黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 1 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 20112011 年版 年版 黃岡高考高中物理總復習資料黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 絕密 共共 150150 頁頁 專題一專題一 運動和力運動和力 例例例例 1 1 1 如圖 1 1 所示 質量為 m 5kg 的物體 置于一傾角為 30 的粗糙斜面體上 用一平行于斜面的大小為 30N 的力 F 推物體 使物體沿斜面向上勻速運動 斜面體質量 M 10kg 始終靜止 取 g 10m s2 求地面對斜面體的摩擦力及支持力 例例例例 2 2 2 如圖 1 3 所示 聲源 S 和觀察者 A 都沿 x 軸正方向運動 相對于地面的速 率分別為 vS和 vA 空氣中聲音傳播的速率為 設 空氣相對于地面沒有 P v SPAP vvvv 流動 1 若聲源相繼發出兩個聲信號 時間間隔為 t 請根據發出的這兩個聲信號從聲 源傳播到觀察者的過程 確定觀察者接收到這兩個聲信號的時間間隔 t 2 利用 1 的結果 推導此情形下觀察者接收到的聲源頻率與聲源發出的聲波頻 率間的關系式 F m M 圖 1 1 vSvA S A x 圖 1 3 黃岡中學 鄭帆黃岡中學 鄭帆 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 2 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 例例例例 3 3 3 假設有兩個天體 質量分別為 m1和 m2 它們相距 r 其他天體離它們很遠 可以認為這兩個天體除相互吸引作用外 不受其他外力作用 這兩個天體之所以能保持距 離 r 不變 完全是由于它們繞著共同 中心 質心 做勻速圓周運動 它們之間的萬有引 力作為做圓周運動的向心力 中心 O 位于兩個天體的連線上 與兩個天體的距離分別為 r1和 r2 1 r1 r2各多大 2 兩天體繞質心 O 轉動的角速度 線速度 周期各多大 例例例例 4 4 4 A B 兩個小球由柔軟的細線相連 線長 l 6m 將 A B 球先后以相同的初速 度 v0 4 5m s 從同一點水平拋出 先 A 后 B 相隔時間 t 0 8s 1 A 球拋出后經多少時間 細線剛好被拉直 2 細線剛被拉直時 A B 球的水平位移 相對于拋出點 各多大 取 g 10m s2 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 3 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 例例例例 5 5 5 內壁光滑的環形細圓管 位于豎直平面內 環的半徑為 R 比細管的半徑大 得多 在細圓管中有兩個直徑略小于細圓管管徑的小球 可視為質點 A 和 B 質量分別 為 m1和 m2 它們沿環形圓管 在豎直平面內 順時針方向運動 經過最低點時的速度都 是 v0 設 A 球通過最低點時 B 球恰好通過最高點 此時兩球作用于環形圓管的合力為零 那么 m1 m2 R 和 v0應滿足的關系式是 例例例例 6 6 6 有兩架走時準確的擺鐘 一架放在地面上 另一架放入探空火箭中 假若火 箭以加速度 a 8g 豎直向上發射 在升高時 h 64km 時 發動機熄火而停止工作 試分析計 算 火箭上升到最高點時 兩架擺鐘的讀數差是多少 不考慮 g 隨高度的變化 取 g 10m s2 例例例例 7 7 7 光滑的水平桌面上 放著質量 M 1kg 的木板 木板上放著一個裝有小馬達的 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 4 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 滑塊 它們的質量 m 0 1kg 馬達轉動時可以使細線卷在軸筒上 從而使滑塊獲得 v0 0 1m s 的運動速度 如圖 1 6 滑塊與木板之間的動摩擦因數 0 02 開始時我們用 手抓住木板使它不動 開啟小馬達 讓滑塊以速度 v0運動起來 當滑塊與木板右端相距 l 0 5m 時立即放開木板 試描述下列兩種不同情形中木板與滑塊的運動情況 并計算滑塊 運動到木板右端所花的時間 圖 1 6 1 線的另一端拴在固定在桌面上的小柱上 如圖 a 2 線的另一端拴在固定在木板右端的小柱上 如圖 b 線足夠長 線保持與水平桌面平行 g 10m s2 例例例例 8 8 8 相隔一定距離的 A B 兩球 質量相等 假定它們之間存在著恒定的斥力作 用 原來兩球被按住 處在靜止狀態 現突然松開 同時給 A 球以初速度 v0 使之沿兩球 連線射向 B 球 B 球初速度為零 若兩球間的距離從最小值 兩球未接觸 在剛恢復到原 始值所經歷的時間為 t0 求 B 球在斥力作用下的加速度 本題是 2000 年春季招生 北京 安徽地區試卷第 24 題 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 5 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 跟蹤練習跟蹤練習 1 如圖 1 7 所示 A B 兩球完全相同 質量為 m 用兩根等長的細線懸掛在 O 點 兩球之間夾著一根勁度系數為 k 的輕彈簧 靜止不動時 彈簧 位于水平方向 兩根細線之間的夾角為 則彈 簧的長度被壓縮 了 A B tanmg k 2tanmg k C D tan 2 mg k 2tan 2 mg k 2 如圖 1 8 所示 半徑為 R 圓心為 O 