浙江物理第3章第2讲
2020浙江高考物理二轮课后作业：专题三第二讲 磁场 Word版含解析
[课后作业(十三)] (建议用时：40分钟)一、选择题1.(2018·浙江选考4月)在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图所示．有一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁场最强的某点，记为a ；②在a 点附近的地面上，找到与a 点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF ；③在地面上过a 点垂直于EF 的直线上，找到磁场方向与地面夹角为45°的b 、c 两点，测得b 、c 两点距离为L .由此可确定金属管线( )A ．平行于EF ，深度为L 2B ．平行于EF ，深度为LC ．垂直于EF ，深度为L 2D ．垂直于EF ，深度为L解析：选A.由图可知磁场最强点为a 点，在导线的正上方，所以导线平行于EF ，且h ＝L 2. 2.如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1与I 2.且I 1>I 2，与两根导线垂直的同一平面内有a 、b 、c 、d 四点，a 、b 、c 在两根导线的水平连线上且间距相等，b 是两根导线连线的中点，b 、d 连线与两根导线连线垂直．则( )A ．I 2受到的安培力水平向左B ．b 点磁感应强度为零C ．d 点磁感应强度的方向必定竖直向下D ．a 点和c 点的磁感应强度不可能都为零解析：选D.电流I 1在I 2处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，I 2受到的安培力的方向水平向右，故A 错误；电流I 1与I 2在b 处产生的磁场方向相同，所以合磁场方向向下，磁感应强度不等于零，故B 错误；两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反、大小相等的电流I 1与I 2时，d 点的磁感应强度的方向是竖直向下，当两电流的大小不相等时，d 点的合磁场方向不是竖直向下，故C 错误；电流I 1的大小比电流I 2的大，则c 点的磁感应强度可能等于零，a 点的磁感应强度不可能等于零，故D 正确．3.如图所示，一带电塑料小球质量为m ，用丝线悬挂于O 点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面．当小球自左方最大摆角处摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为( )A ．0B ．2mgC ．4mgD ．6mg解析：选C.设小球自左方最大摆角处摆到最低点时速度为v ，则12m v 2＝mgL (1－cos 60°)，此时q v B －mg ＝m v 2L，当小球自右方最大摆角处摆到最低点时，v 大小不变，洛伦兹力方向发生变化，此时有T －mg －q v B ＝m v 2L，解得T ＝4mg ，故C 正确． 4．(2019·浙江选考4月)在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F 的大小与通过导线的电流I 的关系图象正确的是( )答案：A5．(多选)两个质量相同，所带电荷量相等的带电粒子a 、b ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示，若不计粒子的重力，则下列说法正确的是( )A ．a 粒子带负电，b 粒子带正电B ．a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C ．b 粒子动能较大D ．b 粒子在磁场中运动时间较长解析：选AC.粒子向右运动，根据左手定则可知，b 向上偏转，带正电；a 向下偏转，带负电，故A 正确．洛伦兹力提供向心力，即q v B ＝m v 2r ，得r ＝m v qB，故半径较大的b 粒子速度大，受洛伦兹力较大，动能也大，故B 错误，C 正确．T ＝2πm Bq，则两粒子运动周期相等，磁场中偏转角大的运动的时间长；a 粒子的偏转角大，因此运动的时间较长，故D 错误．6．如图所示，边长为L 的正方形有界匀强磁场ABCD ，带电粒子从A 点沿AB 方向射入磁场，恰好从C 点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从AD 的中点P 垂直AD 射入磁场，从DC 边的M 点飞出磁场(M 点未画出)．设粒子从A 点运动到C 点所用时间为t 1，由P 点运动到M 点所用时间为t 2(带电粒子重力不计)，则t 1∶t 2为( )A ．2∶1B ．2∶3C ．3∶2 D.3∶ 2 解析：选C.如图所示为粒子两次运动轨迹图，由几何关系知，粒子由A 点进入C 点飞出时轨迹所对圆心角θ1＝90°，粒子由P点进入M 点飞出时轨迹所对圆心角θ2＝60°，则t 1t 2＝θ1θ2＝90°60°＝32，故选项C 正确． 7.如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q (q >0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为R 2.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR 2mB.qBR mC.3qBR 2mD.2qBR m解析：选B.作出粒子运动轨迹如图中实线所示．因P 到ab 距离为R 2，可知α＝30°.因粒子速度方向改变60°，可知转过的圆心角2θ＝60°.由图中几何关系有⎝⎛⎭⎫r ＋R 2tan θ＝R cos α，解得r ＝R .再由Bq v ＝m v 2r 可得v ＝qBR m，故B 正确． 8.如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q 、质量为m 的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v 0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功不可能为( )A ．0B.12m ⎝⎛⎭⎫mg qB 2C.12m v 20D.12m ⎣⎡⎦⎤v 20－⎝⎛⎭⎫mg qB 2 解析：选B.当q v 0B ＝mg 时，球不受摩擦力，摩擦力做功为零，故A 可能．当q v 0B <mg时，球做减速运动到静止，只有摩擦力做功，根据动能定理得－W ＝0－12m v 20，解得W ＝12m v 20，故C 可能．当q v 0B >mg 时，球先做减速运动，当q v B ＝mg ，即当v ＝mg qB时，不受摩擦力，做匀速直线运动．根据动能定理得－W ＝12m v 2－12m v 20，解得W ＝12m ⎣⎡⎦⎤v 20－⎝⎛⎭⎫mg qB 2，故D 可能．选不可能的，故选B.9.如图所示，三根长为L 的通电直导线在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里，电流大小为I ，其中A 、B 电流在C 处产生的磁感应强度的大小均为B 0，导线C 位于水平面处于静止状态，则( )A ．导线C 受到的静摩擦力为0B ．导线C 受到的静摩擦力为3B 0IL ，水平向右C ．若将导线A 中电流反向，则导线C 受到的支持力不变D ．若同时将导线A 与B 中电流反向，则导线C 受到的支持力变小解析：选B.根据安培定则，导线AB 在C 点处产生的磁感应强度方向如图甲所示，总的磁感应强度竖直向下，大小为3B 0，根据左手定则，导线C 受到的安培力水平向左，静摩擦力向右，A 错误；静摩擦力大小与安培力相等，为3B 0IL ，B 正确；将导线A 中电流反向，磁感应强度如图乙所示，磁场的矢量和向右，导线C 受到的安培力向下，支持力变大，C 错误；若同时改变A 、B 的电流方向，磁感应强度如图丙所示，磁场矢量和向上，竖直方向上力未发生变化，支持力都等于重力，D 错误．10.如图所示，R 1和R 2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R 1的尺寸比R 2的尺寸大．将两导体同时放置在同一匀强磁场B 中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时，下列说法中正确的是( )A ．R 1中的电流大于R 2中的电流B ．R 1 中的电流小于R 2中的电流C ．