2018年高考物理选做题辅导讲义
2018年高考物理(新课标)总复习配套讲义：第18课时 动
第18课时 动力学中的两类典型模型(题型研究课)[命题者说] 传送带问题和滑块滑板问题是高考中常考的两类题型，相对于其他题型而言，这两类问题综合性较强，难度较大，且有时和能量相结合，考查综合分析能力，学习本课时，要侧重对过程的分析和理解。
摩擦力的转换、对地位移和二者间相对位移的区别，综合牛顿运动定律、运动学公式、功和能等知识，该题型按传送带设置可分为水平与倾斜两种；按转向可分为物、带同向和物、带反向两种；按转速是否变化可分为匀速和匀变速两种。
题型1 物块轻放在匀速运动的水平传送带上[例1] (多选)如图所示，传送带的水平部分长为L ，运动速率恒为v ，在其左端无初速放上木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左到右的运动时间可能是( )A. L v ＋v2μgB.L vC.2L μgD.2L v[解析] 若木块一直匀加速，则有L ＝12μgt 2，得t ＝2Lμg，C 正确；若到达传送带另一端时，速度恰好等于v ，则有L ＝v t ＝v 2t ，得t ＝2Lv ，D 正确；若木块先匀加速经历时间t 1，位移为x ，再匀速经历时间t 2，位移为L －x ，则有v ＝μgt 1,2μgx ＝v 2，vt 2＝L －x ，从而得t ＝t 1＋t 2＝L v ＋v2μg，A 正确。
[答案] ACD本题不少同学出现漏选D 项现象，木块在传送带上运动，会出现这样一种可能性：木块在传送带上一直加速，但恰好在尾端达到与传送带共速。
总之解答这种题型时主要是分析木块的运动，把所有可能的运动情况分门别类的列举出来，然后一一求解。
题型2 物块以初速度v 0冲上匀速水平传送带①v 0>v 时，若传送带较短，物块到达另一端时二者速度仍未相等，则一直减速；若传送带较长，物块未到达另一端时二者速度已相等，[例2] 水平方向的传送带，顺时针转动，传送带速度大小v ＝2 m/s 不变，两端A 、B 间距离为3 m 。
【步步高】2018版浙江省高考物理《选考总复习》文档讲义：第二章第1讲-重力、弹力、摩擦力
[考试标准]一、重力基本相互作用1．重力的理解(1)产生：由于地球吸引而使物体受到的力．(2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量．注意：①物体的质量不会变；②G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的．(3)方向：总是竖直向下的．注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心．(4)重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心．①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布．②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．注意：重心的位置不一定在物体上．2．四种基本相互作用二、弹力1．形变与弹性形变(1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变．(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变．(3)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度．2．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．(2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变．(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反．3．胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．(2)表达式：F＝kx.说明：k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．[深度思考]轻绳、轻杆的弹力方向一定都沿绳或杆的方向吗？答案轻绳的弹力方向一定沿绳方向，轻杆的弹力方向不一定沿杆的方向．三、摩擦力两种摩擦力的对比[深度思考]1．摩擦力一定与接触面上的正压力成正比吗？摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直吗？答案(1)滑动摩擦力与接触面上的正压力成正比，而静摩擦力的大小与正压力无关，通常由受力平衡或牛顿第二定律求解．(2)由于正压力方向与接触面垂直，而摩擦力沿接触面的切线方向，因此二者一定垂直．2．判断下列说法是否正确．(1)静止的物体不可能受滑动摩擦力，运动的物体不可能受静摩擦力．(×)(2)滑动摩擦力一定是阻力，静摩擦力可以是动力，比如放在倾斜传送带上与传送带相对静止向上运动的物体．(×)(3)运动物体受到的摩擦力不一定等于μF N.(√)1．关于地面上物体的重力，下列说法正确的是()A．只有静止时，物体才受重力B．物体对地面的压力就是物体的重力C．弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小D．同一地点，物体的重力与其质量成正比答案 D2．(2016·温州市调研)如图1所示，圆桶形容器内装有一定量的某种液体，容器和液体整体的重心正好位于液面下的A点，现将液体倒出一些，则关于整体重心位置的变化，下列说法正确的是()图1A．下降B．上升C．不变D．不确定答案 D3．(多选)下列关于自然界中的四种基本相互作用力的描述，正确的是()A．一切物体之间都存在着相互作用的吸引力B．强相互作用存在于宏观物体之间，而弱相互作用存在于原子核内部C．电荷间的相互作用、磁体间的相互作用在本质上是同一种相互作用的不同表现D．原子核内部的带正电的质子之间存在着斥力，但原子核仍能紧密地保持在一起，是万有引力作用的结果答案AC4．杂技演员有高超的技术，如图2所示，能轻松地顶住从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是()图2A．坛的形变B ．头的形变C ．坛受到的重力D ．人受到的重力 答案 A5．铁架台上悬挂着一个劲度系数为k 的轻弹簧，弹簧的下端挂一个质量为m 的小球．小球处于静止状态时，弹簧的伸长量等于(弹簧的伸长在弹性限度内)( ) A ．0 B.mg k C ．kmg D.mk答案 B6．自行车是很普及的代步工具，不论它的品牌如何，从自行车的结构和使用上来看，它涉及许多物理知识，下列对其认识错误的是( )A ．自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹，并且都使用动摩擦因数大的材料，增大了摩擦力B ．车轴处经常涂一些润滑油，以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力C ．刹车时，用力捏紧车闸，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力D ．车轴处一般有滚珠，变滚动摩擦为滑动摩擦来减小摩擦力 答案 D命题点一 弹力的分析和求解例1 如图3所示，球A 在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A 所受的弹力，以下说法正确的是( )图3A．球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B．球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D．球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析球A受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压．斜面给它一个支持力，垂直斜面向上，挡板给它一个压力，水平向右，故选项C正确．答案 C弹力的分析方法与技巧1．弹力有无的判断“三法”(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力．(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．2．弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断．(2)根据共点力平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．3．弹力大小计算的三种方法(1)根据力的平衡条件进行求解．(2)根据牛顿第二定律进行求解．(3)根据胡克定律进行求解．题组阶梯突破1．如图4所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重2 N 的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力()图4A．大小为2 N，方向平行于斜面向上B．大小为1 N，方向垂直于斜面向上C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上D．大小为2 N，方向竖直向上答案 D2．如图5所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上；D物体悬挂在竖直悬线的下端，且与斜面接触．若接触面均光滑，下列说法正确的是()图5A．C对桌面的压力大小等于C的重力B．B对A的弹力方向水平向左C ．斜面对D 的支持力方向垂直斜面向上 D ．D 对斜面没有压力作用 答案 D解析 C 与桌面间无压力作用，因为它们之间没有直接接触，所以A 错．由平衡条件可判断B 与A 之间没有弹力作用，所以B 错．同样由D 物体受力平衡可知斜面对D 物体无弹力作用，所以C 错．3．如图6所示，静止的弹簧测力计受到大小都为40 N 的F 1、F 2的作用，弹簧测力计的示数为( )图6A ．0 NB ．40 NC ．80 ND ．无法确定 答案 B解析 对于弹簧测力计来说，两端都有力的作用，所以读数不可能为0，选项A 错误；弹簧测力计两端都受力的作用，容易让人理解为它的读数为80 N ，本题可以这样理解，弹簧测力计相当于一端固定在墙上，另一端受到一个40 N 的拉力，所以最终读数为40 N ，选项B 正确，选项C 、D 错误．4．(多选)弹簧的原长为10 cm ，当挂上一个50 g 的钩码时，弹簧的长度变为12 cm ，当在原钩码下再挂一个同样的钩码时，弹簧仍处于弹性限度内，下列说法中正确的是(取g ＝10 m/s 2)( )A ．弹簧的长度变为24 cmB ．弹簧的劲度系数为25 N/mC ．弹簧共伸长了4 cmD ．弹簧共伸长了2 cm 答案 BC解析 由胡克定律F ＝kx 可知，k ＝mg x 1＝0.05×100.02 N /m ＝25 N/m ，x 2＝mg k ＝0.05×1025m ＝0.02m＝2 cm，L＝L0＋x1＋x2＝14 cm，Δx＝x1＋x2＝4 cm，所以选项B、C正确，A、D错误．命题点二摩擦力的分析和计算例2(2015·浙江10月选考·13)将质量为1.0 kg的木块放在水平长木板上，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大，木块先静止后相对木板运动．用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小，并用计算机绘制出摩擦力大小F f随拉力大小F变化的图象，如图7所示．木块与长木板间的动摩擦因数为()图7A．0.3 B．0.5 C．0.6 D．1.0解析由图看出，拉力大于5 N后木块相对木板滑动，滑动摩擦力为3 N，支持力与木块的重力等大，μ＝F fF N＝310＝0.3，A对．答案 A摩擦力方向的分析技巧和计算1．要注意灵活应用相对运动或相对运动趋势法、假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向．2．摩擦力的计算(1)在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力．(2)滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡条件或牛顿第二定律列方程等．(3)“F f＝μF N”中F N并不总是等于物体的重力．题组阶梯突破5．(多选)如图8所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是()图8A．A物体受到的摩擦力不为零，方向向右B．三个物体只有A物体受到的摩擦力为零C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反答案BC解析A物体与传送带一起匀速运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以A物体不受摩擦力，选项A错误；对B、C物体进行受力分析，可知B、C所受的静摩擦力大小均为mg sin θ，方向均沿传送带向上，选项B、C正确，D错误．图96．一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图9所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()A．10 N，方向向左B．6 N，方向向右C．2 N，方向向右D．0解析当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8 N，可知最大静摩擦力F max≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N＜F max，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的F2等大反向．