高中生物一輪復習教案

高考物理第一輪相遇及追及問題專項復習。

第5課時、相遇及追及問題
一、相遇及追及問題
1．特點：
追及問題是兩個物體運動的問題。兩個物體的速度相等往往是解題的關(guān)鍵，此時兩物體間的距離可能最大，也可能最小。
2．解題方法：
選同一坐標原點、同一正方向、同一計時起點，分別列出兩個物體的位移方程及速度方程。解題的關(guān)鍵是找出兩物體間位移關(guān)系、速度關(guān)系。當位移相等時，兩物體相遇；兩物體速度相等時，兩物體相距最遠或最近。這類問題如能選擇好參照物，可使解題過程大大簡化。巧用運動圖象亦可使解題過程大大簡化。
如：1.通過運動過程的分析，找到隱含條件，從而順利列方程求解，例如：
⑴勻減速物體追趕同向勻速物體時，能追上或恰好追不上的臨界條件：
即將靠近時，追趕者速度等于被追趕者速度（即當追趕者速度大于被追趕者速度時，能追上；當追趕者速度小于被追趕者速度時，追不上）
⑵初速為零的勻加速物體追趕同向勻速物體時，追上前兩者具有最大距離的條件：追趕者的速度等于被追趕者的速度。
2．利用二次函數(shù)求極值的數(shù)學方法，根據(jù)物理現(xiàn)象，列方程求解。
3．在追擊問題中還常常用到求“面積”的方法，它可以達到化繁為簡，化難為易，直觀形象的效果。
例1車從靜正開始以1m/s2的加速度前進，車后相距s0為25m處，某人同時開始以6m/s的速度勻速追車，能否追上？如追不上，求人、車間的最小距離。

例2甲車在前以15m/s的速度勻速行駛，乙車在后以9m/s的速度行駛。當兩車相距32m時，甲車開始剎車，加速度大小為1m/s2。問經(jīng)多少時間乙車可追上甲車？

二、避碰問題
兩物體恰能“避碰”的條件是：兩物體在同一位置時，兩物體的相對速度為0。
例3為了安全，在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離．已知某高速公路的最高限速v＝120km／h．假設(shè)前方車輛突然停止，后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車，到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間（即反應時間）t＝0.50s．剎車時汽車受到阻力的大小f為汽車重力的0.40倍．該高速公路上汽車間的距離s至少應為多少？取重力加速度g=10m／s2．

例4甲乙兩車同時同向從同一地點出發(fā)，甲車以v1=16m/s的初速度，a1=-2m/s2的加速度作勻減速直線運動，乙車以v2=4m／s的速度，a2=1m／s2的加速度作勻加速直線運動，求兩車再次相遇前兩車相距最大距離和再次相遇時兩車運動的時間。

例5一輛汽車在十字路口等候綠燈，當綠燈亮時汽車以3m/s2的加速度開始行駛，恰在這時一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來，從后邊超過汽車。試求：汽車從路口開動后，在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠？此時距離是多少？（yjS21.COm 幼兒教師教育網(wǎng)）

鞏固練習：
1、（南京市2008屆第二次調(diào)研）甲乙兩車某時刻由同一地點沿同一方向開始做直線運動，若以該時刻作為計時起點，得到兩車的位移——時間圖像（s－t）圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A
A．t1時刻乙車從后面追上甲車
B．t1時刻兩車相距最遠
C．t1時刻兩車的速度剛好相等
D．0到t1時間內(nèi)，乙車的平均速度小于甲車的平均速度
2、（如皋市2008屆抽樣檢測）兩輛游戲賽車a、b在平直車道上行駛。t＝0時兩車都在距離終點相同位置處。此時比賽開始它們在四次比賽中的v－t圖如圖所示。哪些圖對應的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛？【】AC
3.甲、乙兩輛汽車沿同一直線一前一后做同向勻速直線運動，乙車在前,速度是8m/s，甲車在后速度為16m/s，甲車剎車的加速度的大小為2m/s2，為避免兩車相撞，兩車至少有多大的行駛距離？