R 1 中产生的霍尔电压小于R 2中产生的霍尔电压D ．R 1中产生的霍尔电压等于R 2中产生的霍尔电压解析：选D.电阻R ＝ρLS ，设正方形金属导体边长为a ，厚度为b ，则R ＝ρa ab ＝ρb，则R 1＝R 2，在两导体上加上相同电压，则R 1中的电流等于R 2中的电流，故A 、B 错误．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有e v B ＝eU H a ，解得：U H ＝Ba v ＝Ba ·I neab ＝1ne ·BI b，则有R 1中产生的霍尔电压等于R 2中产生的霍尔电压，故C 错误，D 正确．二、非选择题11.如图，在0≤x ≤d 的空间，存在垂直xOy 平面的匀强磁场，方向垂直xOy 平面向里．y 轴上P 点有一小孔，可以向y 轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v 、与y 轴所成夹角θ可在0～180°范围内变化的带负电的粒子．已知θ＝45°时，粒子恰好从磁场右边界与P 点等高的Q 点射出磁场，不计重力及粒子间的相互作用．求：(1)磁场的磁感应强度；(2)若θ＝30°，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角(可用三角函数、根式表示)；(3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积(可用根式表示)．解析：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，设粒子的轨道半径为R ，磁场的磁感应强度为B ，则：q v B ＝m v 2R如图甲所示，由几何关系得：d ＝2R cos 45°解得：B ＝2m v qd . (2)如图乙所示，由几何关系d ＝R cos 30°＋R cos α解得：α＝arccos 22－32. (3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域，如图丙中两圆弧间斜线部分所示， 由几何关系得：R 2－(d －R )2＝PM 2由割补法得该区域面积为：S ＝d ·PM解得：S ＝d 22－1.答案：(1)2m v qd(2)arccos 22－32 (3)d 22－112．如图甲所示，M 、N 为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d ，两板中央各有一个小孔O 、O ′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，设垂直纸面向里的磁场方向为正方向．有一群正离子在t ＝0时垂直于M 板从小孔O 射入磁场．已知正离子质量为m 、带电荷量为q ，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T 0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响．求：(1)磁感应强度B 0的大小；(2)要使正离子从O ′孔垂直于N 板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v 0的可能值． 解析：(1)正离子射入磁场，由洛伦兹力提供向心力，即q v 0B 0＝m v 20r① 做匀速圆周运动的周期T 0＝2πr v 0② 联立两式得磁感应强度B 0＝2πm qT 0. ③ (2)要使正离子从O ′孔垂直于N 板射出磁场，两板之间正离子只运动一个周期即T 0时，v 0的方向应如图所示，有r ＝d 4 ④当在两板之间正离子共运动n 个周期，即nT 0时，有r ＝d 4n (n ＝1，2，3，…) ⑤联立①③⑤求解，得正离子的速度的可能值为v 0＝B 0qr m ＝πd 2nT 0(n ＝1，2，3，…)． 答案：(1)2πm qT 0 (2)πd 2nT 0(n ＝1，2，3，…)。
第3章第2节波反射和折射讲义—2022-2022学年新教材鲁科版(2022)高中物理选择性必修第一册
第3章第2节波反射和折射讲义—2022-2022学年新教材鲁科版（2022）高中物理选择性必修第一册第第2节节波的反射和折射[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念知道波面、波线的概念，了解波的反射定律及折射定律．科学思维掌握波的反射定律和折射定律，并能解释波的反射与折射现象．科学探究能与他人合作用水波实验探究波的反射规律．科学态度与责任通过学习惠更斯原理及声纳的应用，体验探究科学的艰辛及伟大意义．知识点一波的反射1．．波面和波线(1)波面：从波源发出的波，经过相同传播时间到达的各点所组成的面，称为波阵面或波面，如图所示．波面和波线(2)波线：用来表示波的传播方向的线．波线与各个波面总是垂直的．2．．波的分类(1)球面波：波面是球面的波．如空气中的声波．(2)平面波：波面是平面的波．如水波．3．．波的反射(1)反射现象：波从一种介质传播到另一种介质表面时，返回原来介质传播的现象．(2)反射定律：反射波线、入射波线和法线在同一平面内，反射波线和入射波线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角．波在均匀介质中传播时，波面的形状不变，波线保持为直线．1：：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“某”)(1)只有平面波的波面才与波线垂直．(某)(2)任何波的波线与波面都相互垂直．(√)(3)反射波的频率、波速与入射波相同．(√)知识点二波的折射与惠更斯原理1．．波的折射(1)折射现象：波在传播过程中，由一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象．(2)折射定律：iniinr＝v1v2，，中式中v1和和v2分别是波在介质Ⅰ和介质Ⅱ．中的波速．2．．惠更斯原理(1)内容：介质中波面上的每一个点，都可以看成一个新的波源，这些新波源发出子波，经过一定时间后，这些子波的包络面就构成下一时刻的波面．(2)包络面：某时刻与所有子波波面相切的曲面．(3)无论是反射波还是折射波都与入射波的频率相等，即与波源的振动频率相同．子波的波速与频率跟初级波的波速与频率有怎样的关系？提示：都相等．2：：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“某”)(1)折射波的频率、波速与入射波相同．(某)(2)据据v＝λf知，波长λ与波速和频率有关．(√)考点1惠更斯原理波面一定是平面吗？根据如图思考波线与波面的关系是怎样的．提示：波面不一定是平面．波线与波面互相垂直，一定条件下由波面可确定波线，由波线可确定波面．1．．对波线与波面的理解(1)波面不一定是面，如水波，它只能在水面传播，水波的波面是以波源为圆心的一簇圆．(2)波线是有方向的一簇线，它的方向代表了波的传播方向．(3)波线与波面互相垂直，一定条件下由波面可确定波线，由波线可确定波面．2．．惠更斯原理的实质：波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源，子波的波速与频率等于初级波的波速和频率，此后每一时刻的子波波面的包络面就是该时刻总的波动的波面．其核心思想是介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的．3．．惠更斯原理的局限性：光的直线传播、反射、折射等都能用此来进行较好的解释．但是，惠更斯原理是比较粗糙的，用它不能解释衍射现象与狭缝或障碍物大小的关系，而且由惠更斯原理推知有倒退波的存在，而倒退波显然是不存在的．例【典例1】(多选)下列叙述中正确的是()A．．空间点波源发出的球面波，其波面是一个球面，波线就是以波源为圆心的同心圆B．．平面波的波线是一条直线，其波线相互平行C．．根据惠更斯原理，波面各点都可看作一个子波源，子波前进的方向的包络面就是该时刻的波面D．．利用惠更斯原理，道只要知道t时刻波面的位置和波速，定就可确定t＋Δt时刻波面的位置BCD[球面波的波线沿球面的半径方向，A错误；平面波的波线是一条直线，由于波线与波面垂直，故平面波的波线相互平行，B正确；由惠更斯原理可知，C正确；利用惠更斯原理，只要知道t时刻波面的位置和波速，就可确定另一时刻波面的位置，D正确．]利用惠更斯原理解释波的传播的一般步骤(1)确定一列波某时刻一个波面的位置．(2)在波面上取两点或多个点作为子波的波源．(3)选一段时间Δt．．