)量與動(dòng)能的比較動(dòng)量與動(dòng)能的比較(1)定義式定義式(2)屬性屬性(3)動(dòng)量與動(dòng)能量值間的關(guān)系動(dòng)量與動(dòng)能量值間的關(guān)系(4)動(dòng)量和動(dòng)能都是描述物體狀態(tài)的量，都有相對(duì)性動(dòng)量和動(dòng)能都是描述物體狀態(tài)的量，都有相對(duì)性(相相對(duì)所選擇的參考系對(duì)所選擇的參考系)，都與物體的

5、受力情況無關(guān)動(dòng)量的變化，都與物體的受力情況無關(guān)動(dòng)量的變化和動(dòng)能的變化都是過程量，都是針對(duì)某段時(shí)間而言的和動(dòng)能的變化都是過程量，都是針對(duì)某段時(shí)間而言的二、動(dòng)量觀點(diǎn)的基本物理規(guī)律二、動(dòng)量觀點(diǎn)的基本物理規(guī)律1動(dòng)量定理的基本形式與表達(dá)式：動(dòng)量定理的基本形式與表達(dá)式：Ip分方向的表達(dá)式：分方向的表達(dá)式：Ix合合px，Iy合合py2動(dòng)量定理推論：動(dòng)量的變化率等于物體所受的合外動(dòng)量定理推論：動(dòng)量的變化率等于物體所受的合外力，即力，即F合合3動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律(1)動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是一個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是一個(gè)系統(tǒng)(含兩個(gè)或兩個(gè)含兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的物體以上相互作用的物體)(2)動(dòng)量守

6、恒定律的適用條件動(dòng)量守恒定律的適用條件標(biāo)準(zhǔn)條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力之和為零標(biāo)準(zhǔn)條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力之和為零近似條件：系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但比系統(tǒng)的近似條件：系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但比系統(tǒng)的內(nèi)力小得多內(nèi)力小得多(如碰撞問題中的摩擦力、爆炸問題中的重力等外如碰撞問題中的摩擦力、爆炸問題中的重力等外力與相互作用的內(nèi)力相比小得多力與相互作用的內(nèi)力相比小得多)，可以忽略不計(jì)，可以忽略不計(jì)分量條件：系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但在某個(gè)方分量條件：系統(tǒng)所受外力之和雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)總動(dòng)量的分量保持不向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)總動(dòng)量的分量保持

7、不變變(3)使用動(dòng)量守恒定律時(shí)應(yīng)注意：使用動(dòng)量守恒定律時(shí)應(yīng)注意：速度的瞬時(shí)性；速度的瞬時(shí)性；動(dòng)量的矢量性；動(dòng)量的矢量性；時(shí)間的同一性時(shí)間的同一性(4)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問題的基本思路和方法應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問題的基本思路和方法分析題意，明確研究對(duì)象在分析相互作用的物體總分析題意，明確研究對(duì)象在分析相互作用的物體總動(dòng)量是否守恒時(shí)，通常把這些被研究的物體統(tǒng)稱為系統(tǒng)對(duì)動(dòng)量是否守恒時(shí)，通常把這些被研究的物體統(tǒng)稱為系統(tǒng)對(duì)于比較復(fù)雜的物理過程，要采用程序法對(duì)全過程進(jìn)行分段分于比較復(fù)雜的物理過程，要采用程序法對(duì)全過程進(jìn)行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確析，要明確在哪些階段中，哪

8、些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的對(duì)各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析，弄清哪些對(duì)各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析，弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是作用于系統(tǒng)的是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是作用于系統(tǒng)的外力在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動(dòng)量守恒定律的條件，判斷外力在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動(dòng)量守恒定律的條件，判斷能否應(yīng)用動(dòng)量守恒定律能否應(yīng)用動(dòng)量守恒定律明確所研究的相互作用過程，確定過程的始末狀態(tài)，明確所研究的相互作用過程，確定過程的始末狀態(tài)，即系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的值或表達(dá)式即系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的值或

9、表達(dá)式(注意：注意：在研究地面上物體間相互作用的過程時(shí)，各物體運(yùn)動(dòng)的速度在研究地面上物體間相互作用的過程時(shí)，各物體運(yùn)動(dòng)的速度均應(yīng)取地球?yàn)閰⒖枷稻鶓?yīng)取地球?yàn)閰⒖枷?確定正方向，建立動(dòng)量守恒方程求解確定正方向，建立動(dòng)量守恒方程求解三、功和能三、功和能1中學(xué)物理中常見的能量中學(xué)物理中常見的能量動(dòng)能動(dòng)能Ek mv2;重力勢(shì)能重力勢(shì)能Epmgh;彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能E彈彈 kx2;機(jī)械能機(jī)械能EEkEp;分子勢(shì)能分子勢(shì)能;分子動(dòng)能分子動(dòng)能;內(nèi)能內(nèi)能;電勢(shì)能電勢(shì)能Eq;電電能能;磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能;化學(xué)能化學(xué)能;光能光能;原子能原子能(電子的動(dòng)能和勢(shì)能之和電子的動(dòng)能和勢(shì)能之和);原子原子核能核能Emc2;引力勢(shì)能引

10、力勢(shì)能;太陽能太陽能;風(fēng)能風(fēng)能(空氣的動(dòng)能空氣的動(dòng)能);地?zé)岬責(zé)?潮汐潮汐能能.2常見力的功和功率的計(jì)算：常見力的功和功率的計(jì)算：恒力做功恒力做功WFscos ；重力做功；重力做功Wmgh；一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功Wffs路路；電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功WqU；功率恒定時(shí)牽引力所做的功功率恒定時(shí)牽引力所做的功WPt；恒定壓強(qiáng)下的壓力所做的功恒定壓強(qiáng)下的壓力所做的功WpV；電流所做的功電流所做的功WUIt；洛倫茲力永不做功；洛倫茲力永不做功；瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率PFvcos_；平均功率平均功率 Fcos 1212Wtv3中學(xué)物理中重要的功能關(guān)系中學(xué)物理中重要的功能關(guān)系能量與物體運(yùn)動(dòng)的狀

11、態(tài)相對(duì)應(yīng)在物體相互作用的過程能量與物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)在物體相互作用的過程中，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通常要發(fā)生變化，所以物體的能量變化中，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通常要發(fā)生變化，所以物體的能量變化一般要通過做功來實(shí)現(xiàn)，這就是常說的一般要通過做功來實(shí)現(xiàn)，這就是常說的“功是能量轉(zhuǎn)化的量功是能量轉(zhuǎn)化的量度度”的物理本質(zhì)那么，什么功對(duì)應(yīng)著什么能量的轉(zhuǎn)化呢？的物理本質(zhì)那么，什么功對(duì)應(yīng)著什么能量的轉(zhuǎn)化呢？在高中物理中主要的功能關(guān)系有：在高中物理中主要的功能關(guān)系有：(1)外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的增量，即外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的增量，即W總總Ek(動(dòng)能定理動(dòng)能定理)(2)重力重力(或彈簧的彈力或彈簧的彈力)