4.一人在距公路S＝50m處，看見一輛汽車以V1＝10m/s的速度沿公路向他駛來，這時汽車與他相距L=200m，他要趕上汽車便以V2＝3m/s的速度奔跑，試求奔跑時應采取什么方向能趕上？

5、（2008屆海安如皋高三物理期中聯(lián)考）(12分）一輛值勤的警車停在公路邊，當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴重超載時，決定前去追趕，經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動起來，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運動，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi)．問：
（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？
（2）判定警車在加速階段能否追上貨車？（要求通過計算說明）
（3）警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車？

6、（無錫地區(qū)2008屆期中檢測）（10分）為了安全，在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離，我國公安部門規(guī)定，高速公路上行駛的汽車的安全距離為200m，最高時速為120km/h，請你根據(jù)下面提供的資料，通過計算來說明安全距離為200m的理論依據(jù)（取g=10m/s2）。
資料一：行駛員的反應時間：0.35—0.65之間
資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)
路面動摩擦因數(shù)
干瀝青與混凝土0.7—0.7
干碎石路面0.6—0.7
濕歷青與混土路面0.32—0.4
（1）在計算中駕駛員反應時間，路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)各應取多少？
（2）通過你的計算來說明安全距離為200m的必要性。

7、（威海市高考全真模擬）（15分）目前隨著生活水平的提高，汽車已經(jīng)進入百姓家中，交通安全越來越被重視。交通部門規(guī)定汽車在市區(qū)某些街道行駛速度通常不得超過vm=30km/h。一輛汽車在該水平路段緊急剎車時車輪被抱死，沿直線滑行一段距離后被停止，交警測得車輪在地面上滑行的軌跡長m。從手冊中查出該車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為，取g=10m/s2。
（1）試通過計算，判斷該汽車是否違反規(guī)定超速行駛；
（2）目前，安裝防抱死裝置（ABS）的汽車，在緊急剎車時的制動力增大，設(shè)制動力恒為F，駕駛員的反應時間為t，汽車的質(zhì)量為m，汽車剎車前勻速行駛的速度為v，試推導出駕駛員發(fā)現(xiàn)情況后緊急剎車時的安全距離s的表達式（用上述已知物理量F、t、m、v表示）；
（3）為了減少交通事故的發(fā)生，聯(lián)系以上表達式，根據(jù)生活實際提出三條建議。