(4)根据波速确定Δt时间后子波波面的位置．(5)确定子波在波前进方向上的包络面，即为新的波面．(6)由由新的波面可确定波线及其方向．[跟进训练]1．(多选)关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是()A．．同一波面上的各质点振动情况完全相同B．．同一振源的不同波面上的质点的振动情况一定不同C．．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D．．无论怎样的波，波线始终和波面垂直ACD[按照惠更斯原理：波面是由振动情况完全相同的点构成的面，而不同波面上质点的振动情况可能相同，如相位相差2π整数倍的质点的振动情况相故同，故A对，B错；由波面和波线的概念，不难判定C、D对．故正确答案为A、、C、D．]考点2波的反射如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静．这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？提示：刚下过的雪是新鲜蓬松的，它的表面层有许多小气孔．当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射．由于气孔往往是内部大而口径小．所以，仅有少部分波的能量能通过口径反射回来，而大部分的能量则被吸收掉了．所以不是人的活动减少了．1．．对波的反射的理解(1)波发生反射时波的传播方向发生了变化．(2)反射波和入射波在同一介质中传播，介质决定波速，因此波速不变，波的频率是由波源决定的，因此波的频率也不改变，式根据公式λ＝vf，可知波长也不改变．2．．波的反射现象的应用(1)回声测距：①当声源不动时，声波遇到了障碍物会返回来继续传播，反射波与入射波在同一介质中传播速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情况下，用的时间相等，间设经时间t听到回声，为则声源距障碍物的距离为＝v声t2．②度当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时，为声源发声时障碍物到声源的距离为＝(v声＋＋v)t2．③度当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离声源时，声源离发声时障碍物到声源的距离＝(v声－－v)t2．(2)超声波定位：蝙蝠能发出超声波，超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来，蝙蝠就根据接收到的反射回来的超声波来确定障碍物或食物位置，从而确定飞行方向．另外海豚、雷达也是利用波的反射来定位或测速的．例【典例2】】以有一辆汽车以15m/的速度匀速行驶，在其正前有一陡峭山崖，笛汽车鸣笛2后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离多远？(v声＝＝340m/)[解析]若汽车静止，问题就简单了．现在汽车运动，声音传播，如图所示为汽车与声波的运动过程示意图．由设汽车由A到到C路程为1，C点到山崖B距离为；声波由A到到B再反射到到C路程为2为，因汽车与声波运动时间同为t，则有2＝1＋＋2，，即即v声t＝v汽t＋2以所以＝v声－v汽t2＝340－15某22m＝325m．．[答案]325m[跟进训练]2．．差人耳只能区分相差0.1以上的两个声音，人要听到自己讲话的回声，人离障碍物的距离至少要大于多少米？(已知声音在空气中的传播速度为340m/)[解析]从人讲话到声音传到人取耳的时间取0.1时，人与障碍物间的距离时最小．单程考虑，声音从人传到障碍物或从障碍物传到人耳时t＝0.12＝0.05，，离故人离障碍物的最小距离＝vt＝340某0.05m＝17m．．[答案]17m考点3波的折射如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到，而夜晚就不同，听的比较清楚，这是什么原因？提示：白天近地面的气温较高，声速较大，声速随离地面高度的增加而减小导致声音传播方向向上弯曲；夜晚地面温度较低，声速随离地面高度的增加而增加，声波的传播方向向下弯曲，这也是在夜晚声波传播地比较远的原因．1．．波的反射、折射现象中各量的变化(1)波向前传播在两种介质的界面上会同时发生反射现象和折射现象，一些相关物理量变化如下：波现象比较项波的反射波的折射传播方向改变i＝i′改变r≠i率频率f不变不变速波速v不变改变长波长λ不变改变(2)说明：①率频率f由波源决定，，故无论是反射波的频率还是折射波的频率都等于入射波的频率．②速波速v由介质决定，因反射波与入射波在同一介质中传播，故波速不变；折射波与入射波在不同介质中传播，波速变化．③据根据v＝λf，波长λ与与v及及f有关，即与介质和波源有关，反射波与入射波在同一介质中，波速相同、频率相同，故波长相同．折射波与入射波在不同介质中传播，v不同，，f相同，故故λ不同．2．．对折射定律的理解(1)表达式：iniinr＝v1v2．(2)理解①折射的原因：波在两种介质中的传播速度不同．②由于波在一种介质中的波速是一定的，，所以v1v2是一个只与两种介质的性质有关，与入射角、折射角均无关的常数，叫作第二种介质相对第一种介质的折射率，以所以n21＝v1v2．③当当v1>v2时，，i>r，，折当射波的波线靠近法线；当v1<v2时，，i<r，，折射波的波线远离法线．当垂直于界面入射(i＝0°)时时，，r＝0°，，传播方向不变．例【典例3】】如图所示，以某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射，为若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°，，此波在为乙介质中的波速为1.2某105km/．．(1)该波的折射角为多大？(2)该波在甲介质中的传播速度为多少？(3)该波在两种介质中的波长比为多少？[思路点拨]解答本题时应注意以下几点：(1)由几何关系求折射角；(2)由折射定律求波速；(3)由由v＝λf及波在两种介质中频率相同求波长之比．[解析](1)由反射定律可得反射角为60°，由题图的几何关系可得折射角为r＝30°．．(2)由波的折射定律得v甲v乙＝iniinr以，所以v甲＝iniinr·v乙＝in60°in30°·v2＝3212某某1.2某105km/＝2.08某105km/．．(3)因波长λ＝vf，又因为波在两种介质中的频率相同，则λ甲λ乙＝v甲v乙＝iniinr＝＝3．．[答案](1)30°(2)2.08某105km/(3)3处理波的折射问题的三点技巧(1)弄清折射现象发生的条件：当波从一种介质斜射入另一种介质时，波才发生折射现象．(当波垂直入射时不发生折射现象)(3)计算时，注意公式“iniinr＝v1v2”合中角度与速度的对应；另外，可结合v＝λf及频率不变的特点，将公式转化为波长与角度的关系iniinr＝λ1λ2解决有关波长的问题．[跟进训练]3．．中图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则则()A．2与与1的波长、频率相等，波速不等B．2与与1的波速、频率相等，波长不等C．3与与1的波速、频率、波长均相等D．3与与1的频率相等，波速、波长均不等D[波波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、、B错；波1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由λ＝vf故得波长不同，故C错，D对．]1．(多选)以下关于波的认识，正确的是()A．．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊吸波材料，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．．雷达的工作原理是利用波的直线传播D．．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象ABD[本题考查波的反射、折射现象在实际问题中的应用．声呐、雷达都是利用接收反射波来进行定位，A正确，C错误；D选项中水波的传播方向发生，改变属于波的折射现象，D正确；隐形飞机是通过减少波的反射达到隐形的目的，B正确．]2．(多选)下列说法正确的是()A．．任何波的波线都表示波的传播方向B．．波面表示波的传播方向C．．只有横波才有波面D．．波传播中某时刻任一波面上各子波波面的包络面就是新的波面AD[波线表示波的传播方向，故A选项正确，B选项错误；所有的波都具故有波面，故C选项错误；由惠更斯原理故可知，故D选项正确．] 3．．甲、、乙两人平行站在一堵又高又宽的墙前面，，距二人相距2a，，为距墙均为3a，，当甲开了一枪后，在乙在t时间后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为()A．．枪甲开枪t后B．甲开枪2t后后C．．枪甲开枪3t后D．甲开枪4t后后B[设声速为v，乙听到第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙的耳朵故中，故t＝2av①甲、乙两人与墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由声波的反射定律和几何关系得：AC＝BC＝AB＝2a．．故乙听到第二声枪响的时间t′＝AC＋BCv＝4av②由①②得：t′＝2t，故B对．]4．(新情境题，以“超声波”为背景，考查波的反射)医用B超仪发出的超为声波频率为7.25某104Hz，，为这种超声波在人体内传播的...。