C正确．7．一块质量均匀分布的长方体木块按图10中甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动．则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是()图10A．F f甲＝F f乙<F f丙B．F f甲＝F f丙<F f乙C．F f甲＝F f乙＝F f丙D．F f丙<F f甲<F f乙答案 C解析根据公式F f＝μF N知，滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关，与相对速度或加速度也无关．8．如图11所示，弹簧测力计一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，在用力加速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧测力计的示数为2.0 N；若匀速抽出木板B，弹簧测力计的示数大小()图11A．一定等于2.0 N B．一定小于2.0 NC．一定大于2.0 N D．可能为零解析当用力加速抽出木板B时，A物体保持静止，故可知A受B的滑动摩擦力F f＝F＝2.0 N，因A对B物体的压力不变，故A、B间的滑动摩擦力不会发生变化，故匀速拉动时摩擦力也为2.0 N，物体A在弹簧测力计的作用下仍保持静止，故弹簧测力计对A的拉力仍为2.0 N，即弹簧测力计的示数大小仍等于2.0 N，A正确.(建议时间：30分钟)1．关于力的下述说法中，正确的是()A．力是物体对物体的相互作用B．只有直接接触的物体间才有力的作用C．力可以离开物体而独立存在D．力的大小可以用天平测量答案 A解析由力的定义可知，力是物体对物体的相互作用，A正确；磁铁与铁块不直接接触也可以有力的作用，B错误；力的存在必须同时有施力物体与受力物体，C错误；力的大小用弹簧测力计测量，天平是测量物体的质量的工具，D错误．2．关于力的描述，下列说法正确的是()A．力的两种作用效果可以同时体现B．力可以通过物体进行传递C．重力、弹力都是非接触力D．可以用力的示意图法完整地表示一个力答案 A解析力的两种作用效果：产生形变和产生加速度可以同时体现，A正确；力的作用是相互的，不可以通过物体进行传递，B错误；弹力是接触力，C错误；可以用力的图示法完整地表示一个力，D错误．3．下列关于重力的说法中正确的是()A．物体只有静止时才受重力作用B．重力的方向总是指向地心C．地面上的物体在赤道上受的重力最小D．重力总是垂直于接触面向下答案 C解析物体是否受重力作用与其运动状态无关，故A错；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，也不一定垂直接触面，故B、D错；根据G＝mg和重力加速度g随纬度的升高而增大可知，物体在赤道上受的重力最小，C正确．4．(2016·金华十校调研)体育课上一学生将足球踢向墙壁，如图1所示，下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法中，正确的是()图1A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于墙壁(斜向左上方)的方向答案 D解析足球与墙壁的作用是球面与平面接触，足球所受弹力方向垂直于墙壁指向足球球心，即斜向左上方的方向，故选项D正确．5．(2015·浙江1月学考·13)如图2所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”．为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度，则船体对冰块的弹力示意图正确的是()图2答案 C解析弹力的方向垂直于接触面，故C正确．6．(2015·浙江1月学考·15)小刘同学用轻质圆规做了如图3所示的小实验，其中圆规两脚A 与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重物．通过实验能说明：O点受到向下的力F产生的对横梁A与斜梁B的作用效果分别是()图3A．压力、拉力B．压力、压力C．拉力、拉力D．拉力、压力答案 D解析据力的作用效果，力F产生对横梁A的拉力和对斜梁B的压力．7．(多选)如果重力消失了，将会发生的情况是()A．天不会下雨，也不会刮风B．一切物体的质量都没有了C．用天平仍然可以称出物体的质量D．河水不会流动答案AD解析下雨、刮风以及河水流动都是由于物体受到重力作用而引起的，如果重力消失，这些自然现象都不会发生，故选项A、D正确．质量是物体本身的固有属性，与重力是否消失无关，故选项B错误．如果重力消失，放在天平托盘上的物体对天平无压力，所以天平就无法称量物体的质量了，故选项C错误．8．如图4所示，小车受到水平向右的弹力作用，对该弹力的有关说法中正确的是()图4A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车答案 A解析小车受到水平向右的弹力作用，弹簧发生拉伸形变，该弹力是弹簧形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，选项A正确，B、C、D错误．9．如图所示各种情况下，a、b两者之间一定有弹力的是()答案 B解析判断弹力的有无可用“假设法”，即假设移走与研究对象接触的物体，看原来的运动状态能否保持，若能保持，则不受弹力，若不能保持，则一定受到弹力．A、C、D选项中，移走b，a均可继续保持原来的运动状态．10．关于摩擦力，下列说法正确的是()A．相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力B．一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时，才有可能受到摩擦力C．具有相对运动的两个物体，一定存在摩擦力D．只有静止的物体才受到静摩擦力的作用答案 B解析摩擦力产生的条件是：接触面粗糙，两物体相互接触且存在弹力，两物体间有相对运动或相对运动的趋势．所以只有B才有可能受到摩擦力．11．如图5所示，手拿起玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，关于瓶受到的摩擦力，下列说法中正确的是()图5A．滑动摩擦力，方向竖直向上B．静摩擦力，方向竖直向下C．静摩擦力，方向竖直向上D ．摩擦力大于重力 答案 C12．如图6所示，一劲度系数为k 的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面均水平．A 、B 是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点，A 、B 两点离墙壁的距离分别是x 1、x 2，则物块与地面间的最大静摩擦力为( )图6A ．k (x 2－x 1)B ．k (x 2＋x 1) C.k (x 2－x 1)2D.k (x 2＋x 1)2答案 C解析 水平方向上，物块在A 点受弹簧弹力和地面的摩擦力，方向相反，根据平衡条件有k (x 0－x 1)＝F f ，同理，在B 点根据水平方向上受力平衡，有k (x 2－x 0)＝F f ，联立解得物块与地面间的最大静摩擦力为F f ＝k (x 2－x 1)2，C 正确． 13．(2016·绍兴市调研)如图7所示，在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉一木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为20 N ，木块受到的摩擦力大小是( )图7A ．10 NB ．15 NC ．20 ND ．25 N 答案 C解析 对木块进行受力分析，水平方向上受到拉力和摩擦力，木块做匀速直线运动，合外力为零，摩擦力大小等于拉力大小，故C 项正确．14．如图8所示为某新型夹砖机，它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大大提高了工作效率．已知某夹砖机能夹起质量为m 的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为F max (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为( )图8A ．μ＝mgF maxB ．μ＝mg2F maxC ．μ＝2mgF maxD ．μ＝F maxmg答案 B解析 砖在竖直方向受到重力和摩擦力作用，且二力平衡，得2μF max ＝mg ，解得μ＝mg2F max ，B 正确．15．质量为1 kg 的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t ＝0开始以初速度v 0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的F ＝1 N 的恒力作用，取向右为正方向，g 取10 m/s 2，该物体受到的摩擦力F f 随时间变化的图象是下图中的( )答案 A解析 物体先向右运动，其摩擦力为滑动摩擦力，F f ＝μmg ＝2 N ，方向向左，物体速度减为零后，物体所受摩擦力为静摩擦力，大小为1 N ，方向向右，故A 正确．16．如图9所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()图9A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向答案 A解析支持力的方向垂直于接触面，因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上，N处受到的支持力过N垂直于P斜向上，A项正确，B项错；静摩擦力的方向平行于接触面，与相对运动趋势的方向相反，因此M处的静摩擦力沿水平方向，N处的静摩擦力沿MN方向，C、D项都错误．17．如图10所示，为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，试由图线确定：图10(1)弹簧的原长；(2)弹簧的劲度系数；(3)弹簧长度为8 cm时，弹力大小．答案(1)10 cm(2)200 N/m(3)4 N解析 (1)由图象可知，当F ＝0时，弹簧处于原长，则弹簧原长L 0＝10 cm.(2)由图象取一坐标(15,10)，表示弹簧伸长量x ＝15 cm －10 cm ＝5 cm ＝0.05 m 时， 弹簧的弹力F ＝10 N ．由胡克定律F ＝kx ，则k ＝F x ＝100.05 N /m ＝200 N/m(3)弹簧长度为8 cm 时，压缩量x ′＝0.02 m ，则弹簧弹力F ′＝kx ′＝200×0.02 N ＝4 N.。
2018年高考物理(新课标)总复习配套讲义第23课时圆周运动Word版含解析
第23课时圆周运动(双基落实课)[命题者说]本课时主要包括圆周运动的规律、向心力的分析和计算、几种常见的传动装置等。
高考常对本课时知识点单独命题，有时也会和功能关系、电场、磁场等知识综合命题。
复习本课时，应侧重对向心力、向心加速度等概念的理解和应用。
1.(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动。
(2)性质：向心加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动。
3．非匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，但线速度大小发生变化。
(2)合力的作用：①合力沿速度方向的分量F t产生切向加速度，F t＝ma t，它只改变速度的大小；②合力沿半径方向的分量F n产生向心加速度，F n＝ma n，它只改变速度的方向。
[小题练通]1．判断正误(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动。
(×)(2)做匀速圆周运动的物体所受合力是保持不变的。
(×)(3)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比。
(×)(4)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比。
(√)2．(多选)质点做匀速圆周运动，则( )A ．在任何相等的时间里，质点的位移都相同B ．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C ．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等D ．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同解析：选BC 由匀速圆周运动的定义知B 、C 正确；位移和平均速度是矢量，其方向不同，故A 、D 错误。
3．下列关于质点做匀速圆周运动的说法中正确的是( )A ．由a ＝v 2r 知，a 与r 成反比B ．由a ＝ω2r 知，a 与r 成正比C ．由ω＝v r 知，ω与r 成反比D ．由ω＝2πn 知，ω与转速n 成正比解析：选D 由a ＝v 2r知，只有在v 一定时，a 才与r 成反比，如果v 不一定，则a 与r 不成反比；同理，只有当ω一定时，a 才与r 成正比；v 一定时，ω与r 成反比；因2π是定值，故ω与n 成正比。
【步步高】2018版浙江省高考物理《选考总复习》文档讲义：第八章第1讲-磁场及其对电流的作用