12、對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能能(或彈性勢(shì)能或彈性勢(shì)能)的增量的負(fù)值，即的增量的負(fù)值，即W重重Ep(或或W彈彈Ep)(3)電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功等于電荷電勢(shì)能的增量的負(fù)電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功等于電荷電勢(shì)能的增量的負(fù)值，即值，即W電電E電電(4)除重力除重力(或彈簧的彈力或彈簧的彈力)以外的力對(duì)物體所做的功等于以外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增量，即物體機(jī)械能的增量，即W其他其他E機(jī)機(jī)(功能原理功能原理)(5)當(dāng)除重力當(dāng)除重力(或彈簧彈力或彈簧彈力)以外的力對(duì)物體所做的功等于以外的力對(duì)物體所做的功等于零時(shí)，則有零時(shí)，則有E機(jī)機(jī)0，即機(jī)械能守恒，即機(jī)械能守恒(6)一對(duì)

13、滑動(dòng)摩擦力做功與內(nèi)能變化的關(guān)系是：一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功與內(nèi)能變化的關(guān)系是：“摩擦所摩擦所產(chǎn)生的熱產(chǎn)生的熱”等于滑動(dòng)摩擦力跟物體間相對(duì)路程的乘積，即等于滑動(dòng)摩擦力跟物體間相對(duì)路程的乘積，即Qfs相對(duì)相對(duì)一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的功的代數(shù)和總為負(fù)值，表示一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的功的代數(shù)和總為負(fù)值，表示除了有機(jī)械能在兩個(gè)物體間轉(zhuǎn)移外，還有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化除了有機(jī)械能在兩個(gè)物體間轉(zhuǎn)移外，還有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這就是為內(nèi)能，這就是“摩擦生熱摩擦生熱”的實(shí)質(zhì)的實(shí)質(zhì)(7)安培力做功對(duì)應(yīng)著電能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，即安培力做功對(duì)應(yīng)著電能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，即W安安E電電安培力做正功，對(duì)應(yīng)著電能轉(zhuǎn)化為其他能安培

14、力做正功，對(duì)應(yīng)著電能轉(zhuǎn)化為其他能(如電如電動(dòng)機(jī)模型動(dòng)機(jī)模型)；克服安培力做負(fù)功，對(duì)應(yīng)著其他能轉(zhuǎn)化為電能；克服安培力做負(fù)功，對(duì)應(yīng)著其他能轉(zhuǎn)化為電能(如發(fā)電機(jī)模型如發(fā)電機(jī)模型)；安培力做功的絕對(duì)值等于電能轉(zhuǎn)化的量；安培力做功的絕對(duì)值等于電能轉(zhuǎn)化的量值值(8)分子力對(duì)分子所做的功等于分子勢(shì)能的增量的負(fù)值，分子力對(duì)分子所做的功等于分子勢(shì)能的增量的負(fù)值，即即W分子力分子力E分子分子(9)外界對(duì)一定質(zhì)量的氣體所做的功外界對(duì)一定質(zhì)量的氣體所做的功W與氣體從外界所吸與氣體從外界所吸收的熱量收的熱量Q之和等于氣體內(nèi)能的變化，即之和等于氣體內(nèi)能的變化，即WQU(10)在電機(jī)電路中，電流做功的功率等于電阻發(fā)熱的功在

15、電機(jī)電路中，電流做功的功率等于電阻發(fā)熱的功率與輸出的機(jī)械功率之和率與輸出的機(jī)械功率之和(11)在純電阻電路中，電流做功的功率等于電阻發(fā)熱的在純電阻電路中，電流做功的功率等于電阻發(fā)熱的功率功率(12)在電解槽電路中，電流做功的功率等于電阻發(fā)熱的在電解槽電路中，電流做功的功率等于電阻發(fā)熱的功率與轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率之和功率與轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率之和(13)在光電效應(yīng)中，光子的能量在光電效應(yīng)中，光子的能量hvW mv02(14)在原子物理中，原子輻射光子的能量在原子物理中，原子輻射光子的能量hvE初初E末末，原子吸收光子的能量原子吸收光子的能量hvE末末E初初(15)核力對(duì)核子所做的功等于核能增量的負(fù)值

16、，即核力對(duì)核子所做的功等于核能增量的負(fù)值，即W核核E核核，并且，并且mc2E核核12(16)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律對(duì)于所有參與相互作用的物能量轉(zhuǎn)化和守恒定律對(duì)于所有參與相互作用的物體所組成的系統(tǒng)，無論什么力做功，可能每一個(gè)物體的能量體所組成的系統(tǒng)，無論什么力做功，可能每一個(gè)物體的能量的數(shù)值及形式都發(fā)生變化，但系統(tǒng)內(nèi)所有物體的各種形式能的數(shù)值及形式都發(fā)生變化，但系統(tǒng)內(nèi)所有物體的各種形式能量的總和保持不變量的總和保持不變4運(yùn)用能量觀點(diǎn)分析、解決問題的基本思路運(yùn)用能量觀點(diǎn)分析、解決問題的基本思路(1)選定研究對(duì)象選定研究對(duì)象(單個(gè)物體或一個(gè)系統(tǒng)單個(gè)物體或一個(gè)系統(tǒng))，弄清物理過，弄清物理過程程(2)分析受

17、力情況，看有什么力在做功，弄清系統(tǒng)內(nèi)有多分析受力情況，看有什么力在做功，弄清系統(tǒng)內(nèi)有多少種形式的能在參與轉(zhuǎn)化少種形式的能在參與轉(zhuǎn)化(3)仔細(xì)分析系統(tǒng)內(nèi)各種能量的變化情況及變化的數(shù)量仔細(xì)分析系統(tǒng)內(nèi)各種能量的變化情況及變化的數(shù)量(4)列方程列方程E減減E增增或或E初初E末末求解求解四、彈性碰撞四、彈性碰撞在一光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為在一光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的剛性小球的剛性小球A和和B以初速度以初速度v1、v2運(yùn)動(dòng)，若它們能發(fā)生正碰，碰撞后它們運(yùn)動(dòng)，若它們能發(fā)生正碰，碰撞后它們的速度分別為的速度分別為v1和和v2v1、v2、v1、v2是以地面為參考系是以地面為參考系的，將的，將