人教版八年级上册物理教案 ：第3章 物态变化 第2讲 熔化和凝固
人教版八年级上册物理教案：第3章物态变化第2讲熔化和凝固案情回放：1，人体的正常温度是多少？2，人感觉到最舒适的温度是多少？3,1摄氏度温度是怎么定义的？4，温度计是什么原理做成的？5，描述体温计的工作原理。
6，影响温度的因素是什么？讨论：1，世界上水存在有哪些状态？2，世界物质主要有哪些状态？3，物质状态变化的决定因素有哪些？讨论1，固态变成液态是由什么因素决定。
2，液态变成固态是由什么因素决定。
3，举出三个例子固态变成液态。
4，举出三个例子液态变成固态。
讨论：物态变化影响因素是什么？熔化讨论：对海波的加热方式是水浴加热，实验中为什么要水浴加热？讨论：1，海波只有固态存在的线段是？2，海波有固态也有液体存在的线段是？3，海波存在固态的线段是？4，我们将B和C点如何命名。
5，松香的图像有什么特点。
讨论：1，晶体和非晶体的区别关键是什么？2，熔点和凝固点温度一定吗？3，熔化需要的外界条件是什么？4，凝固需要的外界条件是什么？5，根据上面推理，熔化是放热还是吸热？6，根据上面推理，凝固是放热还是吸热？练习：一、选择题1、如图2是海波的熔化图像，从图像中获得的信息正确的是Ａ．海波的沸点是48℃Ｂ．海波在ＢＣ段吸收了热量Ｃ．海波在ＣＤ段是气态 Ｄ．6min 时海波已全部熔化2、下列物质属于晶体的是( )A.沥青B.冰C.玻璃D.石蜡3、在标准大气压下，萘的熔点是80°C ，则此温度下的萘：A ．一定是固态B ．一定是液态C ．一定是固液共存D ．以上三种情况都有可能4、某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0．25毫米厚的铝膜，一时难住了焊接和锻压专家。
后经技术人员的联合攻关解决了这一难题：他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面，再往钢罐内灌满水，插入冷冻管使水结冰，然后铝膜与钢罐就压接在一起了。
其原因是( )A ．铝膜与钢罐间的水把它们冻牢了B ．结冰时铝膜与钢罐间的冰把它们粘牢了C ．水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了D ．水结冰时放出的热量把它们焊牢了5、午饭后，小明和小玲来到商店，小明买了根“冰棍”，小玲买了根“棒棒糖”。
高考物理试题讲解第3章第2讲牛顿第二定律两类动力学问题
第三章 第2讲知识巩固练习1．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的( )A ．OA 方向B ．OB 方向C ．OC 方向D ．OD 方向【答案】D【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，D 正确．2．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图像，可能正确的是( )【答案】C【解析】皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v 减小，空气阻力f ＝k v 也减小，根据牛顿第二定律mg ＋f ＝ma ，知a ＝k vm ＋g ，则a 随v的减小而减小．又v 变化得越来越慢，所以a 随时间t 减小且变化率减小，选项C 正确．3．(2019年南通模拟)如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A 小球，同时水平细线一端连着A 小球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A 、B 两小球分别连在另一根竖直弹簧两端．开始时A 、B 两小球都静止不动，A 、B 两小球的质量相等，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A 、B 两小球的加速度分别为( )A ．a A ＝aB ＝g B ．a A ＝2g ，a B ＝0C ．a A ＝3g ，a B ＝0D ．a A ＝23g ，a B ＝0【答案】D【解析】设两个小球的质量都为m ，以A 、B 小球整体作为研究对象，A 处于静止状态，受力平衡，由平衡条件得细线拉力T ＝2mg tan 60°＝23mg ，剪断细线瞬间弹簧的弹力没有变化，A 球受到的合力与原来细线的拉力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律得a A ＝23mg m ＝23g ，B 球的受力情况不变，则加速度仍为0.故D 正确．4．沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F 的作用，其下滑的速度—时间图像如图所示．已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0～5 s ，5～10 s,10～15 s 内F 的大小分别为F 1、F 2和F 3，则( )A ．F 1<F 2B ．F 2>F 3C ．F 1>F 3D ．F 1＝F 3【答案】A5．(2018年浙江月考)如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动．当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10 m 的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程约历时4 s ．在战车的运动过程中，下列说法正确的是( )A ．战车在运动过程中导师处于失重状态B ．战车在运动过程中所受外力始终不变C ．战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动D ．根据题中信息可以估算导师运动的平均速度【答案】D【解析】由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，加速的过程中有沿斜面向下的分加速度，车处于失重状态，当车减速时，车有向上的分加速度，车处于超重状态，导师与战车状态相同，故A 错误；由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，结合牛顿第二定律可知，车受到的合外力先沿斜面向下，后沿斜面向上，故B 错误； “导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，故C 错误；车的位移是10 m ，时间是4 s ，所以可以求出平均速度v ＝x t ＝104m/s ，故D 正确．6．(2019年舒城月考)m 1、m 2组成的连接体，在拉力F 作用下，沿光滑斜面向上运动，m 1对m 2的拉力为T ，则( )A ．T ＝m 2m 1＋m 2FB ．T ＝m 1m 1＋m 2FC ．T ＝m 2m 1＋m 2(F ＋m 1g sin θ)D ．T ＝m 2m 1＋m 2(F ＋m 2g sin θ)【答案】A【解析】对整体做受力分析可知，整体受重力、拉力、支持力，F －(m 1＋m 2)g sin θ＝(m 1＋m 2)a ；再对m 2做受力分析可知，其受重力、绳子的拉力、支持力，T －m 2g sin θ＝m 2a .联立解得T ＝m 2m 1＋m 2F ，故选A ．7．