一、磁场和磁感应强度1．磁场(1)磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质．磁体和磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体间的相互作用都是通过磁场发生的．(2)基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用．(3)方向：①小磁针N极所受磁场力的方向．②小磁针静止时N极的指向．(4)地磁场：地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近．2．磁感应强度(1)定义式：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．(2)方向：小磁针静止时N极的指向．[深度思考]判断下列说法是否正确．(1)奥斯特发现了电流可以产生磁场．(√)(2)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关．(√)(3)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致．(×)(4)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零．(×)二、几种常见的磁场1．常见磁体的磁场(图1)图12．电流的磁场1．安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F ＝BIL . (2)磁场和电流平行时：F ＝0. 2．安培力的方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．(2)安培力的方向特点：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于B 和I 决定的平面．1．(多选)下列说法中正确的是( )A ．磁场看不见、摸不着，所以它并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的B ．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引C ．磁体和通电导体都能产生磁场D ．若小磁针始终指向南北方向，则小磁针的附近一定没有磁铁 答案 BC2．对B ＝FIL的理解，下列说法正确的是( )A ．磁感应强度大小与放入该处的通电导线受到的安培力成正比B．磁感应强度大小与放入该处的通电导线I、L的乘积成反比C．导线中电流越大，该处的磁感应强度越小D．磁感应强度的大小和方向跟磁场中通电导线受力的大小和方向无关答案 D3．在下列图中“⊗”表示直线电流方向垂直纸面向里，“⊙”表示直线电流方向垂直纸面向外，则下列图形中能正确描绘直线电流周围的磁感线的是()答案 D4．(2016·扬州模拟)把长0.10 m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直．当导线中通过的电流为3.0 A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10－3 N．则该匀强磁场的磁感应强度大小为()A．4.5×10－3 T B．2.5×103 TC．2.0×102 T D．5.0×10－3 T答案 D5．一段直导线长L＝1 m，其中通有I＝1 A的电流，它受到垂直于纸面向外的大小为F＝1 N 的磁场力作用．据此()A．既可以确定这个磁场的磁感应强度的大小，又可以确定磁感应强度的方向B．仅能确定这个磁场的磁感应强度的大小，不可以确定磁感应强度的方向C．仅能确定这个磁场的磁感应强度的方向，不可以确定磁感应强度的大小D．磁感应强度的大小和方向均无法确定答案 D命题点一 安培定则和磁感应强度的叠加例1 (多选)三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图2所示．现在使每根通电导线在斜边中点O 处所产生的磁感应强度大小均为B ，则下列说法中正确的有( )图2A ．O 点处实际磁感应强度的大小为B B ．O 点处实际磁感应强度的大小为5BC ．O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°D ．O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角正切值为2解析 由题意可知，三根平行的通电导线在O 点产生的磁感应强度大小相等，方向如图：则：B 合＝B 2＋(2B )2＝5B ，故A 错误，B 正确，设O 点处实际磁感应强度的方向与斜边的夹角为α，根据力的合成与分解的法则，结合三角函数关系，则有：tan α＝2BB＝2.所以磁感应强度的方向与斜边夹角正切值为2，故C 错误，D 正确． 答案 BD磁场的矢量性及合成方法1．根据安培定则确定通电导体周围磁场的方向．2．磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向．3．磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和． 题组阶梯突破1．(2016·浙江模拟)关于电场强度、磁感应强度，下列说法中正确的是( )A ．由真空中点电荷的电场强度公式E ＝k Qr 2可知，当r 趋近于零时，其电场强度趋近于无限大B ．电场强度的定义式E ＝Fq适用于任何电场C ．由安培力公式F ＝BIL 可知，一小段通电导体在某处不受安培力，说明此处一定无磁场D ．一带电粒子在磁场中运动时，磁感应强度的方向一定垂直于洛伦兹力的方向和带电粒子的运动方向 答案 B解析 当r →0时，电荷已不能看成点电荷，公式E ＝k Qr 2不再成立，故A 错误；电场强度的定义式E ＝Fq 适用于任何电场．故B 正确；一小段通电导体在某处若不受安培力，可能是B的方向与电流方向平行，所以此处不一定无磁场，故C 错误；根据左手定则，一带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力的方向一定垂直于磁感应强度的方向和带电粒子的运动方向，而粒子运动的方向不一定与磁感应强度的方向垂直．故D 错误．2．(多选)(2016·广西模拟)关于小磁针在磁场中静止时的指向，下列说法中正确的是()答案CD3．如图3所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时()图3A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右答案 C解析金属环带负电，按题图所示的方向旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反．由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极．因此小磁针最后静止时N极沿轴线向左．故C正确，A、B、D错误．命题点二通电导线在磁场中受到的安培力例2一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图4所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L 1将( )图4A ．不动B ．顺时针转动C ．逆时针转动D ．在纸面内平动解析 解法一(电流元法)把线圈L 1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L 2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L 1将顺时针转动．解法二 (等效法)把线圈L 1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I 2的中心，小磁针的N 极应指向该点环形电流I 2的磁场方向，由安培定则知I 2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L 1等效成小磁针后，转动前，N 极指向纸内，因此小磁针的N 极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L 1将顺时针转动．解法三 (结论法)环形电流I 1、I 2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止．据此可得，从左向右看，线圈L 1将顺时针转动． 答案 B判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势的思路研究对象：通电导体――→明确通电导体所在位置的磁场分布情况――→利用左手定则判断通电导体的受力情况――→确定通电导体的运动方向或运动趋势的方向题组阶梯突破4．如图5所示，电磁炮是一种新型的发射炮弹的装置．把待发射的炮弹放在匀强磁场中的两平行导电导轨上，给导轨通以大电流，炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是()图5答案 B5．如图6所示，通有恒定电流的导体由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置，该导体所受安培力的大小将()图6A．变大B．变小C．不变D．不能确定答案 C解析电流方向始终与磁场方向垂直，安培力大小始终为F＝BIL，是不变的，选项C正确．6．(2016·湖州市联考)如图7所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．当在该导线中通以由C 到A 、大小为I 的恒定电流时，该导线受到的安培力大小和方向是( )图7A ．BIL ，平行于OC 向左 B.22BIL π，平行于OC 向右C.22BIL π，垂直AC 的连线指向左下方D ．22BIL ，垂直AC 的连线指向左下方 答案 C解析 由14圆弧长为L ，所以2πR 4＝L ，即R ＝2L π，AC 的有效长度为l ＝2R ＝22Lπ，安培力为F A ＝BIl ＝22BILπ，方向由左手定则判断，即垂直AC 的连线指向左下方，因此选项C 正确．7．(多选)如图8所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为F N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为F N2，则以下说法正确的是( )图8A ．弹簧长度将变长B ．弹簧长度将变短C ．F N1＞F N2D．F N1＜F N2答案BC解析如图甲所示，导体棒处的磁场方向指向右上方，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力方向垂直于磁场方向指向右下方，根据牛顿第三定律，条形磁铁受到导体棒斜向左上方的反作用力；对条形磁铁受力分析，如图乙所示，根据平衡条件可知，mg＞F N2，又F N1＝mg，所以F N1＞F N2，在水平方向上，弹簧对磁铁施加了水平向右的弹力，磁铁肯定压缩弹簧，所以弹簧长度将变短．命题点三通电导线在磁场中的平衡例3(2016·杭州市联考)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M 和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)．现垂直于导轨放一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且斜向右上方，如图9所示，问：图9(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B 的方向如何？解析从b向a看侧视图如图所示．(1)水平方向：F f ＝F 安sin θ① 竖直方向：F N ＋F 安cos θ＝mg ② 又F 安＝BIL ＝B ERL ③联立①②③得：F N ＝mg －BLE cos θR ，F f ＝BLE sin θR.(2)要使ab 棒所受支持力为零，且让磁场最小，则所受安培力竖直向上，故有F 安＝mgB min ＝mgREL，根据左手定则判定磁场方向水平向右． 答案 (1)mg －BLE cos θR BLE sin θR (2)mgREL 方向水平向右安培力作用下导体的分析技巧1．安培力作用下导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法相同，只不过多了安培力． 2．解题的关键是将立体图形平面化，正确画出受力示意图． 题组阶梯突破8．(多选)(2016·舟山市联考)如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置，导轨上另放一个质量为m 的金属导体棒．当开关闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中可能平衡的是( )答案ACD解析四种情况下导体棒的受力分别如图所示：A、C都有可能平衡，D中如果重力与安培力刚好大小相等，则导体棒与导轨间没有压力，可以平衡，B中合外力不可能为零．故正确答案为A、C、D.9．如图10所示，用两根相同的弹簧测力计钩住一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场．当铜棒中通入自左向右的电流，静止时两弹簧测力计的示数均为F1；若将铜棒中电流反向而大小保持不变，静止时两弹簧测力计的示数均为F2，且弹簧测力计示数F2大于F1.则根据以上所给的信息不能求出的是()图10A．铜棒自身重力的大小B．铜棒所受安培力的大小C．虚线框内磁感应强度的方向D．虚线框内磁感应强度的大小答案 D解析因为电流反向时，弹簧测力计的读数F2＞F1，故电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里；两弹簧测力计的示数均为F 1时，2F 1＋BIL ＝mg ，示数均为F 2时，2F 2－BIL ＝mg ，解得铜棒自身重力mg ＝F 1＋F 2，故铜棒所受安培力的大小F A ＝BIL ＝F 2－F 1；由于电流大小和铜棒的长度未知，故虚线框内磁感应强度的大小不能计算．本题选D.10．质量为m 、长为L 的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图11所示．则下列关于导体棒中的电流分析正确的是( )图11 A ．