的大圓環固定在豎直平面內 兩個輕質小圓 環套在大圓環上 一根輕質長繩穿過兩個小圓環 它的兩端都系上質量為 m 的重物 忽略 小圓環的大小 1 將兩個小圓環固定在大圓環豎直對稱軸的兩側 30 的位置上 如圖 在兩個 小圓環間繩子的中點 C 處 掛上一個質量的重物 使兩個小圓環間的繩子水平 2Mm 然后無初速釋放重物 M 設繩子與大 小圓環間的摩擦均可忽略 求重物 M 下降的最大距 離 2 若不掛重物 M 小圓環可以在大圓環上自由移動 且繩子與大 小圓環間及大 小圓環之間的摩擦均可以忽略 問兩個小圓環分別在哪些位置時 系統可處于平衡狀態 圖 1 7 圖 1 8 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 6 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 3 圖 1 9 中的 A 是在高速公路上用超聲測速儀測量車速的示意圖 測速儀發出并接 收超聲波脈沖信號 根據發出和接收到的信號間的時間差 測出被測物體的速度 圖 B 中 P1 P2是測速儀發出的超聲波信號 n1 n2分別是 P1 P2由汽車反射回來的信號 設測速 儀勻速掃描 P1 P2之間的時間間隔 t 1 0s 超聲波在空氣中傳播的速度 v 340m s 若 汽車是勻速行駛的 則根據圖中可知 汽車在接收到 P1 P2兩個信號之間的時間內前進的 距離是 m 汽車的速度是 m s 圖 1 9 4 利用超聲波遇到物體發生反射 可測定物體運動的有關參量 圖 1 10 a 中儀 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 7 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 器 A 和 B 通過電纜線連接 B 為超聲波發射與接收一體化裝置 儀器 A 和 B 提供超聲波信 號源而且能將 B 接收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形 現固定裝置 B 并將它對準勻速行駛的小車 C 使其每隔固定時間 T0發射一短促的超 聲波脈沖 如圖 1 10 b 中幅度較大的波形 反射波滯后的時間已在圖中標出 其中 T 和 T 為已知量 另外還知道該測定條件下超聲波在空氣中的速度為 v0 根據所給信息求 小車的運動方向和速度大小 圖 1 10 5 關于繞地球勻速圓周運動的人造地球衛星 下列說法中 正確的是 A 衛星的軌道面肯定通過地心 B 衛星的運動速度肯定大于第一宇宙速度 C 衛星的軌道半徑越大 周期越大 速度越小 D 任何衛星的軌道半徑的三次方跟周期的平方比都相等 6 某人造地球衛星質量為 m 其繞地球運動的軌道為橢圓 已知它在近地點時距離 地面高度為 h1 速率為 v1 加速度為 a1 在遠地點時距離地面高度為 h2 速率為 v2 設地 球半徑為 R 則該衛星 1 由近地點到遠地點過程中地球對它的萬有引力所做的功是多少 2 在遠地點運動的加速度 a2多大 7 從傾角為的斜面上的 A 點 以水平初速度 v0拋出一個小球 問 1 拋出后小球到斜面的最大 垂直 距離多大 B A 圖 1 11 A B a 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 8 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 2 小球落在斜面上 B 點與 A 點相距多遠 8 滑雪者從 A 點由靜止沿斜面滑下 經一平臺后水平飛離 B 點 地面上緊靠平臺有 一個水平臺階 空間幾何尺度如圖 1 12 所示 斜面 平臺與滑雪板之間的動摩擦因數為 假設滑雪者由斜面底端進入平臺后立即沿水平方向運動 且速度大小不變 求 1 滑雪者離開 B 點時的速度大小 2 滑雪者從 B 點開始做平拋運動的水平距離 9 如圖 1 13 所示 懸掛在小車支架上的擺長為 l 的擺 小車與擺球一起以速度 v0 勻速向右運動 小車與矮墻相碰后立即停止 不彈回 則下列關于擺球上升能夠達到的最 大高度 H 的說法中 正確的是 A 若 則 H l 0 2vgl 圖 1 12 v0 圖 1 13 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 9 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 B 若 則 H 2l 0 4vgl C 不論 v0多大 可以肯定 H 總是成立的 2 0 2 v g D 上述說法都正確 10 水平放置的木柱 橫截面為邊長等于 a 的正四邊形 ABCD 擺長 l 4a 的擺 懸掛 在 A 點 如圖 1 14 所示 開始時質量為 m 的擺球處在與 A 等高的 P 點 這時擺線沿水 平方向伸直 已知擺線能承受的最大拉力為 7mg 若以初速度 v0豎直向下將擺球從 P 點拋 出 為使擺球能始終沿圓弧運動 并最后擊中 A 點 求 v0的許可值范圍 不計空氣阻力 11 已知單擺 a 完成 10 次全振動的時間內 單擺 b 完成 6 次全振動 兩擺長之差為 1 6m 則兩擺長與分別為 a l b l 圖 1 14 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 10 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 A B 2 5m 0 9m ab ll 0 9m 2 5m ab ll C D 2 4m 4 0m ab ll 4 0m 2 4m ab ll 12 一列簡諧橫波沿直線傳播 傳到 P 點時開始計時 在 t 4s 時 P 點恰好完成了 6 次全振動 