18、A和和B看做系統(tǒng)看做系統(tǒng)由碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：由碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有： m1v1 m2v2 m1v1 m2v2由于彈性碰撞中沒有機(jī)械能損失，故有：由于彈性碰撞中沒有機(jī)械能損失，故有： m1v12 m2v22 m1v12 m2v22由以上兩式可得：由以上兩式可得：v2v1(v2v1)或或v1v2(v1v2)碰撞后碰撞后B相對(duì)于相對(duì)于A的速度與碰撞前的速度與碰撞前B相對(duì)于相對(duì)于A的速度大小的速度大小相等、方向相反；碰撞后相等、方向相反；碰撞后A相對(duì)于相對(duì)于B的速度與碰撞前的速度與碰撞前A相對(duì)于相對(duì)于B的速度大小相等、方向相反的速度大小相等、方向相反12121212【結(jié)論結(jié)論1】對(duì)于一

19、維彈性碰撞，若以其中某物體為參考對(duì)于一維彈性碰撞，若以其中某物體為參考系，則另一物體碰撞前后速度大小不變、方向相反系，則另一物體碰撞前后速度大小不變、方向相反(即以原速即以原速率彈回率彈回)聯(lián)立以上各式可解得：聯(lián)立以上各式可解得：v1v2若若m1m2，即兩個(gè)物體的質(zhì)量相等，則，即兩個(gè)物體的質(zhì)量相等，則v1v2，v2v1，表示碰后，表示碰后A的速度變?yōu)榈乃俣茸優(yōu)関2，B的速度變?yōu)榈乃俣茸優(yōu)関1 22121122mmmmm vv 11212122mmmmm vv【結(jié)論結(jié)論2】對(duì)于一維彈性碰撞，若兩個(gè)物體的質(zhì)量相對(duì)于一維彈性碰撞，若兩個(gè)物體的質(zhì)量相等，則碰撞后兩個(gè)物體互換速度等，則碰撞后兩個(gè)物體互換

20、速度(即碰后即碰后A的速度等于碰前的速度等于碰前B的速度，碰后的速度，碰后B的速度等于碰前的速度等于碰前A的速度的速度)若若A的質(zhì)量遠(yuǎn)大于的質(zhì)量遠(yuǎn)大于B的質(zhì)量，則有：的質(zhì)量，則有：v1v1，v22v1v2；若若A的質(zhì)量遠(yuǎn)小于的質(zhì)量遠(yuǎn)小于B的質(zhì)量，則有：的質(zhì)量，則有：v2v2，v12v2v1【結(jié)論結(jié)論3】對(duì)于一維彈性碰撞，若其中某物體的質(zhì)量遠(yuǎn)對(duì)于一維彈性碰撞，若其中某物體的質(zhì)量遠(yuǎn)大于另一物體的質(zhì)量，則質(zhì)量大的物體碰撞前后速度保持不大于另一物體的質(zhì)量，則質(zhì)量大的物體碰撞前后速度保持不變至于質(zhì)量小的物體碰后速度如何，可結(jié)合結(jié)論變至于質(zhì)量小的物體碰后速度如何，可結(jié)合結(jié)論1和結(jié)論和結(jié)論2得出得出在高考復(fù)

21、習(xí)中，若能引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出以上二級(jí)結(jié)論并熟在高考復(fù)習(xí)中，若能引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出以上二級(jí)結(jié)論并熟記，對(duì)提高學(xué)生的解題速度是大有幫助的記，對(duì)提高學(xué)生的解題速度是大有幫助的熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)熱點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)一、動(dòng)量定理的應(yīng)用問題一、動(dòng)量定理的應(yīng)用問題動(dòng)量定理的應(yīng)用在高考中主要有以下題型：動(dòng)量定理的應(yīng)用在高考中主要有以下題型：1定性解釋周圍的一些現(xiàn)象；定性解釋周圍的一些現(xiàn)象；2求打擊、碰撞、落地過程中的平均沖力；求打擊、碰撞、落地過程中的平均沖力；3計(jì)算流體問題中的沖力計(jì)算流體問題中的沖力(或反沖力或反沖力)；4根據(jù)安培力的沖量求電荷量根據(jù)安培力的沖量求電荷量例例1如圖如圖21所示，一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停

22、所示，一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，瓶的底端與豎直墻壁接觸現(xiàn)打開放在光滑的水平地面上，瓶的底端與豎直墻壁接觸現(xiàn)打開右端閥門，氣體向外噴出，設(shè)噴口的面積為右端閥門，氣體向外噴出，設(shè)噴口的面積為S，氣體的密度，氣體的密度為為，氣體向外噴出的速度為，氣體向外噴出的速度為v，則氣體剛噴出時(shí)貯氣瓶底端，則氣體剛噴出時(shí)貯氣瓶底端對(duì)豎直墻壁的作用力大小是對(duì)豎直墻壁的作用力大小是()圖圖21AvSBC v2SDv2S【解析解析】t時(shí)間內(nèi)噴出氣體的質(zhì)量時(shí)間內(nèi)噴出氣體的質(zhì)量mSvt對(duì)于貯氣瓶、瓶?jī)?nèi)氣體及噴出的氣體所組成的系統(tǒng)，由對(duì)于貯氣瓶、瓶?jī)?nèi)氣體及噴出的氣體所組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量定理得：動(dòng)量定理

23、得：Ftmv0解得：解得：Fv2S答案答案D【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】動(dòng)量定理對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)也成立，而動(dòng)動(dòng)量定理對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)也成立，而動(dòng)能定理對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)不適用能定理對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)不適用122pSv同類拓展同類拓展1如圖如圖22所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為M的木塊位于光滑的木塊位于光滑水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，開始時(shí)木塊靜止水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，開始時(shí)木塊靜止在在A位置現(xiàn)有一質(zhì)量為位置現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌射向木塊并嵌入其中，則當(dāng)木塊回到入其中，則當(dāng)木塊回到A位置時(shí)的速度位置時(shí)的速度v以及此過程中墻對(duì)彈以及此過程

24、中墻對(duì)彈簧的沖量簧的沖量I的大小分別為的大小分別為()圖圖22Av ，I0 Bv ，I2mv0Cv ，I Dv ，I2mv00mMm v0mMm v0mMv0mMm v202mMm v【解析解析】設(shè)在子彈射入木塊且未壓縮彈簧的過程中，木設(shè)在子彈射入木塊且未壓縮彈簧的過程中，木塊塊(含子彈含子彈)的速度為的速度為v1，由動(dòng)量守恒定律得：，由動(dòng)量守恒定律得：mv0(mM)v1解得：解得：v1對(duì)木塊對(duì)木塊(含子彈含子彈)壓縮彈簧再返回壓縮彈簧再返回A點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得：得：(mM)v2(mM)v12W總總0可知：可知：vv1取子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由動(dòng)量定取子