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为3mgBL B ．导体棒中电流垂直纸面向外，大小为3mg3BL C ．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为3mgBL D ．导体棒中电流垂直纸面向里，大小为3mg3BL答案 C解析 导体棒受到竖直向下的重力、斜向左上方的弹力，要使导体棒平衡，应受水平向右的安培力，重力和安培力的合力大小与弹力大小相等、方向相反，由平衡条件有tan 60°＝BILmg ＝3，得导体棒中电流I ＝3mgBL，再由左手定则可知，导体棒中电流的方向应垂直纸面向里，故只有选项C 正确．11．如图12所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L ，劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab 相连，弹簧与导轨平面平行并与ab 垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场．闭合开关S 后，导体棒中的电流为I ，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x 1；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍为I ，导体棒平衡时弹簧伸长量为x 2.忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度B 的大小为( )图12A.kIL (x 1＋x 2) B.kIL (x 2－x 1) C.k2IL (x 2＋x 1) D.k2IL (x 2－x 1) 答案 D解析 由平衡条件mg sin α＝kx 1＋BIL ，调转题图中电源极性使棒中电流反向，由平衡条件mg sin α＋BIL ＝kx 2，联立解得B ＝k2IL(x 2－x 1)，故选项D 正确.(建议时间：30分钟)1．“特斯拉”是下述哪个物理量的单位( ) A ．电容 B ．电场强度 C ．磁通量 D ．磁感应强度答案 D解析电容的单位是法拉，不是特斯拉．故A错误；电场强度的单位是牛/库，不是特斯拉．故B错误；磁通量的单位是韦伯，不是特斯拉．故C错误；磁感应强度的单位是特斯拉．故D 正确．2．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是()A．单根磁感线可以描述各点磁场方向和强弱B．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的C．磁感线是磁场中客观真实存在的线D．磁感线总是从磁体的N极出发，到S极终止答案 B解析磁感线的疏密程度可表示磁感应强度大小，磁感线方向可表示磁场方向，但是一根磁感线无法判断疏密，故不能表示磁感应强度大小，A错误；磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，B正确；磁感线是人为假想出来的，不是真实存在的，在磁体外部磁感线从N极出发到S极，但在磁体内部，磁感线从S极出发到N极，形成封闭的曲线，C、D错误．3．(2014·新课标全国Ⅰ·15)关于通电直导线在匀强磁场中所受到的安培力，下列说法正确的是()A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半答案 B解析安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，A 错误，B正确；安培力F＝BIL sin θ，其中θ是导线与磁场方向的夹角，所以C错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的大小不仅与导线的有效长度有关，还与导线在磁场中的相对位置有关，D错误．4．如图所示的四幅图都是通电直导线放入匀强磁场中的情况，其中直导线所受安培力为零的是()答案 D解析导线与磁感线方向平行时，导线所受安培力为零，故A、B、C安培力都不为零，D 安培力为零．故D正确．5．如图1所示四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是()图1A．甲图中，导线通入电流时小磁针发生偏转B．乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用C．丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近D．丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离答案 B解析磁场对小磁针、通电导体有作用力，图甲中的小磁针发生了偏转，图丙、丁中的通电导线发生了吸引和排斥，都说明了电流周围存在磁场．乙图不能说明电流能产生磁场．本题正确答案为B.6．(2016·扬州模拟)如图2是条形磁铁的部分磁感线分布示意图，关于图中a、b两点磁场的描述，正确的是()图2A．a点的磁场方向为图中B a指向B．b点的磁场方向为图中B b指向C．a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度D．a点的磁感应强度小于b点的磁感应强度答案 C解析磁感线上某点的切线方向表示磁场的方向，图中a、b两点的磁场方向均是错误的，故A、B错误．磁感线疏密表示磁场的强弱，a点磁感线比较密，则a点的磁感应强度大于b 点的磁感应强度，故C正确，D错误．7．在磁场中某区域的磁感线如图3所示，则()图3A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，且B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小相等C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小答案 A解析磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出B a＞B b，所以A正确，B错误．安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、I、L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误．8．下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是()答案 C解析通电直导线中的安培定则：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向，由此可知A、B错误；通电螺线管中的安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲方向与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，据此可知D错误．9．如图4所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()图4A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl答案 C解析导线有效长度为2l sin 30°＝l，所以该V形通电导线受到的安培力大小为BIl，选C.10．如图5所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与两导线所在平面垂直，磁感应强度可能为零的点是()图5A．a点B．b点C．c点D．d点答案 C11．两个完全相同的通电圆环A、B圆心O重合、圆面相互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图6所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度为B0，则O处的磁感应强度大小为()图6A．0 B．2B0C.2B0D．无法确定答案 C解析根据安培定则可知，通电圆环A在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B0，通电圆环B在圆心O处产生的磁感应强度方向竖直向下，大小为B0，两者相互垂直，根据平行四边形定则进行合成得知，O处的磁感应强度大小为B＝2B0. 12．(2015·江苏单科·4)如图7所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()图7答案 A解析由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据F＝BIL知受安培力越大，磁场发生微小变化，安培力变化最大，天平越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确．13．如图8所示，在匀强磁场中用两根柔软绝缘的细线将金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b的恒定电流I，这时两根细线均被拉紧，现要想使两根细线对金属棒的拉力变为零，可采用哪些办法()图8A．适当增大电流IB．将电流反向并适当改变大小C．适当减小磁感应强度D．将磁场反向并适当改变大小答案 A解析由左手定则可知，金属棒所受安培力方向竖直向上，由此可知BIL＋2F＝mg(F为每根细线的拉力)，要想使两根细线对金属棒的拉力变为零，可增大安培力大小，由安培力公式可知选项A对．14．如图9所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流，与原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力F N和摩擦力F f将()图9A．F N减小，F f＝0 B．F N减小，F f≠0C．F N增大，F f＝0 D．F N增大，F f≠0答案 C解析磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平向左的，电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁的安培力方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的反作用力方向竖直向下，因此磁铁对水平桌面的压力增大；由于导线对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁不会产生相对运动或相对运动趋势，也就不会产生摩擦力，故选C.15．如图10所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1 m．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直)，物体的质量为M＝0.3 kg.导体棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5(g取10 m/s2)，匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？图10答案 2 A由a指向b解析对导体棒ab受力分析，由平衡条件得，竖直方向F N＝mg水平方向BIL－F f－Mg＝0又F f＝μF N联立解得I＝2 A由左手定则知电流方向由a指向b.16．如图11所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，金属棒在导轨上保持静止，求：图11(1)金属棒所受到的安培力的大小；(2)通过金属棒的电流的大小；(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值．答案(1)0.1 N(2)0.5 A(3)23 Ω解析 (1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示F 安＝mg sin 30°，代入数据得F 安＝0.1 N.(2)由F 安＝BIL ，得I ＝F 安BL＝0.5 A. (3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝I (R 0＋r )，解得R 0＝E I－r ＝23 Ω.。
2018高考物理(浙江选考)二轮专题复习名师讲练课件：专题一 力与运动 专题一 第2讲(44张PPT)
√ C.重力、空气作用力
D.重力、向前冲力、空气作用力 图4
1
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5
6
7
答案
5.(2017· 台州市9月选考)足球运动是目前全球体育界最具影响力 的项目之一，深受青少年喜爱 .如图 5 所示的四种与足球有关的 情景.其中正确的是
图5 A. 如图甲所示， 静止在草地上的足球，受到的弹力就是它受到 的重力
个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作
用力，下列说法正确的是 A.小棋子共受三个力作用 B.棋子对棋盘的压力大小一定等于重力 C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同
√
图7
1
2
3
4
5
6
7
解析
答案
规律总结
1.弹力有无的判断“三法”
(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否
D.1.0 解析 由图可知最大静摩擦力为5 N，滑动摩擦力为3 N，且滑 动摩擦力满足公式Ff＝μmg，所以μ＝0.3.
1 2 3 4 5 6 7
解析
答案
模拟训练
4.(2017· 浙江 “ 七彩阳光 ” 联考 )“ 跑酷 ” 是一项深受年轻人喜
爱的运动，如图4为运动员在空中跳跃过程中的照片，此时运动 员受到的力有 A.重力 B.重力、向前冲力
(3)根据牛顿第二定律进行求解.