(2018年河北模拟)如图所示，质量为m 的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是( )A ．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B ．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C ．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD ．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值 【答案】D【解析】小球受到重力mg 、斜面的支持力F N2、竖直挡板的水平弹力F N1作用．设斜面的倾斜角为α，则竖直方向有F N2cos α＝mg ，因为mg 和α不变，所以无论加速度如何变化，F N2不变且不可能为零，选项B 错误，D 正确；水平方向有F N1－F N2sin α＝ma ，因为F N2sin α≠0，竖直挡板的水平弹力不可能为零，选项A 错误；斜面和挡板对球的弹力的合力即为竖直方向的F N2cos α与水平方向的力ma 的合力，因此大于ma ，选项C 错误．8．如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ，其下端都固定于底部圆心O ，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a 、b 、c 处开始下滑(忽略阻力)，则( )A ．a 处小孩最先到O 点B ．b 处小孩最后到O 点C ．c 处小孩最先到O 点D ．a 、c 处小孩同时到O 点 【答案】D【解析】设圆柱半径为R ，滑板长l ＝Rcos θ，a ＝g sin θ，t ＝2la＝4Rg sin 2θ，分别将θ＝30°，45°，60°代入计算可知，t a ＝t c ≠t b ，故D 正确．9．(多选)如图所示，A 、B 球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A ．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为g sin θB ．B 球的受力情况未变，瞬时加速度为零C ．A 球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2g sin θD ．弹簧有收缩的趋势，B 球的瞬时加速度向上，A 球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零【答案】BC【解析】细线烧断前，对B 球有kx ＝mg sin θ.细线烧断瞬间，弹簧弹力与原来相等，B 球受力平衡，a B ＝0，A 球所受合力为mg sin θ＋kx ＝2mg sin θ，解得a A ＝2g sin θ，故A 、D 错误，B 、C 正确．综合提升练习10．(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中从静止开始下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则( )A ．甲球用的时间比乙球长B ．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C ．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D ．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 【答案】BD11．如图所示，光滑水平桌面上的布带上静止放着一质量为m ＝1.0 kg 的小铁块，它离布带右端的距离为L ＝0.5 m ，铁块与布带间动摩擦因数为μ＝0.1.现用力从静止开始向左以a 0＝2 m /s 2的加速度将布带从铁块下抽出，假设铁块大小不计，铁块不滚动，g 取10 m/s 2，求：(1)将布带从铁块下抽出需要的时间； (2)铁块离开布带时的速度大小． 【答案】(1)1 s (2)1 m/s【解析】(1)设铁块离开布带时，相对桌面移动的距离为x ，布带移动的距离为L ＋x ，铁块滑动的加速度为a ，由牛顿第二定律得μmg ＝ma ，a ＝μg ＝1 m/s 2. 根据运动学公式有 L ＋x ＝12a 0t 2，x ＝12at 2， 解得t ＝2La 0－μg ＝1 s. (2)由v ＝at 得铁块速度v ＝1×1 m /s ＝1 m/s.12．如图甲所示，L 形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB 粗糙，光滑表面BC 与水平面夹角为θ＝37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C 点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)斜面BC 的长度； (2)滑块的质量；(3)运动过程中滑块发生的位移． 【答案】(1)3 m (2)2.5 kg (3)8 m【解析】(1)分析滑块受力，如图所示，由牛顿第二定律得a 1＝g sin θ＝6 m/s 2， 通过图乙可知滑块在斜面上运动的时间为t 1＝1 s ， 由运动学公式得s ＝12a 1t 21＝3 m.(2)滑块对斜面的压力为N ′1＝N 1＝mg cos θ， 木块对传感器的压力为F 1＝N ′1sin θ， 由图乙可知F 1＝12 N ， 解得m ＝2.5 kg.(3)滑块滑到B 点的速度为：v 1＝a 1t 1＝6 m/s ， 由图乙可知：f 1＝f 2＝5 N ，t 2＝2 s ， a 2＝f 2m ＝2 m/s 2，s 2＝v 1t 2－12a 2t 22＝8 m.。
高中物理 第3章 抛体运动 第2讲 竖直方向上的抛体运动
17
预课对(2习堂点)整导讲练体学义习法
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
匀减速直线运动，取向上为正方向，则v0＞0，a＝－g
动两个分运动.
3.会用分段法、整体法处理竖直上抛运动问题.
第2讲 竖直方向上的抛体运动
2
预课对习堂点导讲练学义习
栏目索引
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理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
1 预习导学 梳理·识记·点拨 2 课堂讲义 理解·深化·探究 3 对点练习 巩固·应用·反馈
第2讲 竖直方向上的抛体运动
10
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
(2)铁球到达地面所用的时间.(结果保留两位有效数字) 解析 设铁球经时间 t 落地，由位移公式 s′＝v0t＋12gt2 解得t≈2.9 s 答案 2.9 s
第2讲 竖直方向上的抛体运动
11
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
扔出一小铁球，铁球出手时在塔顶上方1 m处，不计空气
阻力，g＝10 m/s2，求：
(1)铁球下落到距塔顶3 m时的速度大小；
解析 铁球下落的高度s＝(1＋3) m＝4 m
由 vt 2－v0 2＝2gs 得
vt＝ 2gs＋v0 2＝ 2×10×4＋12 m/s＝9 m/s
答案 9 m/s
第2讲 竖直方向上的抛体运动
借题发挥 竖直下抛运动就是一个初速度不为零的匀加速 直线运动，只不过加速度为定值，可用匀变速直线运动的 公式求解.
第2讲 竖直方向上的抛体运动
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预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
高三物理总复习第三章 第2讲 牛顿运动定律的应用
力；人处于失重状态时，体重计的示数小于人的重力．电梯 加速上升或减速下降时人处于超重状态，体重计的示数F＝ mg＋ma，可见，超重时加速度越大，体重计的示数越大， 选B项．
答案
B
2013-11-27
有志者事竟成
21
高考复习· 物理
考点三
2013-11-27
有志者事竟成
11
高考复习· 物理
图3－2－1 A．18m B．54m C．72m D．198m
2013-11-27
有志者事竟成
12
高考复习· 物理
解析
Ff＝μmg＝4N，故0～3s内，a＝0.