25、彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理得：理得：I(mM)(v)(mM)v12mv0負(fù)號(hào)表示方向向左負(fù)號(hào)表示方向向左答案答案B 0mMm v0mMm v二、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用二、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用1對(duì)于單個(gè)平動(dòng)的物體：對(duì)于單個(gè)平動(dòng)的物體：W總總Ek，W總總指物體所受的指物體所受的所有外力做的總功所有外力做的總功2系統(tǒng)只有重力、彈力作為內(nèi)力做功時(shí)，機(jī)械能守系統(tǒng)只有重力、彈力作為內(nèi)力做功時(shí)，機(jī)械能守恒恒(1)用細(xì)繩懸掛的物體繞細(xì)繩另一端做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩用細(xì)繩懸掛的物體繞細(xì)繩另一端做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩對(duì)物體不做功對(duì)物體不做功(2)輕桿繞一端自由下擺，若輕桿上只固定一個(gè)

26、物體，則輕桿繞一端自由下擺，若輕桿上只固定一個(gè)物體，則輕桿對(duì)物體不做功；若輕桿上不同位置固定兩個(gè)物體，則輕輕桿對(duì)物體不做功；若輕桿上不同位置固定兩個(gè)物體，則輕桿分別對(duì)兩物體做功桿分別對(duì)兩物體做功(3)對(duì)于細(xì)繩連接的物體，若細(xì)繩存在突然繃緊的瞬間，對(duì)于細(xì)繩連接的物體，若細(xì)繩存在突然繃緊的瞬間，則物體則物體(系統(tǒng)系統(tǒng))的機(jī)械能減少的機(jī)械能減少3單個(gè)可當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)的物體機(jī)械能守恒時(shí)，既可用機(jī)械單個(gè)可當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)的物體機(jī)械能守恒時(shí)，既可用機(jī)械能守恒定律解題，也可用動(dòng)能定理解題，兩種方法等效發(fā)能守恒定律解題，也可用動(dòng)能定理解題，兩種方法等效發(fā)生形變的物體和幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)，一般用生形變的物體和幾個(gè)

27、物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)，一般用機(jī)械能守恒定律解題，不方便應(yīng)用動(dòng)能定理解題機(jī)械能守恒定律解題，不方便應(yīng)用動(dòng)能定理解題例例2以初速度以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物的小物塊假定物塊所受的空氣阻力塊假定物塊所受的空氣阻力f大小不變已知重力加速度為大小不變已知重力加速度為g，則物塊上升的最大高度和返回到原拋出點(diǎn)的速率分別為，則物塊上升的最大高度和返回到原拋出點(diǎn)的速率分別為2009年高考年高考全國(guó)理綜卷全國(guó)理綜卷()【解析解析】方法一：對(duì)于物塊上升的過程，由動(dòng)能定理方法一：對(duì)于物塊上升的過程，由動(dòng)能定理得：得：(mghfh)0 mv02解得：解得：h設(shè)物塊返回至原拋出點(diǎn)的

28、速率為設(shè)物塊返回至原拋出點(diǎn)的速率為v，對(duì)于整個(gè)過程應(yīng)用，對(duì)于整個(gè)過程應(yīng)用動(dòng)能定理有：動(dòng)能定理有： mv2 mv02f2h解得：解得：vv0122021fgmg v1212mgfmgf 方法二：設(shè)小物塊在上升過程中的加速度大小為方法二：設(shè)小物塊在上升過程中的加速度大小為a1，由，由牛頓第二定律有：牛頓第二定律有：a1故物塊上升的最大高度故物塊上升的最大高度h設(shè)小物塊在下降過程中的加速度為設(shè)小物塊在下降過程中的加速度為a2，由牛頓第二定律，由牛頓第二定律有：有：a2可得：可得：v v0答案答案A【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】動(dòng)能定理是由牛頓第二定律導(dǎo)出的一個(gè)結(jié)論，動(dòng)能定理是由牛頓第二定律導(dǎo)出的一個(gè)結(jié)論，對(duì)于單個(gè)物體

29、受恒力作用的過程，以上兩種方法都可以用來對(duì)于單個(gè)物體受恒力作用的過程，以上兩種方法都可以用來分析解答，但方法二的物理過程較復(fù)雜例如涉及曲線運(yùn)動(dòng)分析解答，但方法二的物理過程較復(fù)雜例如涉及曲線運(yùn)動(dòng)或變力做功時(shí)，運(yùn)用動(dòng)能定理更為方便或變力做功時(shí)，運(yùn)用動(dòng)能定理更為方便mgfm 22001221afgmg vv22a hmgfmgf mgfm 同類拓展同類拓展2一匹馬拉著質(zhì)量為一匹馬拉著質(zhì)量為 60 kg 的雪橇，從靜止的雪橇，從靜止開始用開始用 80 s 的時(shí)間沿平直冰面跑完的時(shí)間沿平直冰面跑完 1000 m設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中雪橇受到的阻力保持不變，已知雪橇在開始運(yùn)動(dòng)的中雪橇受到的阻力保持不變

30、，已知雪橇在開始運(yùn)動(dòng)的 8 s 時(shí)時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從第間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從第 8 s 末開始，馬拉雪橇做功的末開始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，使雪橇繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)，最后一段時(shí)間雪橇功率保持不變，使雪橇繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)，最后一段時(shí)間雪橇做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為 15 m/s；開始運(yùn)動(dòng)的；開始運(yùn)動(dòng)的 8 s 內(nèi)馬拉雪橇的平均功率是內(nèi)馬拉雪橇的平均功率是 8 s 后功率的一半求：整個(gè)運(yùn)動(dòng)后功率的一半求：整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中馬拉雪橇做功的平均功率和雪橇在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻過程中馬拉雪橇做功的平均功率和雪橇在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力的大小力的大小【解析解析】設(shè)設(shè) 8 s

31、 后馬拉雪橇的功率為后馬拉雪橇的功率為P，則：，則：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)PFvfv即運(yùn)動(dòng)過程中雪橇受到的阻力大小即運(yùn)動(dòng)過程中雪橇受到的阻力大小f對(duì)于整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：對(duì)于整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理得： t1P(t總總t1)fs總總 mvt20即即 8P(808) 1000 60152解得：解得：P723 W故故f48.2 N再由動(dòng)能定理可得再由動(dòng)能定理可得 t總總fs mvt2解得：解得： 687 W 答案答案687 W48.2 Npv2p2p121215p12pp例例3如圖如圖23所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m1的物體的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為與下方地面上的質(zhì)量為m2的