延伸閱讀

高考物理第一輪洛侖茲力專項復習

第五課時：洛侖茲力習題課
1、一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過靜止的小磁針的正上方，這時小磁針的南極向西偏轉(zhuǎn)，則這束帶電粒子可能是：（）
A、由北向南飛行的正離子束B、由南向北飛行的正離子束
C、由北向南飛行的負離子束D、由南向北飛行的負離子束
2、具有相同速度的質(zhì)子、氘核和α粒子垂直飛入同一勻強磁場中，則：（）
A、它們的動能之比是1：2：4，軌道半徑之比是1：2：2
B、它們的向心力大小之比是1：1：2，回轉(zhuǎn)周期之比是1：2：4
C、磁感應強度增大，則這些粒子所受的洛侖茲力增大，動能也將增大
D、磁感應強度增大，它們軌道半徑減小，周期也變小
3、如圖，與紙面垂直的平面AA的上、下兩側(cè)分別為磁感應強度為B和2B的勻強磁場，其方向均垂直于紙面向外，假設(shè)最初有帶電量+q的粒子以速度V處下而上垂直射達界面AA某處，則應：（）
A、此粒子將反復穿過界面，其軌跡為半徑不等的一系列半圓
B、該粒子的運動周期為
C、粒子每一個周期沿AA方向有一段位移，其大小為粒子在下方磁場內(nèi)圓軌道的半徑
D、一個周期內(nèi)粒子沿AA方向運動的平均速度為
4、一個帶電粒子，沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場，粒子的一段徑跡如圖，徑跡上的每一小段都可近似看作圓弧，由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減小，則可知：（）
A、粒子方向從a到b，帶正電B、粒子從b到a，帶正電
C、粒子從b到a，帶負電D、粒子從b到a，帶負電
5、兩條平行直線MM與NN之間，有一勻強磁場，兩個同種帶電粒子以不同的速率V1及V2分別從O點沿OX軸正方向射入，當速率為V1的粒子到達a點時，其方向與NN垂直，當速率為V2的粒子到達b點時，其方向與NN成60°角，設(shè)兩粒子從O到達a點及b點的時間分別為t1和t2，則有：（）
A、t1：t2=3：2；V1：V2=1：2B、t1：t2=3：1；V1：V2=1：
C、t1：t2=2：1；V1：V2=1：D、t1：t2=3：2；V1：V2=1：
6、兩個粒子帶電量相等，在同一磁場中只受磁場力作勻速圓周運動，則有：（）
A、若速率相等，則半徑必相等B、若質(zhì)量相等，則周期必相等
C、若動量大小相等，則半徑必相等D、若動能相等，則周期必相等
7、如圖所示不同元素的二價離子經(jīng)加速后豎直向下射入由正交的勻強電場和勻強磁場組成的粒子速度選擇器，恰好都能沿直線穿過，然后垂直于磁感線進入速度選擇器下方另一個勻強磁場，偏轉(zhuǎn)半周后分別打在熒屏上的M、N兩點．下列說法中不正確的有（）
A．這兩種二價離子一定都是負離子
B．速度選擇器中的勻強磁場方向垂直于紙面向里
C．打在M、N兩點的離子的質(zhì)量之比為OM：ON
D．打在M、N兩點的離子在下面的磁場中經(jīng)歷的時間相等
8、質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的帶電量為q的某種正離子，離子產(chǎn)生出來時速度很小，可以看做是靜止的．離子產(chǎn)生出來后經(jīng)過電壓U加速后形成離子束流，然后垂直于磁場方向、進人磁感應強度為B的勻強磁場，沿著半圓周運動而達到記錄它的照相底片P上．實驗測得：它在P上的位置到入口處a的距離為l，離子束流的電流強度為I．回答下列問題：
（1）t秒內(nèi)射到照相底片P上的離子的數(shù)目為___________
（2）單位時間穿過入口處S1離子束流的能量為__________
（3）試證明這種離子的質(zhì)量為m=qB2a2/8U

9、如圖所示為一回旋加速器的示意圖，已知D形盒的半徑為R，中心O處放有質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子源，若磁感應強度大小為B，求：
（l）加在D形盒間的高頻電源的頻率。
（2）離子加速后的最大能量；
（3）離子在第n次通過窄縫前后的速度和半徑之比。

10、帶電量為+q的粒子，由靜止經(jīng)一電場加速，而進入一個半徑為r的圓形區(qū)域的勻強磁場，從勻強磁場穿出后打在屏上的P點，已知PD：OD=：1，勻強磁場電壓為U，勻強磁場的磁感應強度為B，則粒子的質(zhì)量為多大?粒子在磁場中運動的時間為多少?

高考物理第一輪運動圖象專項復習

教案課件是老師不可缺少的課件，大家應該要寫教案課件了。在寫好了教案課件計劃后，這樣接下來工作才會更上一層樓！你們到底知道多少優(yōu)秀的教案課件呢？以下是小編為大家收集的“高考物理第一輪運動圖象專項復習”希望對您的工作和生活有所幫助。

第4課時運動圖象
知識要點梳理
用圖像研究物理現(xiàn)象、描述物理規(guī)律是物理學的重要方法，運動圖象問題主要有：s-t、v-t、a-t等圖像。
1.s-t圖象。能讀出s、t、v的信息（斜率表示速度）。
2.v-t圖象。能讀出s、t、v、a的信息（斜率表示加速度，曲線下的面積表示位移）。可見v-t圖象提供的信息最多，應用也最廣。
要點講練：
例1、有兩個光滑固定斜面AB和BC，A、C兩點在同一水平面上，
斜面BC比AB長，下面四個圖中正確表
示滑塊速率隨時間t變化規(guī)律的是：（）