而在同一直線上的 Q 點完成了次全振動 已知波長為 試求 P Q 間 1 2 4 1 13m 3 的距離和波速各多大 13 如圖 1 15 所示 小車板面上的物體質量為 m 8kg 它 被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上 這時彈簧 的彈力為 6N 現沿水平向右的方向對小車施以作用力 使小車 由靜止開始運動起來 運動中加速度由零逐漸增大到 1m s2 隨 即以 1m s2的加速度做勻加速直線運動 以下說法中 正確的是 A 物體與小車始終保持相對靜止 彈簧對物體的作用力始終沒有發生變化 B 物體受到的摩擦力先減小 后增大 先向左 后向右 C 當小車加速度 向右 為 0 75m s2時 物體不受摩擦力作用 D 小車以 1m s2的加速度向右做勻加速直線運動時 物體受到的摩擦力為 8N 14 如圖 1 16 所示 一塊質量為 M 長為 L 的均質板放在很長的光滑水平桌面上 板的左端有一質量為 m 的小物體 可視為質點 物體上連接一根很長的細繩 細繩跨過 位于桌邊的定滑輪 某人以恒定的速率 v 向下拉繩 物體最多只能到達板的中點 而板的 右端尚未到達桌邊定滑輪處 試求 1 物體剛達板中點時板的位移 2 若板與桌面之間有摩擦 為使物體能達到板的右端 板與桌面之間的動摩擦因 數的范圍是多少 圖 1 15 v M m 圖 1 16 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 11 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 15 在水平地面上有一質量為 2kg 的物體 物體在水平拉力 F 的作用下由靜止開始運 動 10s 后拉力大小減為 該物體的運動速度隨時間變化的圖像如圖 1 17 所示 求 3 F 1 物體受到的拉力 F 的大小 2 物體與地面之間的動摩擦因數 g 取 10m s2 16 如圖所示 一高度為 h 0 8m 粗糙的水平面在 B 點處與一傾角為 30 的斜面 BC 連接 一小滑塊從水平面上的 A 點以 v0 3m s 的速度在粗糙的水平面上向右運動 運動到 B 點時小滑塊恰能沿光滑斜面下滑 已知 AB 間的距離 S 5m 求 1 小滑塊與水平面間的動摩擦因數 v m s 1 t s 2 4 6 8 246810 12 14 16 O 圖 1 17 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 12 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 2 小滑塊從 A 點運動到地面所需的時間 3 若小滑塊從水平面上的 A 點以 v1 5m s 的速度在粗糙的水平面上向右運動 運 動到 B 點時小滑塊將做什么運動 并求出小滑塊從 A 點運動到地面所需時間 取 g 10m s2 專題二專題二 動量與機械能動量與機械能 黃岡中學 徐輝黃岡中學 徐輝 命題導向命題導向 動量守恒與能量守恒是近幾年高考理科綜合物理命題的重點 熱點和焦點 也是廣大 考生普遍感到棘手的難點之一 動量守恒與能量守恒貫穿于整個高中物理學習的始終 是 聯系各部分知識的主線 它不僅為解決力學問題開辟了兩條重要途徑 同時也為我們分析 問題和解決問題提供了重要依據 守恒思想是物理學中極為重要的思想方法 是物理學研 究的極高境界 是開啟物理學大門的金鑰匙 同樣也是對考生進行方法教育和能力培養的 重要方面 因此 兩個守恒可謂高考物理的重中之重 常作為壓軸題出現在物理試卷中 如 2004 年各地高考均有大題 縱觀近幾年高考理科綜合試題 兩個守恒考查的特點是 靈活性強 難度較大 能力要求高 內容極豐富 多次出現在兩個守恒定律網絡交 匯的綜合計算中 h AB C 圖 1 18 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 13 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 題型全 年年有 不回避重復考查 平均每年有 3 6 道題 是區別考生能力的重 要內容 兩個守恒定律不論是從內容上看還是從方法上看都極易滿足理科綜合試題的要求 經常與牛頓運動定律 圓周運動 電磁學和近代物理知識綜合運用 在高考中所占份量相 當大 從考題逐漸趨于穩定的特點來看 我們認為 2005 年對兩個守恒定律的考查重點仍放 在分析問題和解決問題的能力上 因此在第二輪復習中 還是應在熟練掌握基本概念和規 律的同時 注重分析綜合能力的培養 訓練從能量 動量守恒的角度分析問題的思維方 法 典型例題典型例題 例例例例 1 1 1 2001 年理科綜合 下列是一些說法 一質點受到兩個力作用且處于平衡狀態 靜止或勻速 這兩個力在同一段時間內 的沖量一定相同 一質點受兩個力作用且處于平衡狀態 靜止或 勻速 這兩個力在同一時間內做的功或者都為零 或者大 小相等符號相反 在同樣時間內 作用力力和反作用力的功大小不一定相等 但正負符號一定相反 在同樣的時間內 作用力和反作用力的功大小不一定相等 正負號也不一定相反 以上說法正確的是 A B C D 例例例例 2 2 2 石家莊 為了縮短航空母艦上飛機起飛前行駛的距離 通常用彈簧彈出 飛機 使飛機獲得一定的初速度 進入跑道加速起飛 某飛機采用該方法獲得的初速度為 v0 之后 在水平跑道上以恒定功率 P 沿直線加速 經過時間 t 離開航空母艦且恰好達 到最大速度 vm 設飛機的質量為 m 飛機在跑道上加速時所受阻力大小恒定 求 1 飛機在跑道上加速時所受阻力 f 的大小 2 航空母艦上飛機跑道的最小長度 s 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 