8－4 2 3～6s内和9～12s内，a＝ m/s ＝2m/s2. 2 第6s末的速度v6＝2×3m/s＝6m/s， 1 2 1 2 故所求位移x＝ at1＋v6t2＋v6t3＋ at3 2 2
2013-11-27
有志者事竟成
7
高考复习· 物理
三、连接体问题 1．连接体与隔离体：两个或几个物体相连接组成的物 体系统为连接体，如果把其中某个物体隔离出来，该物体即 为隔离体． 2．外力和内力：如果以物体系统为研究对象，受到的 系统之外的物体的作用力是该系统受到的外力，而系统内各 物体间的相互作用力为内力．应用牛顿第二定律列方程不考 虑内力，如果把某物体隔离出来作为研究对象，则这些内力 将转换为隔离体的外力．
2013-11-27 有志者事竟成 8
高考复习· 物理
3．连接体的处理方法． (1)整体法：连接体中各物体如果有共同的加速度，求加 速度可把连接体作为一个整体，运用牛顿第二定律列方程求 解．
2013-11-27
有志者事竟成
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高考复习· 物理
2025届高考物理一轮复习资料第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律的基本应用
第2讲牛顿第二定律的基本应用学习目标 1.会用牛顿第二定律分析计算物体的瞬时加速度。
2.掌握动力学两类基本问题的求解方法。
3.知道超重和失重现象，并会对相关的实际问题进行分析。
1.2.3.4.1.思考判断(1)已知物体受力情况，求解运动学物理量时，应先根据牛顿第二定律求解加速度。
(√)(2)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解，所以加速度由运动情况决定。
(×)(3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。
(×)(4)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于物体的重力。
(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。
(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。
(√)(7)根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向。
(×)2.(2023·江苏卷，1)电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。
电梯加速上升的时段是()A.从20.0 s到30.0 sB.从30.0 s到40.0 sC.从40.0 s到50.0 sD.从50.0 s到60.0 s答案A考点一瞬时问题的两类模型两类模型例1 (多选)(2024·湖南邵阳模拟)如图1所示，两小球1和2之间用轻弹簧B相连，弹簧B与水平方向的夹角为30°，小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上，绳A与竖直方向的夹角为30°，小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。
两小球均处于静止状态。
已知重力加速度为g，则()图1A.球1和球2的质量之比为1∶2B.球1和球2的质量之比为2∶1C.在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为3gD.在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g答案BC解析对小球1、2受力分析如图甲、乙所示，根据平衡条件可得F B＝m1g，F B sin30°＝m2g，所以m1m2＝21，故A错误，B正确；在轻绳A突然断裂的瞬间，弹簧弹力未来得及变化，球2的加速度大小为0，弹簧弹力F B＝m1g，对球1，由牛顿第二定律有F合＝2m1g cos 30°＝m1a，解得a＝3g，故C正确，D错误。
【创新设计】高一物理人教版必修1配套学案：第三章 第2讲 弹力 Word版含答案[ 高考]
第2讲弹力[目标定位] 1.知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.2.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.一、弹性形变和弹力1.形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变.2.弹性形变：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：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原状，这个限度叫做弹性限度.4.弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力.想一想：两个接触的物体间一定有弹力作用吗？答案不一定.弹力产生的条件是接触且发生弹性形变，两物体接触，不一定有弹性形变，所以不一定有弹力.二、几种弹力1.压力和支持力的方向总是垂直于物体的接触面.2.绳的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，绳中的弹力常常叫做张力.想一想：图1放在水平桌面上的书与桌面相互挤压，书对桌面产生的弹力F1竖直向下，常称做压力.桌面对书产生的弹力F2竖直向上，常称做支持力，如图1所示.F1与F2分别是哪个物体发生形变产生的？答案书；桌面.三、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.公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位：牛顿每米，符号：N/m，它的大小反映了弹簧的“软硬”程度.想一想：对于同一根弹簧，被拉得越长，弹簧的弹力就越大，那么弹簧的弹力大小是否与其长度成正比？答案不是.弹簧的弹力在弹性限度内与形变量成正比，不是与长度成正比.一、弹力1.产生弹力的条件：(1)两个物体直接接触；(2)接触面上发生弹性形变.2.注意：任何物体受力后都会发生形变，只是有的物体的形变较为明显，有的物体的形变不明显，用特殊的办法才能观察到.如图2甲所示，柔软的弹簧受力后发生明显的形变；桌面受到压力后会向下弯曲，但是肉眼不能直接观察到，用图乙的方法可观察到桌面的形变.(其中M、N是两块平面镜)图2例1下列关于弹力的说法中正确的是()A.相互接触的两个物体间必然有弹力存在B.不接触的物体间也可能存在弹力C.只要物体发生形变就一定有弹力D.在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力解析弹力产生的条件是两物体相互接触且发生弹性形变.所以D正确，A、B、C错误.答案 D针对训练在各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图3所示的就是一个实例.下列说法正确的是()图3A.跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B.跳板和运动员的脚都发生了形变C.运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的解析跳板和运动员的脚因为都受到力的作用，所以都要发生形变；运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的，跳板受到的压力是运动员的脚发生形变而产生的.B、C正确.答案BC二、几种弹力及方向弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上，几种常见情况如下：1.压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向的延长线或反向延长线过球心，如图4所示.图42.绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向.例2在如图5所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中物体P均处于静止状态.图5解析甲中属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中P与斜面的接触面为平面，P受到的支持力垂直于斜面向上；丙中A、B两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A点弹力方向水平向右，B点弹力方向垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中A点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心O，B点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如图所示.答案见解析图针对训练在如图6所示中，画出甲图中球和乙图中木杆受到的弹力和重力.(图中O点是物体的重心，P点是球的球心)图6解析点与点接触间的弹力方向与切面垂直，指向受力物体.受力示意图如图所示：答案见解析图三、胡克定律对胡克定律F＝kx的理解(1)胡克定律的成立条件：必须在弹性限度内.(2)x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的总长度.(3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关.(4)由F＝kx可知，弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx. 例3竖直悬挂的弹簧下端挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂一重为6N的物体时弹簧长度为13cm.弹簧始终在弹性限度内，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？解析弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长，由胡克定律知：弹簧的拉力与弹簧伸长量成正比，即F＝kx，其中k为劲度系数，x为弹簧伸长量，x在数值上等于弹簧伸长后总长度L减去弹簧原长L0，即x＝L－L0.改变悬挂物体的重力，伸长量变化，这样可以列出两个方程，通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数.设弹簧的原长为L0，劲度系数为k，设挂G1＝4N的物体时弹簧的长度为L1，挂G2＝6N的物体时弹簧的长度为L2，则L1＝0.12m，L2＝0.13m，由胡克定律得：G1＝k(L1－L0)G2＝k(L2－L0)代入数据解得：L0＝0.10m，k＝200N/m即弹簧原长为10cm，劲度系数为200N/m.答案10cm200N/m对弹力的理解1.下列关于常见的几种弹力的说法中正确的是()A.绳拉物体时绳对物体拉力的方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向B.静止在水平路面上的汽车受到的支持力，是汽车轮胎发生了形变而产生的C.水杯放在水平桌面上对桌面施加的弹力，是桌面发生微小形变而产生的D.用细竹竿拨动水中漂浮的木块，木块受到的弹力是竹竿形变而产生的解析绳上弹力的方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，故A正确；静止在水平路面上的汽车受到的支持力，是地面发生形变而产生的，B错误；水杯放在水平桌面上对桌面施加的弹力，是水杯发生微小形变而产生的，C错误；用细竹竿拨动水中漂浮的木块，木块受到的弹力是竹竿形变而产生的，故D正确.答案AD几种弹力及方向2.按下列要求画出图7中每个小球所受弹力的示意图.图7要求：甲斜面对球的支持力；乙墙壁对球的支持力；丙大球球面对小球的支持力.解析所受支持力如图所示答案见解析图胡克定律3.关于弹簧的劲度系数k，下列说法正确的是()A.与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大B.与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小C.由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关D.与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变大小都有关解析弹簧的劲度系数与弹簧的长度、粗细及材料有关，是由弹簧本身的特性决定的，与所受的拉力、形变量无关，C正确.