4.摩擦力大小的计算方法 (1)首先分清摩擦力的种类，因为只有滑动摩擦力才能用公式 Ff ＝ μFN 求解，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来 求解.
(2) 公式 Ff ＝ μFN 中， FN 为两接触面间的正压力，与物体的重力
没有必然联系，不一定等于物体的重力大小. (3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大 小也无关.
【步步高】2018版浙江省高考物理《选考总复习》文档讲义：第四章第3讲-圆周运动
[考试标准]一、圆周运动、向心加速度、向心力1．匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等． (2)性质：加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动． 2．描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量． v ＝Δs Δt ＝2πrT.单位m/s.(2)角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量． ω＝ΔθΔt ＝2πT.单位rad/s(3)周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量． T ＝2πr v ，T ＝1f.(4)转速：物体单位时间内所转过的圈数．符号n ，单位r /s(或r/min) (5)相互关系：(1)v ＝ωr ＝2πTr ＝2πrf ＝2πnr .3．向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量． a n ＝v 2r ＝rω2＝ωv ＝4π2T 2r ＝4π2f 2r .4．向心力做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力，公式为F n ＝m v 2r 或F n ＝mrω2.向心力的方向总是沿半径指向圆心，方向时刻改变，所以向心力是变力．[深度思考] 匀速圆周运动和匀速直线运动中的两个“匀速”的含义相同吗？有什么区别？ 答案 不同．前者指线速度的大小不变，后者指速度的大小和方向都不变． 二、生活中的圆周运动 1．火车转弯特点：重力与支持力的合力提供向心力．(火车应按设计速度转弯，否则将挤压内轨或外轨)2．竖直面内的圆周运动(1)汽车过弧形桥特点：重力和桥面支持力的合力提供向心力．(2)水流星、绳球模型、内轨道最高点：当v≥gR时，能在竖直平面内做圆周运动；当v<gR时，不能到达最高点．3．离心运动定义：做匀速圆周运动的物体，在所受的合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，即离心运动．4．受力特点当F合＝mω2r时，物体做匀速圆周运动；当F合＝0时，物体沿切线方向飞出；当F合<mω2r时，物体逐渐远离圆心．[深度思考]为什么铁路转变处设计的外轨比内轨高？答案如果铁路弯道的内外轨一样高，外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力就是火车转弯的向心力．但火车的质量太大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力太大，铁轨和车轮极易受损．三、竖直面内的圆周运动1．在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等)，称为“绳(环)约束模型”，二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等)，称为“杆(管)约束模型”．2．绳、杆模型涉及的临界问题1．质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是()A．速度的大小和方向都改变B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动C．物体所受合力全部用来提供向心力D．向心加速度大小和方向时刻改变答案 C2．一般转动机械上都标有“×××r/min”，该数值是转动机械正常工作时的转速，不同的转动机械上标有的转速一般是不同的．下列有关转速的说法正确的是()A．转速越大，说明该转动机械正常工作时的线速度一定越大B．转速越大，说明该转动机械正常工作时的线速度一定越小C．转速越大，说明该转动机械正常工作时的周期一定越大D．转速越大，说明该转动机械正常工作时的周期一定越小答案 D3．皮带传动装置如图1所示，两轮的半径不相等，传动过程中皮带不打滑．关于两轮边缘上的点，下列说法正确的是()图1A．周期相同B．角速度相等C．线速度大小相等D．向心加速度相等答案 C4．以下说法中正确的是()A．在光滑的水平冰面上，汽车可以转弯B．火车转弯速率大于规定的数值时，内轨将会受压力作用C．火车转弯速率大于规定的数值时，外轨将会受压力作用D．汽车转弯时需要的向心力是由司机转动方向盘所提供的力答案 C5．下列现象中，与离心现象无关的是()A．运动员投掷铅球时，抛射角在42°左右B．通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴C．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩D．用洗衣机脱去湿衣服中的水答案 A命题点一 生活中的圆周运动例1 (多选)如图2所示为赛车场的一个水平“U ”形弯道，转弯处为圆心在O 点的半圆，内外半径分别为r 和2r .一辆质量为m 的赛车通过AB 线经弯道到达A ′B ′线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③是以O ′为圆心的半圆，OO ′＝r .赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max .选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则( )图2A ．选择路线①，赛车经过的路程最短B ．选择路线②，赛车的最大速率最小C ．选择路线③，赛车所用时间最短D ．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等解析 赛车经过路线①的路程s 1＝πr ＋2r ＝(π＋2)r ，路线②的路程s 2＝2πr ＋2r ＝(2π＋2)r ，路线③的路程s 3＝2πr ，A 正确；根据F max ＝m v 2R ，可知R 越小，其不打滑的最大速率越小，所以选择路线①的最大速率最小，B 错误；三种路线对应的最大速率v 2＝v 3＝2v 1，则选择路线①所用时间t 1＝(π＋2)r v 1，路线②所用时间t 2＝(2π＋2)r 2v 1，路线③所用时间t 3＝2πr2v 1，t 3最小，C 正确；由F max ＝ma ，可知三条路线对应的a 相等，D 正确．答案 ACD题组阶梯突破1．在世界摩托车锦标赛中，有的赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，原因是( )A ．赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时，受到的向心力过大B ．赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速C ．赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速D ．由公式F ＝mω2r 可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道 答案 C解析 赛车行驶到弯道时，由于速度过大，使赛车受到的静摩擦力不足以提供所需的向心力，所以赛车将沿切线方向冲出跑道，选项C 符合题意．2．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s ，车对桥顶的压力为车重的34，求圆形拱桥的半径(g ＝10 m/s 2)( ) A ．15 m B ．20 m C ．30 m D ．40 m 答案 D解析 根据牛顿第二定律得，mg －F N ＝m v 2R据题有F N ＝34mg ，解得R ＝4v 2g ＝4×10210 m ＝40 m.命题点二 圆周运动的动力学分析例2 在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图3所示的模型，铁索的两个固定点A 、B 在同一水平面内，A 、B 间的距离为L ＝80 m ，铁索的最低点离A 、B 连线的垂直距离为H ＝8 m ，若把铁索看成是圆弧，已知一质量m ＝52 kg 的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点时的速度为10 m/s ，那么( )图3A ．人在整个铁索上的运动可看成是匀速圆周运动B ．可求得铁索的圆弧半径为100 mC ．人在滑到最低点时，滑轮对铁索的压力为570 ND ．人在滑到最低点时，滑轮对铁索的压力为50 N解析 人借助滑轮下滑过程中，其速度是逐渐增大的，因此人在整个铁索上的运动不能看成匀速圆周运动；设圆弧的半径为r ，由几何关系，有：(r －H )2＋(L2)2＝r 2，解得r ＝104 m ；人在滑到最低点时，根据牛顿第二定律得：F N －mg ＝m v 2r ，解得F N ＝570 N ，选项C 正确．答案 C圆周运动中动力学问题的分析技巧 1．解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意，确定研究对象；明确物体做圆周运动的平面是至关重要的一环；(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度是否变化、轨道平面、圆心位置、半径大小等； (3)分析物体的受力情况，画出受力分析图，确定向心力的来源； (4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程． 2．常见的三种临界情况(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是：弹力F N ＝0. (2)相互接触的两物体相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值．(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是：F T ＝0. 题组阶梯突破3．冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k 倍，在水平冰面上沿半径为R 的圆周滑行的运动员，其安全速度为( ) A ．v ＝k RgB ．v ≤kRgC ．v ≤2kRgD ．v ≤Rg k答案 B解析 水平冰面对运动员的静摩擦力提供他做圆周运动的向心力，则运动员的安全速度v 满足：kmg ≥m v 2R，解得v ≤kRg .4.如图4所示，半径为r 的圆筒，绕竖直中心轴OO ′旋转，小物块a 靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，要使a 不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为( )图4A.μgrB.μgC.g rD.g μr答案 D解析 对物块受力分析知F f ＝mg ，F n ＝F N ＝mω2r ，又由于F f ≤μF N ，所以解这三个方程得角速度ω至少为gμr，D 选项正确．命题点三 竖直平面内的圆周运动问题例3 如图5所示，一过山车在半径为R 的轨道内运动，过山车的质量为M ，里面人的质量为m ，运动过程中人与过山车始终保持相对静止．则：图5(1)当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力？ (2)以(1)中速度过最高点时，过山车对轨道的压力为多大？(3)当过山车以6gR 的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？解析 (1)在最高点时，人的重力和座椅对人的弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律F N ＋mg ＝m v 21R根据牛顿第三定律F N ＝mg 解得v 1＝2gR(2)将过山车和人作为一个整体，向心力由整体的总重力和轨道对过山车的弹力的合力提供，设此时轨道对过山车的弹力为F ，根据牛顿第二定律F ＋(M ＋m )g ＝(M ＋m )v 21R解得F ＝(M ＋m )g根据牛顿第三定律，过山车对轨道的压力大小为(M ＋m )g ，方向竖直向上．(3)在最低点时，设座椅对人的弹力为F N ′，则根据牛顿第二定律F N ′－mg ＝m v 22R代入v 2＝6gR得F N ′＝7mg根据牛顿第三定律，人对座椅的压力大小为7mg ，方向竖直向下．答案 (1)2gR (2)(M ＋m )g (3)7mg竖直面内圆周运动类问题的解题技巧1．定模型：首先判断是绳模型还是杆模型，两种模型过最高点的临界条件不同．2．