14 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 例例例例 3 3 3 如下圖所示 質量為 m 2kg 的物體 在水平力 F 8N 的作用下 由靜止開 始沿水平面向右運動 已知物體與水平面間的動摩擦因數 0 2 若 F 作用 t1 6s 后撤去 撤去 F 后又經 t2 2s 物體與豎直墻壁相碰 若物體與墻壁作用時間 t3 0 1s 碰墻后反向彈 回的速度 6m s 求墻壁對物體的平均作用力 g 取 10m s2 v 例例例例 4 4 4 有一光滑水平板 板的中央有一小孔 孔內穿入一根光滑輕線 輕線的上 端系一質量為 M 的小球 輕線的下端系著質量分別為 m1和 m2的兩個物體 當小球在光滑 水平板上沿半徑為 R 的軌道做勻速圓周運動時 輕線下端的兩個物體都處于靜止狀態 如 下圖 若將兩物體之間的輕線剪斷 則小球的線速度為多大時才能再次在水平板上做勻速 圓周運動 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 15 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 例例例例 5 5 5 如圖所示 水平傳送帶 AB 長 l 8 3m 質量為 M 1kg 的木塊隨傳送帶一起 以 v1 2m s 的速度向左勻速運動 傳送帶的傳送速度恒定 木塊與傳送帶間的動摩擦因數 0 5 當木塊運動至最左端 A 點時 一顆質量為 m 20g 的子彈以 300m s 水平向右的 0 v 速度正對射入木塊并穿出 穿出速度 u 50m s 以后每隔 1s 就有一顆子彈射向木塊 設子 彈射穿木塊的時間極短 且每次射入點各不相同 g 取 10m s 求 1 在被第二顆子彈擊中前 木塊向右運動離 A 點的最大距離 2 木塊在傳達帶上最多能被多少顆子彈擊中 3 從第一顆子彈射中木塊到木塊最終離開傳送帶的過程中 子彈 木塊和傳送帶 這一系統產生的熱能是多少 g 取 10m s 例例例例 6 6 6 質量為 M 的小車靜止在光滑的水平面上 小車的上表面是一光滑的曲面 末端是水平的 如下圖所示 小車被擋板 P 擋住 質量為 m 的物體從距地面高 H 處自由下 落 然后沿光滑的曲面繼續下滑 物體落地點與小車右端距離 s0 若撤去擋板 P 物體仍 從原處自由落下 求物體落地時落地點與小車右端距離是多少 v0 m A B M 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 16 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 例例例例 7 7 7 如下圖所示 一輛質量是 m 2kg 的平板車左端放有質量 M 3kg 的小滑塊 滑塊與平板車之間的動摩擦因數 0 4 開始時平板車和滑塊共同以 v0 2m s 的速度在光 滑水平面上向右運動 并與豎直墻壁發生碰撞 設碰撞時間極短且碰撞后平板車速度大小 保持不變 但方向與原來相反 平板車足夠長 以至滑塊不會滑到平板車右端 取 g 10m s2 求 1 平板車每一次與墻壁碰撞后向左運動的最大距離 2 平板車第二次與墻壁碰撞前瞬間的速度 v 3 為使滑塊始終不會滑到平板車右端 平板車至少多長 Mm v0 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 17 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 例例例例 8 8 8 如圖所示 光滑水平面上有一小車 B 右端固定一個砂箱 砂箱左側連著 一水平輕彈簧 小車和砂箱的總質量為 M 車上放有一物塊 A 質量也是 M 物塊 A 隨小 車以速度 v0向右勻速運動 物塊 A 與左側的車面的動摩擦因數為 與右側車面摩擦不 計 車勻速運動時 距砂面 H 高處有一質量為 m 的泥球自由下落 恰好落在砂箱中 求 1 小車在前進中 彈簧彈性勢能的最大值 2 為使物體 A 不從小車上滑下 車面粗糙部分應多長 跟蹤練習跟蹤練習 1 物體在恒定的合力 F 作用下作直線運動 在時間 t1內速度由 0 增大到 v 在時間 t2 內速度由 v 增大到 2v 設 F 在 t1內做的功是 W1 沖量是 I1 在 t2內做的功是 W2 沖量是 I2 那么 A B 1212 II WW 1212 II WW C D 1212 II WW 1212 II WW 2 矩形滑塊由不同材料的上 下兩層粘在一起組成 將其放在光滑的水平面上 如圖所 示 質量為 m 的子彈以速度 v 水平射向滑塊 若射擊上層 則子彈剛好不穿出 若射 擊下層 整個子彈剛好嵌入 則上述兩種情況比較 說法正確的是 m H A B v0 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 18 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 兩次子彈對滑塊做功一樣多 兩次滑塊所受沖量一樣大 子彈嵌入下層過程中對滑塊做功多 子彈擊中上層過程中產生的熱量多 A B C D 3 如圖所示 半徑為 R 內表面光滑的半球形容器放在光滑的水平面上 容器左側靠在豎 直墻壁 一個質量為 m 的小物塊 從容器頂端 A 無初速釋放 小物塊能沿球面上升的 最大高度距球面底部 B 的距離為 求 3 4 R 1 豎直墻作用于容器的最大沖量 2 容器的質量 M 4 離子發動機是一種新型空間發動機 它能給衛星軌道糾偏或調整姿態提供動力 其中有 甲 乙 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 19 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 