32、物體的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過兩個(gè)輕都處于靜止?fàn)顟B(tài)一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過兩個(gè)輕滑輪，一端連物體滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤開始時(shí)各段繩都，另一端連一輕掛鉤開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，處于伸直狀態(tài)，A上方的一段沿豎直方向若在掛鉤上掛一上方的一段沿豎直方向若在掛鉤上掛一質(zhì)量為質(zhì)量為m3的物體的物體C，則，則B將剛好離地若將將剛好離地若將C換成另一個(gè)質(zhì)量換成另一個(gè)質(zhì)量為為m1m3的物體的物體D，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次這次B剛離地時(shí)剛離地時(shí)D的速度大小是多少？的速度大小是

33、多少？(已知重力加速度為已知重力加速度為g)圖圖23【解析解析】開始時(shí)開始時(shí)A、B靜止，即處于平衡狀態(tài)，設(shè)彈簧的壓縮靜止，即處于平衡狀態(tài)，設(shè)彈簧的壓縮量為量為x1，則有：，則有：kx1m1g掛上掛上C后后,當(dāng)當(dāng)B剛要離地時(shí)剛要離地時(shí),設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,則有：則有：kx2m2g此時(shí)，此時(shí)，A和和C的速度均為零的速度均為零從掛上從掛上C到到A和和C的速度均為零時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可的速度均為零時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，彈性勢(shì)能的改變量為：知，彈性勢(shì)能的改變量為：Em3g(x1x2)m1g(x1x2)將將C換成換成D后，有：后，有：E (m1m3m1)v2(m1m3)g(x1

34、x2)m1g(x1x2) 聯(lián)聯(lián) 立立 解解 得得 ： v 答案答案【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】含彈簧連接的物理情境題在近幾年高考中出現(xiàn)的概含彈簧連接的物理情境題在近幾年高考中出現(xiàn)的概率很高，而且多次考查以下原理：彈簧的壓縮量或伸長(zhǎng)量相同率很高，而且多次考查以下原理：彈簧的壓縮量或伸長(zhǎng)量相同時(shí)，彈性勢(shì)能相等；彈性勢(shì)能的變化取決于彈簧的始末形變時(shí)，彈性勢(shì)能相等；彈性勢(shì)能的變化取決于彈簧的始末形變量，與過程無關(guān)量，與過程無關(guān)12 21121322mmmgkmm 21121322mmmgkmm 三、碰撞問題三、碰撞問題1在高中物理中涉及的許多碰撞過程在高中物理中涉及的許多碰撞過程(包括射擊包括射擊)，即使，即使在空中

35、或粗糙的水平面上，往往由于作用時(shí)間短、內(nèi)力遠(yuǎn)大在空中或粗糙的水平面上，往往由于作用時(shí)間短、內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)的動(dòng)量仍可看做守恒于外力，系統(tǒng)的動(dòng)量仍可看做守恒2兩滑塊在水平面上碰撞的過程遵循以下三個(gè)法則：兩滑塊在水平面上碰撞的過程遵循以下三個(gè)法則：動(dòng)量守恒；動(dòng)量守恒；機(jī)械能不增加；機(jī)械能不增加；碰后兩物體的前后位置要符合實(shí)際情境碰后兩物體的前后位置要符合實(shí)際情境3兩物體發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)，機(jī)械能的損耗最兩物體發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)，機(jī)械能的損耗最大大例例4如圖如圖24所示，在光滑絕緣水平面上由左到右所示，在光滑絕緣水平面上由左到右沿一條直線等間距的靜止排著多個(gè)形狀相同的帶正電的絕緣沿一條直線等

36、間距的靜止排著多個(gè)形狀相同的帶正電的絕緣小球，依次編號(hào)為小球，依次編號(hào)為1、2、3每個(gè)小球所帶的電荷量都相等每個(gè)小球所帶的電荷量都相等且均為且均為q3.75103 C，第一個(gè)小球的質(zhì)量，第一個(gè)小球的質(zhì)量m0.03 kg，從，從第二個(gè)小球起往下的小球的質(zhì)量依次為前一個(gè)小球的，小球第二個(gè)小球起往下的小球的質(zhì)量依次為前一個(gè)小球的，小球均位于垂直于小球所在直線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，已知該磁場(chǎng)的磁均位于垂直于小球所在直線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，已知該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T現(xiàn)給第一個(gè)小球一個(gè)水平速度現(xiàn)給第一個(gè)小球一個(gè)水平速度v8 m/s，使第一個(gè)小球向前運(yùn)動(dòng)并且與后面的小球發(fā)生彈性正，使第一個(gè)小球向前運(yùn)動(dòng)并且

37、與后面的小球發(fā)生彈性正碰若碰撞過程中電荷不轉(zhuǎn)移，則第幾個(gè)小球被碰后可以脫碰若碰撞過程中電荷不轉(zhuǎn)移，則第幾個(gè)小球被碰后可以脫離地面？離地面？(不計(jì)電荷之間的庫侖力，取不計(jì)電荷之間的庫侖力，取g10 m/s2)圖圖24【解析解析】設(shè)第一個(gè)小球與第二個(gè)小球發(fā)生彈性碰撞后兩設(shè)第一個(gè)小球與第二個(gè)小球發(fā)生彈性碰撞后兩小球的速度分別為小球的速度分別為v1和和v2，根據(jù)動(dòng)量和能量守恒有：，根據(jù)動(dòng)量和能量守恒有：mvmv1 mv2 mv2 mv12 mv22聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：v2 v同理，可得第同理，可得第n1個(gè)小球被碰后的速度個(gè)小球被碰后的速度 vn1( )nv設(shè)第設(shè)第n1個(gè)小球被碰后對(duì)地面的壓力為零或脫離

38、地面，個(gè)小球被碰后對(duì)地面的壓力為零或脫離地面，則：則：qvn1B( )nmg聯(lián)立以上兩式代入數(shù)值可得聯(lián)立以上兩式代入數(shù)值可得n2，所以第，所以第3個(gè)小球被碰后個(gè)小球被碰后首先離開地面首先離開地面答案答案第第3個(gè)個(gè)【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】解答對(duì)于多個(gè)物體、多次碰撞且動(dòng)量守恒的物解答對(duì)于多個(gè)物體、多次碰撞且動(dòng)量守恒的物理過程時(shí)，總結(jié)出通項(xiàng)公式或遞推式是關(guān)鍵理過程時(shí)，總結(jié)出通項(xiàng)公式或遞推式是關(guān)鍵12131216133232同類拓展同類拓展3如圖如圖25所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m的鋼板與直立輕的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上，平衡時(shí)，彈簧的壓彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上，平衡時(shí)，彈簧的壓縮量