确定临界点：抓住绳模型中最高点v ≥gR 及杆模型中最高点v ≥0这两个临界条件．3．研究状态：通常情况下竖直平面内的圆周运动问题只涉及最高点和最低点的运动情况．4．受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分析，根据牛顿第二定律列出方程，F 合＝F 向．5．过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程． 题组阶梯突破5．杂技演员表演“水流星”，在长为1.6 m 的细绳的一端，系一个与水的总质量为m ＝0.5 kg 的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图6所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s ，则下列说法正确的是(g ＝10 m/s 2)( )图6A ．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B ．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零C ．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D ．“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N答案 B解析 “水流星”在最高点的临界速度v ＝gL ＝4 m/s ，由此知绳的拉力恰为零，且水恰不流出．故选B.6．长度为1 m 的轻杆OA 的A 端有一质量为2 kg 的小球，以O 点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图7所示，小球通过最高点时的速度为3 m/s ，g 取10 m/s 2，则此时小球将( )图7A ．受到18 N 的拉力B ．受到38 N 的支持力C ．受到2 N 的拉力D ．受到2 N 的支持力答案 D解析 设此时轻杆拉力为F ，根据向心力公式有F ＋mg ＝m v 2r，代入数值可得F ＝－2 N ，表示受到2 N 的支持力，选项D 正确.(建议时间：40分钟)1．(多选)(2016·奉化市调研)下列关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的说法正确的是()A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C．物体所受的合外力提供物体做圆周运动的向心力D．向心力和向心加速度的方向都是不变的答案BC解析做匀速圆周运动的物体所受的向心力是由物体所受的合外力提供的，由于指向圆心，且与线速度方向垂直，不能改变线速度的大小，只用来改变线速度的方向，向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，所以A、D错误，B、C正确．2．如图1所示，手表指针的运动可看成匀速运动，下列说法中正确的是()图1A．秒针、分针、时针转动周期相同B．秒针的角速度最大，时针的角速度最小C．秒针上A、B两点线速度一样大D．秒针上A、B两点向心加速度一样大答案 B3．(多选)如图2所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是()图2A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动C．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动答案AD解析在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受合力为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故A正确，B错误；若拉力突然变大，拉力大于所需向心力，小球做向心运动，故D正确．4．洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中错误的是()A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的B．水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故C．加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好答案 B解析脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁．故A正确；水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉．故B错误；F＝ma＝mω2R，ω增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去．故C正确；靠近中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差，故D正确．5．把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．如图3所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是()图3A．重力、漏斗壁的支持力B．重力、漏斗壁的支持力及向心力C．重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力D．小球受到的合力为零答案 A解析小球受重力和支持力两个力的作用，靠两个力的合力提供向心力．向心力找不到施力物体，是做圆周运动所需要的力，靠其它力提供，故A正确，B、C、D错误．6．如图4所示，质量相等的a、b两物体放在圆盘上，到圆心的距离之比是2∶3，圆盘绕圆心做匀速圆周运动，两物体相对圆盘静止，a、b两物体做圆周运动的向心力之比是()图4A．1∶1 B．3∶2C．2∶3 D．9∶4答案 C解析a、b随圆盘转动，角速度相同，向心力正比于半径，C正确．7．如图5所示，杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时，水也不洒出来．关于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是()图5A．水处于失重状态，不受重力的作用B．水受一对平衡力的作用，合力为零C．由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用D．杯底对水的作用力可能为零答案 D8．(2016·福建模拟)某同学用一根结实的细绳，其中一端拴一个小物体在光滑的水平桌面上做圆周运动，体验手拉绳的力，如图6所示．当保持物体质量不变时，下列说法正确的是()图6A．半径不变，减小角速度，拉力将减小B．半径不变，增大角速度，拉力将减小C．角速度不变，减小半径，拉力将增大D．角速度不变，增大半径，拉力将减小答案 A解析小物体在光滑的水平桌面上做圆周运动时．绳子对小物体的拉力F T提供向心力．由向心力公式F T＝mω2R可知，m及R不变，角速度ω减小，则拉力F T将减小，选项A正确．9．(2016·嵊州市调研)如图7所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的有()图7A．线速度v A<v BB．运动周期T A>T BC．它们受到的摩擦力F f A>F f BD．筒壁对它们的弹力F N A>F N B答案 D解析由于两物体角速度相等，而r A>r B，所以v A＝r Aω>v B＝r Bω，A项错；由于ω相等，则T相等，B项错；因竖直方向受力平衡，F f＝mg，所以F f A＝F f B，C项错；筒壁对物体的弹力提供向心力，故F N A＝mr Aω2>F N B＝mr Bω2，D项对．10．(2016·萧山区模拟)2009年5月12日中央电视台《今日说法》栏目报道了发生在湖南长沙某公路上的离奇交通事故：在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图8所示．为了避免事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中不合理的是()图8A．在进入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯B．在进入转弯处设立限载标志，要求降低车载货物的重量C．改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦力D ．改造此段弯路，使弯道内侧低、外侧高答案 B11．(2016·绍兴市调研)奥运会单杠比赛中有一个“单臂大回环”的动作，难度系数非常大．假设运动员质量为m ，单臂抓杠杆身体下垂时，手掌到人体重心的距离为l .如图9所示，在运动员单臂回转从顶点倒立转至最低点过程中，可将人体视为质量集中于重心的质点，且不考虑手掌与单杠间的摩擦力，重力加速度为g ，若运动员在最低点的速度为2gl ，则运动员的手臂拉力为自身重力的( )图9A ．2倍B ．3倍C ．4倍D ．5倍答案 D解析 对运动员在最低点受力分析，由牛顿第二定律可得，F －mg ＝m v 2l，解得，F ＝5mg ，D 项正确．12．(多选)(2016·义乌高二期中)一架做飞行表演的飞机，在水平面内做匀速圆周运动．若已知飞机飞行轨迹的半径为3 000 m ，飞行的线速度为150 m/s ，可以求出的有( )A ．飞机的角速度B ．飞机的向心力C ．飞机运动的周期D ．飞机的向心加速度答案 ACD解析 角速度与线速度的关系是：ω＝v r，知道v 和r ，可以求得飞机的角速度，故A 正确；飞机的向心力与线速度的关系是：F n ＝m v 2r，由于飞机的质量m 未知，不能求出向心力，故B 错误；飞机运动的周期与线速度的关系是：T ＝2πr v ，可以求出飞机运动的周期，故C 正确；飞机的向心加速度与线速度的关系是：a n ＝v 2r，知道v 和r ，可以求得飞机的向心加速度，故D 正确．13．火车以半径r ＝900 m 转弯，火车质量为8×105 kg ，轨道宽为l ＝1.4 m ，外轨比内轨高h ＝14 cm ，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？(g 取10 m/s 2)答案 30 m/s解析 若火车在转弯时不受挤压，即由重力和支持力的合力提供向心力，火车转弯平面是水平面．火车受力如图所示，由牛顿第二定律得F ＝mg tan α＝m v 2r① 由于α很小，可以近似认为tan α＝sin α＝h l② 联立①②式解得v ＝30 m/s.14．如图10所示，与轻绳相连的滑块置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长r ＝0.5 m ，滑块随圆盘一起做匀速圆周运动(二者未发生相对滑动)，滑块的质量m ＝1.0 kg ，与水平圆盘间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g ＝10 m/s 2.求：图10(1)圆盘角速度ω1＝1 rad/s时，滑块受到静摩擦力的大小；(2)圆盘的角速度ω2至少为多大时，绳中才会有拉力；(3)画出圆盘角速度ω由0缓慢增大到4 rad/s时，轻绳上的拉力F与角速度ω2的图象(绳未断)．答案(1)0.5 N(2)2 rad/s(3)见解析图解析(1)静摩擦力提供向心力，有：F f＝mω21r，代入数据解得：F f＝0.5 N；(2)当静摩擦力达到最大值时，绳中才出现拉力，最大静摩擦力提供向心力，有：μmg＝mω22r，代入数据解得：ω2＝2 rad/s；(3)当角速度0≤ω≤2 rad/s时，绳拉力F＝0当2 rad/s<ω≤4 rad/s时，根据牛顿第二定律有：F＋μmg＝mω2r，解得绳中拉力：F＝0.5ω2－2.ω＝4 rad/s时，F＝6 N.图象如图所示．。
【步步高】2018版浙江省高考物理《选考总复习》文档讲义：第三章第1讲-牛顿运动三定律、力学单位制