一種離子發動機是讓電極發射的電子撞擊氙原子 使之電離 產生的氙離子經加速電場 加速后從尾噴管噴出 從而使衛星獲得反沖力 這種發動機通過改變單位時間內噴出離 子的數目和速率 能準確獲得所需的糾偏動力 假設衛星 連同離子發動機 總質量為 M 每個氙離子的質量為 m 電量為 q 加速電壓為 U 設衛星原處于靜止狀態 若要 使衛星在離子發動機起動的初始階段能獲得大小為 F 的動力 則發動機單位時間內應噴 出多少個氙離子 此時發動機動發射離子的功率為多大 5 如圖所示 AB 為斜軌道 與水平方向成 45 角 BC 為水平軌道 兩軌道在 B 處通過一 段小圓弧相連接 一質量為 m 的小物塊 自軌道 AB 的 A 處從靜止開始沿軌道下滑 最 后停在軌道上的 C 點 已知 A 點高 h 物塊與軌道間的滑動摩擦系數為 求 1 在整個滑動過程中摩擦力所做的功 2 物塊沿軌道 AB 段滑動時間 t1與沿軌道 BC 段滑動時間 t2之比值 1 2 t t 3 使物塊勻速地 緩慢地沿原路回到 A 點所需做的功 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 20 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 6 如圖所示 粗糙的斜面 AB 下端與光滑的圓弧軌道 BCD 相切于 B 整個裝置豎直放置 C 是最低點 圓心角 BOC 37 D 與圓心 O 等高 圓弧軌道半徑 R 0 5m 斜面長 L 2m 現有一個質量 m 0 1kg 的小物體 P 從斜面 AB 上端 A 點無初速下滑 物體 P 與斜 面 AB 之間的動摩擦因數為 0 25 求 1 物體 P 第一次通過 C 點時的速度大小和對 C 點處軌道的壓力各為多大 2 物體 P 第一次離開 D 點后在空中做豎直上拋運動 不計空氣阻力 則最高點 E 和 D 點之間的高度差為多大 3 物體 P 從空中又返回到圓軌道和斜面 多次反復 在整個運動過程中 物體 P 對 C 點處軌道的最小壓力為多大 7 如圖所示 光滑水平面 AB 與豎直面內的半圓形導軌在 B 點銜接 導軌半徑為 R 一個 質量為 m 的靜止物塊在 A 處壓縮彈簧 在彈力的作用下獲一向右的速度 當它經過 B 點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的 7 倍 之后向上運動恰能完成半圓周運動到 達 C 點 求 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 21 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 1 彈簧對物塊的彈力做的功 2 物塊從 B 至 C 克服阻力做的功 3 物塊離開 C 點后落回水平面時其動能的大小 8 03 全國高考 34 理綜 22 分 一傳送帶裝置示意如下圖 其中傳送帶經過 AB 區域 時是水平的 經過 BC 區域時變為圓弧形 圓弧由光滑模板形成 未畫出 經過 CD 區 域時是傾斜的 AB 和 CD 都與 BC 相切 現將大量的質量均為 m 的小貨箱一個一個在 A 處放到傳送帶上 放置時初速為零 經傳送帶運送到 D 處 D 和 A 的高度差為 h 穩定 工作時傳送帶速度不變 CD 段上各箱等距排列 相鄰兩箱的距離為 L 每個箱子在 A 處投放后 在到達 B 之前已經相對于傳送帶靜止 且以后也不再滑動 忽略經 BC 段時 的微小滑動 已知在一段相當長的時間 T 內 共運送小貨箱的數目為 N 這裝置由電 動機帶電 傳送帶與輪子間無相對滑動 不計輪軸處的摩擦 求電動機的平均輸出功率 P 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 22 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 9 如圖所示 質量 M 0 45kg 的帶有小孔的塑料塊沿斜面滑到最高點 C 時速度恰為零 此 時與從 A 點水平射出的彈丸相碰 彈丸沿著斜面方向進入塑料塊中 并立即與塑料塊 有相同的速度 已知 A 點和 C 點距地面的高度分別為 H 1 95m h 0 15m 彈丸的質 量 m 0 050kg 水平初速度 v0 8m s 取 g 10m s2 求 1 斜面與水平地面的夾角 可用反三角函數表示 2 若在斜面下端與地面交接處設一個垂直于斜面的彈性擋板 塑料塊與它相碰后的 速率等于碰前的速率 要使塑料塊能夠反彈回到 C 點 斜面與塑料塊間的動摩擦 因數可為多少 10 04 江蘇 18 16 分 一個質量為 M 的雪橇靜止在水平雪地上 一條質量為 m 的愛 斯基摩狗站在雪橇上 狗向雪橇的正后方跳下 隨后又追趕并向前跳上雪橇 其后狗 又反復地跳下 追趕并跳上雪橇 狗與雪橇始終沿一條直線運動 若狗跳離雪橇時雪 橇的速度為 V 則此時狗相對于地面的速度為 V u 其中 u 為狗相對于雪橇的速度 V u 為代數和 若以雪橇運動的方向為正方向 則 V 為正值 u 為負值 設狗總以速 度 v 追趕和跳上雪橇 雪橇與雪地間的摩擦忽略不計 已知 v 的大小為 5m s u 的大 小為 4m s M 30kg m 10kg 1 求狗第一次跳上雪橇后兩者的共同速度的大小 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 23 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 2 求雪橇最終速度的大小和狗最多能跳動上雪橇的次數 供使用但不一定用到的對數值 lg2 0 301 lg3 0 477 11 汕頭 如下圖所示 光滑水平面上 質量為 m 的小球 