39、為縮量為x0一個(gè)物塊從鋼板的正上方相距一個(gè)物塊從鋼板的正上方相距3x0的的A處自由落處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)已知物塊的質(zhì)量也為們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)已知物塊的質(zhì)量也為m時(shí)，它時(shí)，它們恰能回到們恰能回到O點(diǎn)；若物塊的質(zhì)量為點(diǎn)；若物塊的質(zhì)量為2m，仍從，仍從A處自由落下，處自由落下，則物塊與鋼板回到則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí)還具有向上的速度求物塊向上運(yùn)點(diǎn)時(shí)還具有向上的速度求物塊向上運(yùn)動(dòng)所到達(dá)的最高點(diǎn)與動(dòng)所到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離點(diǎn)之間的距離圖圖25【解析解析】物塊與鋼板碰撞前瞬間的速度

40、為：物塊與鋼板碰撞前瞬間的速度為：v0設(shè)質(zhì)量為設(shè)質(zhì)量為m的物塊與鋼板碰撞后瞬間的速度為的物塊與鋼板碰撞后瞬間的速度為v1，由動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律有：量守恒定律有：mv02mv1設(shè)彈簧的壓縮量為設(shè)彈簧的壓縮量為x0時(shí)的彈性勢(shì)能為時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep，對(duì)于物塊和鋼，對(duì)于物塊和鋼板碰撞后直至回到板碰撞后直至回到O點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得：點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得：Ep 2mv122mgx0設(shè)質(zhì)量為設(shè)質(zhì)量為2m的物塊與鋼板碰撞后瞬間的速度為的物塊與鋼板碰撞后瞬間的速度為v2，物塊，物塊與鋼板回到與鋼板回到O點(diǎn)時(shí)所具有的速度為點(diǎn)時(shí)所具有的速度為v3，由動(dòng)量守恒定律有：，由動(dòng)量守恒定律有：2mv03m

41、v21206gx由機(jī)械能守恒定律有：由機(jī)械能守恒定律有：Ep 3mv223mgx0 3mv32解得：解得：v3當(dāng)質(zhì)量為當(dāng)質(zhì)量為2m的物塊與鋼板一起回到的物塊與鋼板一起回到O點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為零，物塊與鋼板只受到重力的作用，加速度為為零，物塊與鋼板只受到重力的作用，加速度為g；一過；一過O點(diǎn)，鋼板就會(huì)受到彈簧向下的拉力作用，加速度大于點(diǎn)，鋼板就會(huì)受到彈簧向下的拉力作用，加速度大于g，由，由于物塊與鋼板不粘連，故在于物塊與鋼板不粘連，故在O點(diǎn)處物塊與鋼板分離；分離后點(diǎn)處物塊與鋼板分離；分離后,物塊以速度物塊以速度v3豎直上升，由豎直上拋的最大位移公式得：豎直上升，由豎直上拋的最大位

42、移公式得：h所以物塊向上運(yùn)動(dòng)所到達(dá)的最高點(diǎn)與所以物塊向上運(yùn)動(dòng)所到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離點(diǎn)之間的距離為為 答案答案12120gx23022xg v02x02x【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】物塊與鋼板碰撞的瞬間外力之和并不為零，物塊與鋼板碰撞的瞬間外力之和并不為零，但這一過程時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故可近似看成動(dòng)量但這一過程時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故可近似看成動(dòng)量守恒守恒兩次下壓至回到兩次下壓至回到O點(diǎn)的過程中，速度、路程并不相點(diǎn)的過程中，速度、路程并不相同，但彈性勢(shì)能的改變同，但彈性勢(shì)能的改變(彈力做的功彈力做的功)相同相同在本題中，物塊與鋼板下壓至回到在本題中，物塊與鋼板下壓至回到O點(diǎn)的過程也可以點(diǎn)的過

43、程也可以運(yùn)用動(dòng)能定理列方程運(yùn)用動(dòng)能定理列方程第一次：第一次：0 2mv12W彈彈2mgx0第二次：第二次： 3mv32 3mv22W彈彈3mgx0121212四、高中物理常見的功能關(guān)系四、高中物理常見的功能關(guān)系1摩擦生熱摩擦生熱等于摩擦力與兩接觸面相對(duì)滑動(dòng)的路等于摩擦力與兩接觸面相對(duì)滑動(dòng)的路程的乘積，即程的乘積，即Qfs相相例例5如圖如圖26所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角30，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下始終以，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下始終以v02 m/s的速率運(yùn)的速率運(yùn)行現(xiàn)把一質(zhì)量行現(xiàn)把一質(zhì)量m10 kg的工件的工件(可看做質(zhì)點(diǎn)可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶輕輕放在皮帶的底端

44、，經(jīng)時(shí)間的底端，經(jīng)時(shí)間t1.9 s，工件被傳送到，工件被傳送到h1.5 m的皮帶頂?shù)钠ы敹巳《巳10 m/s2求：求：(1)工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)(2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件而多消耗的電能電動(dòng)機(jī)由于傳送工件而多消耗的電能圖圖26【解析解析】(1)由題意可知，皮帶長(zhǎng)由題意可知，皮帶長(zhǎng)s 3 m工件的速度達(dá)到工件的速度達(dá)到v0前工件做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間前工件做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t1工工件的速度達(dá)到件的速度達(dá)到v0，此過程工件的位移為：，此過程工件的位移為：s1 v0t1達(dá)到達(dá)到v0后，工件做勻速運(yùn)動(dòng)，此過程工件的位移為：后，工件做勻速運(yùn)動(dòng)，此過程工件的位移為：ss1v

45、0(tt1)代入數(shù)據(jù)解得：代入數(shù)據(jù)解得：t10.8 s工件加速運(yùn)動(dòng)的加速度工件加速運(yùn)動(dòng)的加速度a 2.5 m/s2據(jù)牛頓第二定律得：據(jù)牛頓第二定律得：mgcos mgsin ma解得：解得： sin30h 123201tv(2)在時(shí)間在時(shí)間t1內(nèi)，皮帶運(yùn)動(dòng)的位移內(nèi)，皮帶運(yùn)動(dòng)的位移s2v0t11.6 m工件相對(duì)皮帶的位移工件相對(duì)皮帶的位移ss2s10.8 m在時(shí)間在時(shí)間t1內(nèi)，因摩擦產(chǎn)生的熱量?jī)?nèi)，因摩擦產(chǎn)生的熱量Qmgcos s60 J工件獲得的動(dòng)能工件獲得的動(dòng)能Ek mv0220 J工件增加的勢(shì)能工件增加的勢(shì)能Epmgh150 J電動(dòng)機(jī)多消耗的電能電動(dòng)機(jī)多消耗的電能EQEkEp230 J答案答