答案 C4.在水平桌面上有一根弹簧，在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长度为20cm，对其施加30N的压力时，其长度为14cm，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数.解析设弹簧原长为L0，劲度系数为k，对其施加拉力时，由胡克定律有：F1＝k(L1－L0)对其施加压力时，有：F2＝k(L0－L2)代入数据，解得：L0＝17cm，k＝1000N/m.答案17cm1000N/m(时间：60分钟)题组一弹性形变和弹力1.关于弹性形变，下列说法正确的是()A.物体形状的改变叫弹性形变B.一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D.物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变解析弹性形变指物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变，C正确，A、D错误；钢筋用力弯折后，无法恢复到原来形状，不属于弹性形变，B错误.答案 C2.一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是()A.地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变，汽车没有发生弹性形变，所以汽车不受弹力B.地面受到了向下的弹力，因为地面发生了弹性形变；汽车受到向上的弹力，因为汽车也发生了弹性形变C.汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了弹性形变；地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变D.以上说法都不正确解析地面受到向下的弹力，施力物体是汽车，故是汽车发生弹性形变对地面的力，A、B 错误；汽车受到向上的弹力，施力物体是地面，故是地面发生弹性形变对汽车的力，C正确，D错误.答案 C3.已知甲、乙两物体之间有弹力的作用，那么下列说法中正确的是()A.甲、乙两物体一定直接接触且都发生了弹性形变B.甲、乙两物体一定直接接触但不一定都发生弹性形变C.甲、乙两物体不一定直接接触但一定都发生弹性形变D.甲、乙两物体不一定直接接触也不一定都发生弹性形变解析物体接触且发生弹性形变，才能产生弹力.答案 A4.杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，如图1所示.关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是()图1A.坛的形变B.头的形变C.坛子受到的重力D.人受到的重力解析头顶受到的压力是由于坛的形变而产生的，间接原因是坛本身的重力，跟人的因素无关.答案 A题组二弹力及方向5.一杆搁在矮墙上，关于杆受到的弹力的方向，图中画得正确的是()解析弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体，D对.答案 D6.体育课上一学生将足球踢向斜台，如图2所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是()图2A.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.沿垂直于斜台斜向左上方的方向解析足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用，足球所受弹力的方向垂直于斜台指向足球，即斜向左上方，故D正确.答案 D7.在图3中画出物体A所受弹力的示意图.图3答案如图所示题组三 胡克定律8.关于胡克定律，下列说法正确的是( )A.由F ＝kx 可知，在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B.由k ＝Fx可知，劲度系数k 与弹力F 成正比，与弹簧的形变量成反比C.弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小解析 在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F ＝kx ，A 正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定，与弹力F 及形变量x 无关，B 错，C 正确；由胡克定律得k ＝F x ，可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k 相等，D 正确. 答案 ACD9.如图4所示，弹簧测力计和细线的重力不计，物重G ＝1N ，则弹簧测力计A 和B 的示数分别为( )图4A.1N,0B.1N,2NC.2N,1ND.1N,1N解析 弹簧测力计的示数等于钩上的拉力，与弹簧测力计外壳受力无关，物体平衡时绳对物体的拉力F 与物重G 大小相等，所以F ＝G ＝1N.两弹簧测力计钩上的拉力均为F ＝1N ，所以只有D 正确. 答案 D10.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( ) A.F 2－F 1l 2－l 1B.F 2＋F 1l 2＋l 1C.F 2＋F 1l 2－l 1D.F 2－F 1l 2＋l 1解析 根据胡克定律有：F 1＝k (l 0－l 1)，F 2＝k (l 2－l 0)，由两式可解得：k ＝F 2＋F 1l 2－l 1，故C 正确.答案 C11.如图5所示为一轻质弹簧弹力大小和弹簧的长度的关系图象，根据图象判断，下列结论正确的是( )图5A.弹簧的劲度系数为1N/mB.弹簧的劲度系数为100N/mC.弹簧的原长为6cmD.弹簧伸长0.2m 时，弹力的大小为4N解析 图线与横轴交点为弹簧原长，即原长为6cm ；劲度系数为直线斜率，即k ＝ΔF ΔL＝22×10－2N /m ＝100 N/m ；弹簧伸长0.2m 时，弹力F ＝kx ＝100×0.2N ＝20N.所以B 、C 正确.答案 BC12.由实验测得某弹簧弹力F 和弹簧的长度L 的关系图象如图6所示，求：图6(1)该弹簧的原长为多少？ (2)该弹簧的劲度系数为多少？解析 解法一：(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为L 0＝15cm.(2)据F ＝kx 得劲度系数k ＝F x ＝ΔFΔL ，由图线可知，该弹簧伸长ΔL ＝25cm －15cm ＝10cm 时，弹力ΔF ＝50N.所以k ＝ΔF ΔL ＝5010×10－2N /m ＝500 N/m.专业文档珍贵文档 解法二：根据胡克定律得F ＝k (L －L 0)，代入图象中的两点(0.25,50)和(0.05，－50). 可得50＝k (0.25－L 0)－50＝k (0.05－L 0)解得L 0＝0.15m ＝15cm ，k ＝500N/m.答案 (1)15cm (2)500N/m13.如图7所示，一根弹簧没有悬挂重物时，其自由端B 正对着刻度尺的零刻度线，挂上100N 重物时，正对着刻度20，弹簧始终在弹性限度内，试问：图7(1)当弹簧分别挂50N 和150N 重物时，自由端B 所对刻度尺的刻度是多少？(2)若自由端B 所对刻度是18，这时弹簧下端挂了多重的重物？解析 由题意可知，弹簧与刻度尺组成了一个弹簧测力计.(1)由F ＝kx 得G 1G ′＝x 1x， 其中G 1＝100N ，x 1＝20将G 2＝50N 代入得：x 2＝10将G 3＝150N 代入得：x 3＝30.(2)设所挂重物重为G ，则G 100N ＝1820， 解得G ＝90N.答案 (1)10 30 (2)90N。
2023年浙江省高三物理高考复习专题模型精练第2讲 用图像处理实验数据之研究匀变速直线运动(含详解)
第2讲用图像处理实验数据之研究匀变速直线运动实验（2022·浙江）1．（1）①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行。
图2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为cm。
由图3中小车运动的数据点，求得加速度为m/s2（保留两位有效数字）。
②利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是（多选）。
A．换成质量更小的小车B．调整长木板的倾斜程度C．把钩码更换成砝码盘和砝码D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角（2）“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中，①下列说法正确的是（单选）；A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O点。
（2021·重庆）2．某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。
他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每160s拍摄一张照片。
（1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是s。
（2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在0.15s～0.35s时间段平均速度的大小（选填“大于”、“等于”、“小于”）在0.45s～0.65s时间段内平均速度的大小。
（3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验测量误差的方法有：（写出一种即可）。
一.实验中常见的基本图像由实验数据得出vt图像根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，偏离直线太远的点可舍去不要，如图所示，这条直线就是本次实验的vt图像，它是一条倾斜的直线。
新课标2023版高考物理一轮总复习第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课件
研清微点2 弹力不能瞬间改变的情形
接触的物体对它的作用力大小 F＝ Fx2＋Fy2＝5 000 N，C 正确。
答案：C
1．牛顿第二定律的五个特性
[要点自悟明]
2．合力、加速度、速度之间的决定关系 (1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。 (2)a＝ΔΔvt 是加速度的定义式，a 与 Δv、Δt 无必然联系；a＝mF是加速度的决定式，
一点一过 弹簧、橡皮绳模型的特点
1．当弹簧、橡皮绳的两端与物体相连时，由于物体具有惯性，弹簧、橡皮绳的 形变量不会瞬间发生突变。
2．在求解瞬时加速度的问题中，其弹力的大小可认为是不变的，即弹簧或橡皮 绳的弹力不发生突变。
(三) 动力学的两类基本问题(精研点) 1．两类动力学问题的解题关键
两个分析
(1)出发 4 s 内冰橇的加速度大小； (2)冰橇与赛道间的动摩擦因数； (3)比赛中运动员到达终点时的速度大小。
[解析] (1)设出发 4 s 内冰橇的加速度为 a1，出发 4 s 内冰橇发生的位移为 x1 ＝12a1t12，代入数据解得 a1＝1.5 m/s2。
(2)由牛顿第二定律有 F＋mgsin θ－μmgcos θ＝ma1， 其中 sin θ＝hx＝0.1，cos θ＝1，解得 μ＝0.05。 (3)设 8 s 后冰橇的加速度为 a2，由牛顿第二定律有 (m＋M)gsin θ－μ(m＋M)gcos θ＝(m＋M)a2， 8 s 末冰橇的速度为 v1＝a1t2， 出发 8 s 内冰橇发生的位移为 x2＝12a1t22＝48 m，设到达终点时速度大小为 v2， 则 v22－v12＝2a2(x－x2)，解得 v2＝36 m/s。
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Ⅰ T24 Ⅱ T24
Ⅱ T14 Ⅰ T14
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6分 6分 6分 12分 13分 6分 3分 6分 6分 6分 6分 3分 6分 3分
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2014年北京T18 2014年山东T23 2014年江苏T8 2014年上海T31 2013年浙江T19 2013年全国课标 Ⅰ T21 2013年全国课标 Ⅱ T25 2013年山东T22 2012年天津T8 2012年安徽T22 2012年重庆T25 2012年浙江T23
正确.