B 連接著輕質彈簧 處于靜止 狀態 質量為 2m 的小球 A 以大小為 v0的初速度向右運動 接著逐漸壓縮彈簧并使 B 運動 過一段時間 A 與彈簧分離 1 當彈簧被壓縮到最短時 彈簧的彈性勢能 Ep多大 2 若開始時在 B 球的右側某位置固定一塊擋板 在 A 球與彈簧未分離前使 B 球與擋 板發生碰撞 并在碰后立刻將擋板撤走 設 B 球與擋板的碰撞時間極短 碰后 B 球的速度大小不變但方向相反 欲使此后彈簧被壓縮到最短時 彈簧勢能達到第 1 問中 Ep的 2 5 倍 必須使 B 球在速度多大時與擋板發生碰撞 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 24 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 12 00 全國高考 22 天津江西 14 分 在原子核物理中 研究核子與核子關聯的最有 效途徑是 雙電荷交換反應 這類反應的前半部分過程和下述力學模型類似 兩個小球 A 和 B 用輕質彈簧相連 在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態 在它們左邊有一垂直于軌 道的固定擋板 P 右邊有一個小球 C 沿軌道以速度 v0射向 B 球 如圖所示 C 與 B 發生碰 撞并立即結成一個整體 D 在它們繼續向左運動的過程中 當彈簧長度變到最短時 長度 突然被鎖定 不再改變 然后 A 球與擋板 P 發生碰撞 碰后 A D 都靜止不動 A 與 P 接 觸而不粘連 這一段時間 突然解除鎖定 鎖定及解除鎖定均無機械能損失 已知 A B C 三球的質量為 m 1 求彈簧長度剛被鎖定后 A 球的速度 2 求在 A 球離開擋板 P 之后的運動過程中 彈簧的最大彈性勢能 13 廣州 用輕彈簧相連的質量均為 2kg 的 A B 兩物塊都以 v 6m s 的速度在光滑的水 平地面上運動 彈簧處于原長 質量 4kg 的物塊 C 靜止在前方 如下圖所示 B 與 C 碰撞后二者粘在一起運動 求 在以后的運動中 1 當彈簧的彈性勢能最大時物體 A 的速度多大 2 彈性勢能的最大值是多大 3 A 的速度有可能向左嗎 為什么 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 25 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 14 04 廣東 17 16 分 圖中 輕彈簧的一端固定 另一端與滑塊 B 相連 B 靜止在 水平直導軌上 彈簧處在原長狀態 另一質量與 B 相同的滑塊 A 從導軌上的 P 點以某一 初速度向 B 滑行 當 A 滑過距離 l1時 與 B 相碰 碰撞時間極短 碰后 A B 緊貼在一起 運動 但互不粘連 已知最后 A 恰好返回到出發點 P 并停止 滑塊 A 和 B 與導軌的滑動摩 擦因數都為 運動過程中彈簧最大形變量為 l2 重力加速度為 g 求 A 從 P 點出發時的 初速度 v0 15 01 春季招生 22 14 分 如下圖所示 A B 是靜止在水平地面上完全相同的兩塊 長木板 A 的左端和 B 的右面端相接觸 兩板的質量皆為 M 2 0kg 長度皆為 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 26 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 l 1 0m C 是一質量為 m 1 0kg 的小物塊 現給它一初速度 v0 2 0m s 使它從 B 板的 左端開始向右滑動 已知地面是光滑的 而 C 與 A B 之間的動摩擦因數為 0 10 求最后 A B C 各以多大的速度做勻速運動 取重力加速度 g 10m s2 16 如圖所示 一個長為 L 質量為 M 的長方形木塊 靜止在光滑水平面上 一個質量為 m 的物塊 可視為質點 以水平初速度 v0 從木塊的左端滑向另一端 設物塊與木 塊間的動摩擦因數為 當物塊與木塊達到相對靜止時 物塊仍在長木塊上 求系統 機械能轉化成內能的量 Q BA v0 C 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 27 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 專題三專題三 電場和磁場電場和磁場 黃岡中學 江楚橋黃岡中學 江楚橋 方法歸納方法歸納 一 場強 電勢的概念一 場強 電勢的概念 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 28 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 1 電場強度 E 定義 放入電場中某點的電荷受的電場力 F 與它的電量 q 的比值叫做該點的電場強 度 數學表達式 單位 qFE mV 電場強度 E 是矢量 規定正電荷在電場中某點所受電場力的方向即為該點的電場強 度的方向 場強的三個表達式 定義式決定式關系式 表達式 qFE r kQ E d U E 選用 范圍 對任何電場 E 的大 小及方向都適用 與檢驗電荷的電量 的大小 電性及存 在與否無關 q 是檢驗電荷 只對真空的點電荷適用 Q 是場源電荷的電量 r 研究點到場源電荷 的距離 只對勻強電場適用 U 電場中兩點的電勢差 d 兩點間沿電場線方向 的距離 說明 電場強度是描述電場力的性質的物理量 電場 E 與 F q 無關 取決 于電場本身 當空間某點的電場是由幾個點電荷共同激發的 則該點的電場強度 等于每個點電荷單獨存在時所激發的電場在該點的場強的矢量和 比較電場中兩點的電場強度的大小的方法 由于場強是矢量 