46、案(1) (2)230 J12322機(jī)械能的變化機(jī)械能的變化除重力、彈簧的彈力以外的力做除重力、彈簧的彈力以外的力做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化例例6一面積很大的水池中的水深為一面積很大的水池中的水深為H，水面上浮著一，水面上浮著一正方體木塊，木塊的邊長(zhǎng)為正方體木塊，木塊的邊長(zhǎng)為a，密度為水的，質(zhì)量為，密度為水的，質(zhì)量為m開始開始時(shí)木塊靜止，有一半沒入水中，如圖時(shí)木塊靜止，有一半沒入水中，如圖27甲所示，現(xiàn)用力甲所示，現(xiàn)用力F將木塊緩慢地向下壓，不計(jì)摩擦將木塊緩慢地向下壓，不計(jì)摩擦圖圖27甲甲(1)求從開始?jí)耗緣K到木塊剛好完全沒入水的過程中，力求從開始?jí)耗緣K到木塊剛好完全沒

47、入水的過程中，力F所做的功所做的功(2)若將該木塊放在底面為正方形若將該木塊放在底面為正方形(邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為a)的盛水足夠深的盛水足夠深的長(zhǎng)方體容器中，開始時(shí)，木塊靜止，有一半沒入水中，水的長(zhǎng)方體容器中，開始時(shí)，木塊靜止，有一半沒入水中，水面距容器底的距離為面距容器底的距離為2a，如圖，如圖27乙所示現(xiàn)用力乙所示現(xiàn)用力F將木塊將木塊緩慢地壓到容器底部，不計(jì)摩擦，求這一過程中壓力做的緩慢地壓到容器底部，不計(jì)摩擦，求這一過程中壓力做的功功圖圖2-7乙乙【解析解析】方法一：方法一：(1)因水池的面積很大，可忽略因木塊因水池的面積很大，可忽略因木塊壓入水中所引起的水深變化，木塊剛好完全沒入水中時(shí)，圖壓入

48、水中所引起的水深變化，木塊剛好完全沒入水中時(shí)，圖27丙中原來處于劃斜線區(qū)域的水被排開，結(jié)果等效于使這丙中原來處于劃斜線區(qū)域的水被排開，結(jié)果等效于使這部分水平鋪于水面，這部分水的質(zhì)量為部分水平鋪于水面，這部分水的質(zhì)量為m，其勢(shì)能的改變量，其勢(shì)能的改變量為為(取容器底為零勢(shì)能面取容器底為零勢(shì)能面)：圖圖27丙丙E水水mgHmg(H a) mga木塊勢(shì)能的改變量為：木塊勢(shì)能的改變量為：E木木mg(H )mgH mga根據(jù)功能原理，力根據(jù)功能原理，力F所做的功為：所做的功為：WE水水E木木 mga34342a1214(2)因容器的底面積為因容器的底面積為2a2，僅是木塊的底面積的，僅是木塊的底面積的2

49、倍，故不可倍，故不可忽略木塊壓入水中所引起的水深變化如圖忽略木塊壓入水中所引起的水深變化如圖27丁所示，木塊到丁所示，木塊到達(dá)容器底部時(shí)，水面上升達(dá)容器底部時(shí)，水面上升a，相當(dāng)于木塊末狀態(tài)位置的水填充至木，相當(dāng)于木塊末狀態(tài)位置的水填充至木塊原浸入水中的空間和升高的水面處平面，故這一過程中水的勢(shì)塊原浸入水中的空間和升高的水面處平面，故這一過程中水的勢(shì)能的變化量為：能的變化量為：圖圖27丁丁E水水mgamg(2a ) mga木塊的勢(shì)能的變化量木塊的勢(shì)能的變化量E木木mg a根據(jù)功能原理，壓力根據(jù)功能原理，壓力F做的功為：做的功為：WE水水E木木 mga48aa 238a32118方法二：方法二：(

50、1)水池的面積很大，可忽略因木塊壓入水中引水池的面積很大，可忽略因木塊壓入水中引起的水深變化當(dāng)木塊浮在水面上時(shí)重力與浮力的大小相起的水深變化當(dāng)木塊浮在水面上時(shí)重力與浮力的大小相等；當(dāng)木塊剛沒入水中時(shí)，浮力的大小等于重力的等；當(dāng)木塊剛沒入水中時(shí)，浮力的大小等于重力的2倍，故倍，故所需的壓力隨下壓位移的變化圖象如圖所需的壓力隨下壓位移的變化圖象如圖27戊所示戊所示圖圖27戊戊故故WF mg mga122a14(2)隨著木塊的下沉水面緩慢上升，木塊剛好完全沒入水隨著木塊的下沉水面緩慢上升，木塊剛好完全沒入水中時(shí)，水面上升中時(shí)，水面上升 的高度，此時(shí)木塊受到的浮力的大小等于的高度，此時(shí)木塊受到的浮力的

51、大小等于重力的重力的2倍此后，木塊再下沉倍此后，木塊再下沉 a的距離即沉至容器底部，的距離即沉至容器底部，故木塊下沉的整個(gè)過程中壓力的大小隨位移的變化圖象如圖故木塊下沉的整個(gè)過程中壓力的大小隨位移的變化圖象如圖27己所示己所示圖圖27己己544a故故WF mg mg a mga答案答案 (1) mga(2) mga【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】通過兩種方法對(duì)比，深刻理解功能關(guān)系通過兩種方法對(duì)比，深刻理解功能關(guān)系根據(jù)功的定義計(jì)算在小容器中下壓木塊時(shí)，嚴(yán)格的講根據(jù)功的定義計(jì)算在小容器中下壓木塊時(shí)，嚴(yán)格的講還要說明在還要說明在0的位移段壓力也是線性增大的的位移段壓力也是線性增大的124a54141181183導(dǎo)體克服

52、安培力做的功等于導(dǎo)體克服安培力做的功等于(切割磁感線引起的切割磁感線引起的)電磁電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化的電能感應(yīng)轉(zhuǎn)化的電能例例7如圖如圖28所示，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌所示，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距相距L，在，在M點(diǎn)和點(diǎn)和P點(diǎn)間接有一個(gè)阻值為點(diǎn)間接有一個(gè)阻值為R的電阻，的電阻，在兩導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域在兩導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域OO1O1O內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一質(zhì)量為一質(zhì)量為m、電阻為、電阻為r的導(dǎo)的導(dǎo)體棒體棒ab垂直地?cái)R在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)的上邊界相距垂直地?cái)R在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)的上邊界相距d0現(xiàn)使現(xiàn)使ab棒由靜止開始