[考试标准]一、牛顿第一定律1．内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．2．意义(1)指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因．(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律．(3)牛顿第一定律描述的只是一种理想状态，而现实中不受力作用的物体是不存在的，当物体受外力但所受合力为零时，其运动效果跟不受外力作用时相同，物体将保持静止或匀速直线运动状态．3．惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关．[深度思考]判断下列说法是否正确．(1)牛顿第一定律不能用实验验证．(√)(2)在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块运动的结果．(×)(3)物体运动时受到惯性力的作用．(×)(4)物体匀速运动时才有惯性，加速时没有惯性．(×)二、牛顿第二定律物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．表达式：F＝ma.三、力学单位制1．力学中的基本物理量及单位(1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间．(2)力学中的基本单位：基本物理量的所有单位都是基本单位．如：毫米(mm)、克(g)、毫秒(ms)等等．三个基本物理量的单位在国际单位制中分别为米(m)、千克(kg)、秒(s)．2．单位制(1)由基本单位和导出单位组成的单位系统叫做单位制．(2)国际单位制(SI)：国际计量大会制定的国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制．3．单位制的应用问题中的已知量的单位都用国际单位制表示时，计算的结果也是用国际单位制表示的．因此，用国际单位制进行计算时，可以不必一一写出各个已知量的单位，只在数字后面写出正确的单位就可以了．高中阶段进行物理量的计算时，一律采用国际单位制．在进行计算或检查的过程中，如果发现所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的．[深度思考]判断下列说法是否正确．(1)在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量．(×)(2)后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位．(×)(3)1 N＝1 kg·m·s－2.(√)(4)“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制中的基本单位．(×)四、牛顿第三定律1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体同时对这个物体也施加了力．2．牛顿第三定律：(1)内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．(2)表达式：F＝－F′.[深度思考]由于作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以作用效果可以抵消，合力为零，这种认识对吗？答案不对．解析作用力与反作用力作用在两个物体上，不可相互抵消．1．以下说法正确的是()A．物体不受外力作用时，一定处于静止状态B．要物体运动必须有力作用，没有力的作用，物体将静止C．要物体静止必须有力作用，没有力的作用，物体将运动D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态答案 D2．下列说法正确的是()A．物体运动速度很大，受到的合外力不可能为零B．物体运动速度变化越快，它受的合外力越大C．物体速度方向一定与合外力的方向相同D．由F＝ma可知，物体所受合外力与物体的质量和加速度都成正比答案 B3．(2015·浙江1月学考·1)在国际单位制中，速度单位的符号是()A．N·kg B．kg/NC．m/s D．m/s2答案 C4．关于作用力与反作用力，下列说法中正确的是()A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力B．作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，因此它们的合力为零C．弹力的反作用力一定是弹力D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力答案 C命题点一牛顿第二定律例1如图1所示，A、B两木块间连一轻质弹簧，A、B质量相等，一起静止地放在一块木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是()图1A．a A＝0，a B＝2gB．a A＝g，a B＝gC．a A＝0，a B＝0D．a A＝g，a B＝2g解析由抽出木板前的平衡状态可知弹簧的弹力F＝mg，抽出木板的瞬间，弹簧的弹力不变，上面木块受到的合外力仍然为零，加速度为零，下面木块受到弹力和重力的作用，合外力为2mg，故加速度为2g.答案 A求解瞬时加速度问题时应抓住“两点”1．物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析．2．加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变．题组阶梯突破1．(多选)(2016·余姚市调研)关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是()A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零答案CD解析物体的速度大小与加速度大小及所受合外力大小无关，故C、D正确，A、B错误．2．(2016·台州市联考)人站在地面，竖直向上提起质量为1 kg的物体，物体获得的加速度为5 m/s2(g取10m/s2)．则此过程中人对物体的作用力为()A．5 N B．10 N C．15 N D．20 N答案 C解析根据牛顿第二定律，物体在竖直方向上有F－mg＝ma，求得F＝15 N.3．(多选)一个质量为2 kg的物体，在5个共点力的作用下保持静止，若同时撤去其中大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是() A．2 m/s2B．3 m/s2C．12 m/s2D．15m/s2答案BC解析由平行四边形定则可知，15 N和10 N的两个力的合力的大小范围是5 N≤F合≤25 N，即加速度的大小范围是2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2，所以可能的是B、C.命题点二牛顿第三定律例2如图2所示，质量相等的甲、乙两人所用绳子相同，甲拉住绳子悬在空中处于静止状态；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了，则()图2A．绳子对甲的拉力小于甲的重力B．绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力C．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定小于乙的重力D．乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力一定大于乙的重力解析由平衡条件可知，绳子对甲的拉力大小等于甲受到的重力，A错；由作用力与反作用力的关系可知，绳子对甲的拉力等于甲对绳子的拉力，B错；乙能把绳子拉断，对于具有同样承受能力的绳子，说明乙拉断绳子前的瞬间绳上的拉力一定大于绳子的承受力，而甲拉的绳子能承受甲的重力，甲、乙质量相等，因此绳上的拉力一定大于乙的重力，C错，D对．答案 D相互作用力与平衡力1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”(1)“三同”：①大小相同；②性质相同；③变化情况相同．(2)“三异”：①方向不同；②受力物体不同；③产生的效果不同．(3)“三无关”：①与物体的种类无关；②与物体的运动状态无关；③与物体是否和其他物体存在相互作用无关．2．相互作用力与平衡力的比较题组阶梯突破4．如图3所示，物块P与木板Q叠放在水平地面上，木板Q对物块P的支持力的反作用力是()图3A．物块P受到的重力B．地面对木板Q的弹力C．物块P对木板Q的压力D．地球对木板Q的吸引力答案 C解析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，作用在同一条直线上，且作用在两个相互作用的物体上，所以Q对P的支持力的反作用力是P对Q的压力，选项C 正确．5．一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后做匀速运动，最后做减速运动，则下列说法中正确的是()A．加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B．减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C．只有在匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D．不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等答案 D解析“绳”与“物”是一对相互作用的物体，“绳”与“物”之间的作用力与反作用力永远遵循牛顿第三定律，与相互作用的性质、物体的运动状态均无关系，总是等大、反向、作用在不同物体上且在同一条直线上．6．手拿一个锤头敲在一块玻璃上把玻璃敲碎了．对于这一现象，下列说法正确的是() A．锤头敲玻璃的力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂B．锤头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C．锤头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于锤头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D．因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小答案 C解析锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的作用力是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，但因作用在不同的物体上，因物体的承受能力不同，产生不同的作用效果，故C正确，A、B、D均错误．命题点三实验4：探究作用力与反作用力的关系1．探究过程：如图4所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉弹簧测力计A，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动．这时，弹簧测力计A受到B的拉力F′，弹簧测力计B则受到A的拉力F.注意观察F与F′的大小是如何变化的．图42．实验结论：在拉弹簧测力计的整个过程中，两个拉力的方向相反，A、B弹簧测力计示数总是满足大小相等．例3(2015·浙江9月选考·14)在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学用两个力传感器进行实验．(1)将两个传感器按图5甲方式对拉，在计算机屏上显示如图乙所示，横坐标代表的物理量是________，纵坐标代表的物理量是________．图5(2)由图乙可得到的实验结论是()A．两传感器间的作用力与反作用力大小相等B．两传感器间的作用力与反作用力方向相同C．两传感器间的作用力与反作用力同时变化D．两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上答案(1)时间(t)力(F)(2)AC题组阶梯突破7．(2016·扬州模拟)如图6所示，在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，关于A、B两个弹簧测力计示数的大小关系，下列说法中正确的是()图6A．F A>F B B．F A＝F BC．F A<F B D．以上三种情况都有可能答案 B8．如图7所示，小孙同学用力传感器A和B做“探究作用力与反作用力的关系”实验，当用A匀速拉动固定在滑块上的B时()图7A．A对应示数比B大B．B对应示数比A大C．A和B对应示数有时不相等D．A和B对应示数任何时刻都相等答案 D解析根据牛顿第三定律，A对B的作用力和B对A的作用力是作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，故A和B对应示数任何时刻都相等，故D正确，A、B、C错误．(建议时间：30分钟)1．下列说法中，正确的是( )A ．力学中的基本单位只有米(m)、千克(kg)和秒(s)B ．牛顿(N)是力学的基本单位，但不是国际单位制中的基本单位C ．帕斯卡(Pa)、焦耳(J)是国际单位制中的单位D ．长度是国际单位制中的基本单位答案 C解析 力学中所有长度、质量、时间的单位都是基本单位，如厘米、毫克、小时等都是基本单位，而不是只有米、千克、秒，A 错；牛顿(N)不是力学的基本单位，B 错；帕斯卡是根据公式p ＝F S导出的单位，1 Pa ＝1 N /m 2＝1 kg /(m·s 2)，焦耳是根据公式W ＝Fx 导出的单位，1 J ＝1 N·m ＝1 kg·m 2/s 2，两者都是国际单位制中的导出单位，C 对；长度是物理量，而非单位，D 错．2．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图1所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( )图1A ．如果斜面光滑，小球将上升到与O 点等高的位置B ．如果小球不受力，它将一直保持匀速直线运动或静止状态C ．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D ．