比較電場強度的大小應比較其絕對值的大小 絕對值大的場強就大 絕對值小的場強就小 在同一電場分布圖上 觀察電場線的疏密程度 電場線分布相對密集處 場強較大 電場較大 電場線分布相對稀疏處 場強較小 形成電場的電荷為點電荷時 由點電荷場強公式可知 電場中距這個點電荷 2 r kQ E Q 較近的點的場強比距這個點電荷 Q 較遠的點的場強大 勻強電場場強處處相等 等勢面密集處場強大 等勢面稀疏處場強小 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 29 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 2 電勢 電勢差和電勢能 定義 電勢 在電場中某點放一個檢驗電荷 q 若它具有的電勢能為 E 則該點的電勢為電勢 能與電荷的比值 電場中某點的電勢在數值上等于單位正電荷由該點移到零電勢點時電場 力所做的功 也等于該點相對零電勢點的電勢差 電勢差 電荷在電場中由一點 A 移到另一點 B 時 電場力做功與電荷電量 q 的比 AB W 值 稱為 AB 兩點間的電勢差 也叫電壓 電勢能 電荷在電場中所具有的勢能 在數值上等于將電荷從這一點移到電勢能為零 處電場力所做的功 定義式 或 單位 V q E U q W U AB AB 單位 JUqE 說明 電勢具有相對性 與零電勢的選擇有關 一般以大地或無窮遠處電勢為零 電勢是標量 有正負 其正負表示該的電勢與零電勢的比較是高還是低 電勢是描述電場能的物理量 關于幾個關系 關于電勢 電勢差 電勢能的關系 電勢能是電荷與電場所共有的 電勢 電勢差是由電場本身因素決定的 與檢驗電荷 的有無沒有關系 電勢 電勢能具有相對性 與零電勢的選擇有關 電勢差具有絕對性 與零電勢的選 擇無關 關于電場力做功與電勢能改變的關系 電場力對電荷做了多少功 電勢能就改變多少 電荷克服電場力做了多少功 電勢能 就增加多少 電場力對電荷做了多少正功 電勢能就減少多少 即 EW 在學習電勢能時可以將 重力做功與重力勢能的變化 作類比 關于電勢 等勢面與電場線的關系 電場線垂直于等勢面 且指向電勢降落最陡的方向 等勢面越密集的地方 電場強度 越大 比較電荷在電場中某兩點的電勢大小的方法 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 30 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 利用電場線來判斷 在電場中沿著電場線的方向 電勢逐點降低 利用等勢面來判斷 在靜電場中 同一等勢面上各的電勢相等 在不同的等勢面間 沿著電場線的方向各等勢面的電勢越來越低 利用計算法來判斷 因為電勢差 結合 q W U ab ab 若 則 若 則 baab UUU 0 ab U ba UU 0 ab U ba UU 若 則0 ab U ba UU 比較電荷在電場中某兩點的電勢能大小的方法 利用電場力做功來判斷 在電場力作用下 電荷總 是從電勢能大的地方移向電勢能小的地方 這種方法與電 荷的正負無關 利用電場線來判斷 正電荷順著電場線的方向移動時 電勢能逐漸減少 逆著電場 線方向移動時 電勢能逐漸增大 負電荷則相反 二 靜電場中的平衡問題二 靜電場中的平衡問題 電場力 庫侖力 雖然在本質上不同于重力 彈力 摩擦力 但是產生的效果是服從 牛頓力學中的所有規律 所以在計算其大小 方向時應按電場的規律 而在分析力產生的 效果時 應根據力學中解題思路進行分析處理 對于靜電場中的 平衡 問題 是指帶電 體的加速度為零的靜止或勻速直線運動狀態 屬于 靜力學 的范疇 只是分析帶電體受 的外力時除重力 彈力 摩擦力等等 還需多一種電場而已 解題的一般思維程序為 明確研究對象 將研究對象隔離出來 分析其所受的全部外力 其中電場力 要根據電荷的正負及 電場的方向來判斷 根據平衡條件或 列出方程 0F 0 x F 0 y F 解出方程 求出結果 三 電加速和電偏轉三 電加速和電偏轉 1 帶電粒子在電場中的加速 在勻強電場中的加速問題 一般屬于物體受恒力 重力一般不計 作用運動問題 處 理的方法有兩種 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 31 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 根據牛頓第二定律和運動學公式結合求解 根據動能定理與電場力做功 運動學公式結合求解 基本方程 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvUq m Eq a d U E asvv2 2 1 2 2 在非勻強電場中的加速問題 一般屬于物體受變力作用運動問題 處理的方法只能根 據動能定理與電場力做功 運動學公式結合求解 基本方程 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvUq 2 帶電粒子在電場中的偏轉 設極板間的電壓為 U 兩極板間的距離為 極板長度為 dL 運動狀態分析 帶電粒子垂直于勻強電場的場強方向進入電場后 受到恒定的電場力 作用 且與初速度方向垂直 因而做勻變速曲線運動 類似平拋運動如圖 1 運動特點分析 在垂直電場方向做勻速直 線運動 0 vvx tvx 0 在平行電場方向 做初速 度為零的勻加速直線運動 atvy 2 2 1 aty dm Uq m Eq a 通過電場區的時間 0 v L t 粒子通過電場區的側移距離 2 0 2 2mdv UqL y 粒子通過電場區偏轉角 2 0 mdv UqL tg 帶電粒子從極板的中線射入勻強電場 其出射時速度方向的反向延長線交于入射線的 中點 所以側移距離也可表示為 tg L y 2 四 電容器的動態分析四 