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热点研析·提升总结 热点1·瞬时加速度问题
1. 一般思路
2.几种模型
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3. 与轻弹簧相关的瞬时性问题常见情景图例
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考点二·两类动力学问题
【考点梳理】 1. 两类动力学问题
运动情况 ； (1)已知受力情况求物体的___________
受力情况 ． (2)已知运动情况求物体的___________
2. 解决两类基本问题的方法 加速度 为“桥梁”，由______________ 运动学公式 和_______________ 牛顿第二定律 列方程求解，具体 以____________
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4. (2014·金丽衢十二校高三第一次联考)钱江晚报报道，八旬老伯 屋顶种南瓜坠落砸车，车主索赔三万八．从五楼楼顶掉下的老南瓜
，将凯美瑞车顶砸出深15 cm大坑．若五楼楼顶南瓜离车顶高度15
m，南瓜质量为1.5 kg，南瓜下落做自由落体运动，砸车后匀减速 到零(g取10 m/s2，不计空气阻力)．求： (1)南瓜砸车瞬间的速度大小； (2)南瓜砸车过程中汽车车顶受到的平均作用力大小．
逻辑关系如图所示．
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自主演练
3、(2014·温州高三第一次适应性测试)2013年6月 20日，我国宇航员王亚平在“天宫一号”授课时， 利用质量测量仪粗略测出聂海胜的质量，如图所示 ，若聂海胜受到恒力F从静止开始运动，经时间t移
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例1如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，细线 l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ ，细线l2水平拉直，物体处于
平衡状态．若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，其他条件
锁定高考·一轮总复习 浙江版 物理
牛顿运动定律
第三章
经纶文化传媒集团
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三年考点统计
考点 试题 2014年上海T21 惯性、惯性定律 2014年北京T19 题型 填空 选择 分值 4分 6分
2013年山东T14
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4. 在求解瞬时性问题时应注意： (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．
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③分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即：Fx
＝max，Fy＝may
自主演练 1. 下列关于力和运动关系的几种说法中，正确的是( C ) A. 物体所受合外力的方向，就是物体运动的方向
B. 物体所受合外力不为零时，其速度不可能为零
C. 物体所受合外力不为零时，其加速度一定不为零 D. 物体所受合外力变小时，一定做减速运动
2012年全国新课标T14
选择
选择
5分
6分
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牛顿运动定律的应用
2014年福建T15 2014年四川T7 2014年重庆T5 2014年全国课标 2014年全国课标 2013年安徽T14 2013年海南T2 2013年福建T17 2013年重庆T4 2013年全国课标 2013年全国课标 2012年海南T1 2012年安徽T17 2012年江苏T5
A. 物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力的大小决定，与 物体的速度无关 B. 物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与速度方向无关 C. 物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的
D. 一旦物体所受合外力为零，则物体的加速度立即为零，其运动也就
逐渐停止了
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物理量名称 物理量符号
单位名称
单位符号
长度
质量 时间 电流 物质的量
l
m t I n
米
千克 秒 安[培] 开[尔文] 摩[尔]
m
kg s A K mol
热力学温度 T
发光强度
Iv
坎[德拉]
cd
4. 导出单位 基本量 由____________ 根据逻辑关系推导出的其他物理量的单位．
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想一想 (1)国际单位制中的单位是否均为基本单位？
(2)怎样利用单位制简化运算？
参考答案： (1)不是．国际单位制中的单位包括基本单位和导出单位．
(2)在物理计算中，如果所有的已知量用国际单位制中的单位表示，那
么只要正确地应用物理公式，计算结果必是用国际单位制中的单位来表 示的．因此，解题时没有必要在式子中一一写出各物理量的单位，只在 式子的末尾写出所求量的单位即可．
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解析：由牛顿第二定律F＝ma可知，物体所受合外力的方向就是物体加
速度的方向，但合外力的方向与运动方向没有必然联系．合外力的方向 可以与物体的运动方向相同(例如匀加速直线运动)，也可以与物体的运 动方向相反(例如匀减速直线运动)，还可以与物体的运动方向不在同一 条直线上(例如曲线运动)，故A错；物体所受合外力不为零，说明其加速
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自主演练 5. (不定选)关于单位制，下列说法中正确的是( CD ) A. kg、m/s、N是导出单位
B. kg、m、C是基本单位
C. 在国际单位制中，时间的基本单位是s D. 在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的 解析：kg、m是基本单位，m/s、N、C是导出单位；在国际单位制中， 时间的基本单位是s，力的单位是根据牛顿第二定律定义的，选项C、D
(3)两类动力学问题、失重和超重 (4)能量问题、电场和磁场问题的综合应用 2. 命题形式 既有单独命题，又有与其他知识的综合命题，难度中等或中等偏上
3. 命题题型
既有选择题，又有填空题和计算题，单独考查时以选择题居多，与运 动学问题、能量问题、电磁场问题结合时常考计算题
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选择 计算 选择 计算 选择 选择 计算 计算 选择 计算 计算 计算
6分 18分 4分 14分 6分 6分 18分 15分 6分 14分 19分 16分
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牛顿运动定律的综合应用
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知识网络
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因果性
同一性
F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到F的作用
①加速度a相对同一惯性系(一般指地面) ②F＝ma中，F、m、a对应同一物体或同一系统 ③F＝ma中，各量统一使用国际单位
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①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律 独立性 ②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和
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宏观 物体的________ 低速 运动问题，不能用来处理微观粒子的 (2)只适用于解决_________
高速运动问题．
4. 牛顿第二定律的“五个性质” 矢量性 瞬时性 公式F＝ma是矢量式，任一时刻，F与a同向 a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受到 的合外力
目录
考点提炼·摸底预演
热点研析·提升总结
物理能力·升华专区
五年高考考向
备课拓展
考点三·单位制
【考点梳理】 1. 单位制
导出单位 一起组成了单位制． 基本单位 和____________ 由______________