53、釋放，棒棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)在離開磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(棒棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平，與導(dǎo)軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)導(dǎo)軌的電阻不計(jì))圖圖28(1)求棒求棒ab離開磁場(chǎng)的下邊界時(shí)的速度大小離開磁場(chǎng)的下邊界時(shí)的速度大小(2)求棒求棒ab在通過磁場(chǎng)區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱在通過磁場(chǎng)區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱(3)試分析討論棒試分析討論棒ab在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況【解析解析】(1)設(shè)棒設(shè)棒ab離開磁場(chǎng)的邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的速度離開磁場(chǎng)的邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

54、，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：EBLv電路中的電流電路中的電流I對(duì)棒對(duì)棒ab，由平衡條件得：，由平衡條件得：mgBIL0解得：解得：v (2)設(shè)整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為設(shè)整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由能量的轉(zhuǎn)化和守，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：恒定律可得：mg(d0d)Q mv2解得：解得：Qmg(d0d)故故Qab mg(d0d) ERr 22mg RrB L 12 232442m gRrB L rRr 232442m gRrB L (3)設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，由，由mgd0 mv02解得：解得：v0棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v ，則，則當(dāng)當(dāng)

55、v0v,即即d0 時(shí)時(shí),棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng);當(dāng)當(dāng)v0v，即，即d0 時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)當(dāng)v0v，即，即d0 時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做減速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)減速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)1202gd 22mg RrB L 22442m g RrB L 22442m g RrB L 22442m g RrB L 答案答案 (1)(2) mg(d0d) (3)當(dāng)當(dāng)v0v，即，即d0 時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v0v ，即，即d0

56、時(shí)，棒時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)后先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v0v，即，即d0 時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后先做減速運(yùn)動(dòng),后后做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】計(jì)算轉(zhuǎn)化的電能時(shí)，也可應(yīng)用動(dòng)能定理：計(jì)算轉(zhuǎn)化的電能時(shí)，也可應(yīng)用動(dòng)能定理：mg(d0d)W安安 mv20，其中，其中W安安E電電Q對(duì)于電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的問題，在以后的對(duì)于電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的問題，在以后的感應(yīng)電感應(yīng)電路路專題中還會(huì)作更深入的探討專題中還會(huì)作更深入的探討 22mg RrB L rRr 232442m gRrB L 22442m g RrB L 22442m g

57、RrB L 22442m g RrB L 12五、多次相互作用或含多個(gè)物體的系統(tǒng)的動(dòng)量、功能問五、多次相互作用或含多個(gè)物體的系統(tǒng)的動(dòng)量、功能問題題例例8如圖如圖29所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為M的的長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板上有一質(zhì)量為長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板上有一質(zhì)量為m的小物塊，它與長(zhǎng)木板間的的小物塊，它與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為開始時(shí)，長(zhǎng)木板與小物塊均靠在與水平面開始時(shí)，長(zhǎng)木板與小物塊均靠在與水平面垂直的固定擋板處，某時(shí)刻它們以共同的速度垂直的固定擋板處，某時(shí)刻它們以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng)，向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)長(zhǎng)木板與右邊的固定豎直擋板碰撞后，其速度的大小不當(dāng)長(zhǎng)木板與右邊的固

58、定豎直擋板碰撞后，其速度的大小不變、方向相反，以后每次的碰撞均如此設(shè)左右擋板之間的變、方向相反，以后每次的碰撞均如此設(shè)左右擋板之間的距離足夠長(zhǎng)，且距離足夠長(zhǎng)，且Mm圖圖29(1)要想物塊不從長(zhǎng)木板上落下，則長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度要想物塊不從長(zhǎng)木板上落下，則長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度L應(yīng)滿應(yīng)滿足什么條件？足什么條件？(2)若上述條件滿足，且若上述條件滿足，且M2 kg，m1 kg，v010 m/s，求整個(gè)系統(tǒng)在第，求整個(gè)系統(tǒng)在第5次碰撞前損失的所有機(jī)械能次碰撞前損失的所有機(jī)械能【解析解析】(1)設(shè)第設(shè)第1次碰撞后小物塊與長(zhǎng)木板共同運(yùn)動(dòng)的次碰撞后小物塊與長(zhǎng)木板共同運(yùn)動(dòng)的速度為速度為v1，第，第n次碰撞后小物塊與長(zhǎng)木板共同

59、運(yùn)動(dòng)的速度為次碰撞后小物塊與長(zhǎng)木板共同運(yùn)動(dòng)的速度為vn每次碰撞后，由于兩擋板的距離足夠長(zhǎng)，物塊與長(zhǎng)木板每次碰撞后，由于兩擋板的距離足夠長(zhǎng)，物塊與長(zhǎng)木板都能達(dá)到相對(duì)靜止，第都能達(dá)到相對(duì)靜止，第1次若不能掉下，往后每次相對(duì)滑動(dòng)次若不能掉下，往后每次相對(duì)滑動(dòng)的距離會(huì)越來越小，更不可能掉下由動(dòng)量守恒定律和能量的距離會(huì)越來越小，更不可能掉下由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有：守恒定律有：(Mm)v0(Mm)v1mgs (mM)v02 (Mm)v12解得：解得：s故故L應(yīng)滿足的條件是：應(yīng)滿足的條件是：Ls (2)第第2次碰撞前有：次碰撞前有：(Mm)v0(Mm)v1第第3次碰撞前有：次碰撞前有：(Mm)v1(

60、Mm)v21212 202MMm g v 202MMm g v第第n次碰撞前有：次碰撞前有：(Mm)vn2(Mm)vn1所以所以vn1( )n1v0故第故第5次碰撞前有：次碰撞前有：v4( )4v0故第故第5次碰撞前損失的總機(jī)械能為：次碰撞前損失的總機(jī)械能為：E (Mm)v02 (Mm)v42代入數(shù)據(jù)解得：代入數(shù)據(jù)解得：E149.98 J答案答案(1)L (2)149.98 J【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】在復(fù)雜的多過程問題上，歸納法和演繹法常常在復(fù)雜的多過程問題上，歸納法和演繹法常常大有作為大有作為1212MmMm MmMm 202MMm g v經(jīng)典考題經(jīng)典考題動(dòng)量與功能問題可以與高中物理所有的知識(shí)點(diǎn)綜合，是