電容器的動態分析 圖 1 v 0 v y U d 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 32 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 這類問題關鍵在于弄清楚哪些是變量 哪些是不變量 哪些是自變量 哪些是因變量 同時要注意對公式的理解 定義式適用于任何電容器 而電容 C 與 Q U 無 U Q U Q C 關 區分兩種基本情況 一是電容器兩極間與電源相連接 則電容器兩極間的電勢差 U 不 變 二是電容器充電后與電源斷開 則電容器所帶的電量 Q 保持不變 電容器結構變化引起的動態變化問題的分析方法 平行板電容器是電容器的一個理 想化模型 其容納電荷的本領用電容 C 來描述 當改變兩金屬板間距 d 正對面積 S 或其 中的介質時 會引起 C 值改變 給兩個金屬板帶上等量異號電荷 Q 后 板間出現勻強電場 E 存在電勢差 U 若改變上述各量中的任一個 都會引起其它量的變化 若兩極板間一帶 電粒子 則其受力及運動情況將隨之變化 與兩極板相連的靜電計也將有顯示等等 解此類問題的關鍵是 先由電容定義式 平行板電容器電容的大小 C 與板距 U Q C d 正面積 S 介質的介電常數的關系式和勻強電場的場強計算式導出 d S C d U E 等幾個制約條件式備用 接著弄清三 d SU CUQ S dQ C Q U S Q Cd Q E 點 電容器兩極板是否與電源相連接 哪個極板接地 C 值通過什么途徑改變 若 電容器充電后脫離電源 則隱含 Q 不改變 這個條件 若電容器始終接在電源上 則隱 含 U 不改變 等于電源電動勢 這個條件 若帶正電極板接地 則該極板電勢為零度 電場中任一點的電勢均小于零且沿電場線方向逐漸降低 若帶負電極板接地 則該極板電 勢為零 電場中任一點電勢均大于零 五 帶電粒子在勻強磁場的運動五 帶電粒子在勻強磁場的運動 1 帶電粒子在勻強磁場中運動規律 初速度的特點與運動規律 為靜止狀態0 0 v0 洛 f 則粒子做勻速直線運動Bv 0 洛 f 則粒子做勻速圓周運動 其基本公式為 Bv Bqvf 洛 向心力公式 R v mBqv 2 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 33 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 運動軌道半徑公式 Bq mv R 運動周期公式 Bq m T 2 動能公式 m BqR mvEk 2 2 1 2 2 T 或 的兩個特點 f T 和的大小與軌道半徑 R 和運行速率 無關 只與磁場的磁感應強度f v B 和粒子的荷質比 有關 m q 荷質比 相同的帶電粒子 在同樣的勻強磁場中 和相同 m q Tf 與 B 成 角 則粒子做等距螺旋運動v 900 0 Bqvf洛 2 解題思路及方法 圓運動的圓心的確定 利用洛侖茲力的方向永遠指向圓心的特點 只要找到圓運動兩個點上 的洛侖茲力的方向 其延長線的交點必為圓心 利用圓上弦的中垂線必過圓心的特點找圓心 六 加速器問題六 加速器問題 1 直線加速器 單級加速器 是利用電場加速 如圖 2 所示 粒子獲得的能量 UqmvEk 2 2 1 缺點是 粒子獲得的能量與電壓有關 而電壓又 不能太高 所以粒子的能量受到限制 多級加速器 是利用兩個金屬筒縫間 的電場加速 粒子獲得的能量 nUqmvEk 2 2 1 缺點是 金屬筒的長度一個比一個長 占用空間太大 圖 2 U 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 34 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 2 回旋加速器 采用了多次小電壓加速的優點 巧妙地利用電場對粒子加速 利用磁場對粒子偏轉 實驗對粒子加速 回旋加速器使粒子獲得的最大能量 在粒子的質量 電量 磁感應強度 B D 型盒的半徑 R 一定的條件下 由軌道半mq 徑可知 即有 所以粒子的最大能量為 Bq mv R m BqR v max m RqB mvE 22 1 222 2 maxmax 由動能定理可知 加速電壓的高低只會影響帶電粒子加速的總次數 并 max EnUq 不影響引出時的最大速度和相應的最大能量 回旋加速器能否無限制地給帶電粒子加速 回旋加速器不能無限制地給帶電粒子加速 在粒子的能量很高時 它的速度越接近光 速 根據愛因斯坦的狹義相對論 這里粒子的質量將隨著速率的增加而顯著增大 從而使 粒子的回旋周期變大 頻率變小 這樣交變電場的周期難以與回旋周期一致 這樣就破壞 了加速器的工作條件 也就無法提高速率了 七 粒子在交變電場中的往復運動七 粒子在交變電場中的往復運動 當電場強度發生變化時 由于帶電粒子在電場中的受力將發生變化 從而使粒子的運 動狀態發生相應的變化 粒子表現出來的運動形式可能是單向變速直線運動 也可能是變 速往復運動 帶電粒子是做單向變速直線運動 還是做變速往復運動主要由粒子的初始狀態與電場 的變化規律 受力特點 的形式有關 1 若粒子 不計重力 的初速度為零 靜止在兩極板間 再在兩極板間加上圖 3 的 圖 3 圖 4 q m uA t t 00 T 2 T T 2T AB uA 黃岡高考高中物理總復習資料 絕密 第第 35 頁頁 共共 150 頁頁 雨竹林高考網雨竹林高考網 精心整理收集精心整理收集 電壓 粒子做單向變速直線運動 若加上圖 4 的電壓 粒子則做往復變速運動 2 若粒子以初速度為從 B 板射入兩極板之間 并且電場力能在半個周期內使之速 0 v 度減小到零 則圖 1 的電壓能使粒子做單向變速直線運動 則圖 2 的電壓也不能粒子做往 復運動 所以這類問題要結合粒子的初始狀態 電壓