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小答案 A解析根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置逐渐升高，当斜面光滑时，小球在斜面上可以上升到与O点等高的位置，而B、C、D三个选项，从题目中不能直接得出，所以选项A正确．3．(多选)关于力、运动状态及惯性的说法，正确的是()A．伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去B．伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献C．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”D．牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度答案ABD解析伽利略根据理想实验推出，如果没有摩擦，在水平面上运动的物体将以恒定的速度运动下去，选项A正确；伽利略对牛顿第一定律的建立做出了巨大的贡献，选项B正确；一个运动的物体，如果不再受力了，它将以原来的速度做匀速直线运动，选项C错误；力是改变物体运动状态的原因，选项D正确．4．如图2所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”．这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于()图2A．冰壶的速度B．冰壶的质量C．冰壶受到的推力D．冰壶受到的阻力答案 B解析一个物体惯性的大小，与其运动状态、受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一因素是质量，故B正确．5．下列关于惯性的说法正确的是()A．开车系安全带可防止由于人的惯性而造成的伤害B．子弹飞出枪膛后，因惯性受到向前的力而继续飞行C．飞机起飞时飞得越来越快，说明它的惯性越来越大D．物体在粗糙水平面上比光滑水平面上难推动，说明物体在粗糙水平面上惯性大答案 A解析若开车时不系安全带，刹车时由于惯性，人会继续向前运动，可能会对人造成伤害，A对；子弹离开枪口后向前飞行是由于它的惯性，但它并不受力，B错；物体的惯性只与它的质量有关，与物体的运动状态、受不受摩擦等因素无关，C、D错．6．(2016·宿迁模拟)2016年里约奥运会，马龙获得乒乓球男子单打冠军，将世界乒乓球运动推向一个全新的高度．如图3所示，冠军马龙在回球时()图3A．球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力B．球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力大小相等C．球拍对乒乓球的作用力与乒乓球的重力是一对平衡力D．球拍对乒乓球的作用力与乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力答案 B解析球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，故A、D错误，B正确；球拍对乒乓球的作用力与乒乓球的重力方向不在同一直线上，不可能是一对平衡力，故C错误．7．(2016·台州月考)手用力向下压住架在两本书之间的尺子，尺子发生了弹性形变．手对尺子的压力为F1，尺子对手的弹力为F2，下列说法中正确的是()A．F1大于F2B．F1小于F2C．F1和F2是一对平衡力D．F1和F2是一对作用力和反作用力答案 D8．如图4所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是()图4A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D ．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力答案 C解析 小球受到的重力与细绳对小球的拉力均作用在小球上，且等大反向，是一对平衡力，A 、D 错误，C 正确；小球对细绳的拉力与细绳对小球的拉力才是一对作用力和反作用力，故B 错误．9．如图5所示，将两弹簧测力计a 、b 连接在一起，当用力缓慢拉a 弹簧测力计时，发现不管拉力F 多大，a 、b 两弹簧测力计的示数总是相等，这个实验说明( )图5A ．这是两只完全相同的弹簧测力计B ．弹力的大小与弹簧的形变量成正比C ．作用力与反作用力大小相等D ．力是改变物体运动状态的原因答案 C解析 a 、b 两弹簧测力计的示数分别显示b 弹簧的拉力和a 弹簧的拉力，这是一对作用力与反作用力，它们的示数总是相等，说明作用力与反作用力大小相等，与弹簧测力计无关，故两只弹簧测力计不一定完全相同．故A 错误，C 正确；此实验不能说明弹力的大小与弹簧的形变量成正比．故B 错误；此实验不能说明力是改变物体运动状态的原因．故D 错误．10．声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强p 有关．根据单位制，下列关于空气中声速的表达式(k 为比例系数，无单位)正确的是( )A ．v ＝kp ρB ．v ＝ kp ρC ．v ＝kρp D ．v ＝kpρ答案 B 解析 压强p 的单位：1 Pa ＝1 N 1 m 2＝1 kg·m/s 2m2＝1 kg /(m·s 2)，密度ρ的单位：kg/m 3，代入A 选项得单位为m 2/s 2，显然不是速度的单位，选项A 错误；代入B 项得单位为m/s ，选项B 正确；代入C 项得单位为s /m ，也不是速度的单位，选项C 错误；同理代入D 项得单位为kg/(m 2·s)，选项D 错误．11．如图6所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球．在将整个装置匀加速上提的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内(不计空气阻力)( )图6A ．小球立即停止运动B ．小球继续向上做减速运动C ．小球的速度与弹簧的形变量都要减小D ．小球的加速度减小答案 D解析 手突然停止不动，此后一小段时间内，弹力大于重力，合力向上，小球加速度方向与速度方向相同，因此小球做加速运动，随着形变量减小，由a ＝kx －mg m知，小球的加速度减小，选项D 正确．12．(多选)如图7所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后()图7A．木块立即做减速运动B．木块在一段时间内速度仍可增大C．当F等于弹簧弹力时，木块速度最大D．弹簧压缩量最大时，木块加速度为0答案BC解析当木块接触弹簧后，水平方向受到向右的恒力F和弹簧水平向左的弹力作用．弹簧的弹力先小于恒力F，后大于恒力F，木块所受的合力方向先向右后向左，则木块先做加速运动，后做减速运动，当弹力大小等于恒力F时，木块的速度最大，加速度为0.当弹簧压缩量最大时，弹力大于恒力F，合力向左，加速度不为0，故B、C正确，A、D错误．13．如图8所示，质量为60 kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m＝40 kg的重物送入井中．当重物以2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()图8A．200 NB．280 NC．320 ND．920 N答案 B解析根据牛顿第二定律有mg－F T＝ma，得绳子的拉力大小F T＝320 N，然后再对人进行受力分析，由物体的平衡知识得Mg＝F T＋F N，得F N＝280 N，根据牛顿第三定律可知人对地面的压力大小为280 N．B正确．14．某实验小组在用拉力传感器探究作用力与反作用力关系的实验中，获得了如图9所示的图线．根据这个图线，你可以得出的结论是：__________________________________________.图9答案作用力与反作用力大小相等，方向相反，同时产生，同时消失解析根据这个图线，可以得出的结论是：作用力与反作用力大小相等，方向相反，同时产生，同时消失．15．如图10所示，轻质弹簧上端拴一质量为m的小球，平衡时弹簧的压缩量为x，在沿竖直方向上下振动的过程中，当小球运动到最低点时，弹簧的压缩量为2x，试求：图10(1)此时小球的加速度；(2)此时弹簧对地面的压力．答案(1)g，方向竖直向上(2)2mg，方向竖直向下解析(1)小球平衡时有：mg＝kx，在最低点，取向上为正方向，有：2kx－mg＝ma，解得：a＝g，方向竖直向上．(2)由牛顿第三定律可知，弹簧对地面的压力大小等于其弹力大小，故F N＝2kx＝2mg，方向竖直向下．。
2018年全国3理综物理试题解析讲课教案
2018年全国3理综物理试题解析2018年高考全国3卷理综物理部分江苏省资深特级教师 戴儒京解析二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al ，产生了第一个人工放射性核素X ：2713α+Al n+X →。
X 的原子序数和质量数分别为 A ．15和28 B ．15和30 C ．16和30 D ．17和31【解析】核反应方程X n Al He 301510271342+→+ 【答案】14．B15．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P ，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍。
P 与Q 的周期之比约为A ．2:1B ．4:1C ．8:1D ．16:1【解析】根据r T m r Mm G ⋅=2224π，得332)416()()(==Q P Q P r r T T ，得8=Q P T T【答案】15．C16．一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正。
该电阻上电压的峰值为u 0，周期为T ，如图所示。
则Q 方: Q 正等于A ．22C ．1:2D ．2:1【解析】根据交流电有效值的概念Q 方T R u 20=，Q 正=R Tu ⋅20)2(，得Q 方: Q 正=2:1 【答案】16．D17．在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v 和2v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。
甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A ．2倍B ．4倍C ．6倍D ．8倍 【解析】甲甲vt x =，2gt 21甲甲=y ，x y =θtan ，乙乙vt x =，2gt 21乙乙=y ，所以乙甲t 2t =，又gt v y =，所以乙甲y y v v 2=，又22y v v v +=，得2=乙甲v v【答案】17．A18．甲乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。
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高考物理复习选做题辅导讲义
3.（1）(6分)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波t 时刻的波形图象如图26所示，已知该波的周期为T ，a 、b 、c 、d 为沿波传播方向上的四个质点。
则下列说法中正确的是
A ．在t+2T 时，质点d 的速度为零
B ．从t 到t+3T 的时间间隔内，质点c 通过的路程为24cm
C ．t 时刻后，质点a 比质点b 先回到平衡位置
D ．从t 时刻起，在一个周期的时间内，a 、b 、c 、d 四个质点沿x 轴通过的路程均为一个波长
（2）(9分)如图27所示，用折射率n=的透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD 为圆周，圆心为O ，OD=2AD=R,光线沿半径方向与BF 成30°夹角入射，最后从AB 面射出。
①求出射光线与AB 面的夹角为多少？
②光在棱镜中传播所用的时间（光在真空中的速度为c ）。
（1）AB （2）由题意sinC=，----- 1分则C=45° ----- 1分
由图可知入射角为600＞450，光线在BF 面恰好发生全反射，
设光线在AB 面的折射角为θ1，入射角为θ2=90°﹣600=300， ----- 1分
则n= ----- 1分 θ1=45°，
出射光线与AB 面的夹角为45° ----- 1分
②由几何
S= R +O COS R 302， ----- 1分
n
C V ----- 1分
E ．当该波传播中遇到尺寸为3m 的障碍物，能发生明显的衍射现象
(2)（10分）如图所示，半圆玻璃砖的半径R=1Ocm ，折射率n=3；，直径AB 与屏幕垂直并接触于A 点，激光α以入射角i=300从真空射向半圆玻璃砖的圆心O ，在屏幕MN 上出现两个光斑．已知真空中该激光波长λ0= 650nm ，真空中光速c=3.O×l08m/s.求：
(i)该激光在玻璃砖中的波长λ；
( ii)屏MN 上两光斑间的距离．
（1）ABE
(2)光由真空进入玻璃砖频率不变，设光在玻璃砖中的波长为λ，速度为v
λλv c
=0
n=v c 代入数据解得：λ=3
3650nm=375nm (ⅱ)画出如图光路图。