例2、AB兩物體同時同地沿同一方向運動，如圖a所示為A物體沿直線運動時的位置與時間關(guān)系圖，如圖b為B物體沿直線運動的速度時間圖試問：（1）AB兩物體在0——8秒內(nèi)的運動情況；（2）AB兩物體在8秒內(nèi)的總位移和總路程分別是多少？

【例3】一個固定在水平面上的光滑物塊，其左側(cè)面是斜面AB，右側(cè)面是曲面AC。已知AB和AC的長度相同。兩個小球p、q同時從A點分別沿AB和AC由靜止開始下滑，比較它們到達水平面所用的時間
A．p小球先到
B．q小球先到
C．兩小球同時到
D．無法確定
習題強化：
1某物體的運動圖象如圖，若圖中x表示物體的位移，則物體（）
A做往返運動B做勻速直線運動
C朝某一方向做直線運動D做勻變速直線運動
2若上題中x表示物體運動的速度，則應選的答案為（）
3將一物體豎直上拋后，能正確反應速度V隨時間t的變化的圖線是（）

4一個小孩在蹦床上做游戲，他從高處落在蹦床上又被彈起到原高度，小孩從高處開始下落到彈回的整個過程中，他的運動速度隨
時間變化的圖線如圖，圖中oa段和cd段為直線，則：

（1）根據(jù)圖線可知小孩和蹦床接觸的時間為（）
At2—t4Bt1—t4Ct1—t5Dt2—t5
（2）根據(jù)圖線可知小孩的加速度隨時間變化的圖線應是（）

5如圖所示，為甲、乙兩質(zhì)點的運動圖象，由圖可知（）
A2—3秒內(nèi)，甲做勻減速運動
B在第2秒末，乙運動方向改變
C在0—2秒內(nèi)，甲的加速度大小為2米/秒2
D在第3。5秒時刻，乙的速度大小為3米/秒

6甲、乙兩質(zhì)點同時同地沿同一直線運動,它們的V－t圖象如圖,則()
A甲在t1時刻改變運動方向B在t3時刻甲乙相距最遠
C在t2時刻甲乙相距最遠D甲在t2時刻改變運動方向

7有一物體做直線運動，其速度圖象如圖所示，那么，在什么時間內(nèi)物體的加速度與速度同向（）
A只有0＜t＜1sB只有2s＜t＜3s
C0＜t＜1s和2s＜t＜3s
D0＜t＜1s和3s＜t＜4s
9．三個質(zhì)點同時同地沿直線運動的位移圖像如圖所示，則下列說法中正確的是（）
A．在t0時間內(nèi)，它們的平均速度大小相等B．在t0時間內(nèi)，它們的平均速率大小相等
C．在t0時間內(nèi)，Ⅱ、Ⅲ的平均速率相等D．在t0時間內(nèi)，Ⅰ的平均速度最大
10．將物體豎直向上拋出后，如圖所示，如果在上升階段和下落階段所受空氣阻力大小相等，則：（1）能正確反映物體的速度（以豎直向上作為正方向）隨時間變化的是（）（2）能正確反映物體的速率隨時間變化的是（）
11、（揚州市2008屆第四次調(diào)研）如圖所示的位移(s)—時間(t)圖象和速度(v)—時間(t)圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是（）
A．圖線1表示物體做曲線運動B．s—t圖象中t1時刻v1v2
C．v—t圖象中0至t3時間內(nèi)3和4的平均速度大小相等
D．兩圖象中，t2、t4時刻分別表示2、4開始反向運動
12、（蘇北四市高三第三次調(diào)研）利用速度傳感器與計算機結(jié)合，可以自動作出物體運動的圖像.某同學在一次實驗中得到的運動小車的速度—時間圖像如圖所示，以下說法錯誤的是（）
A．小車先做加速運動，后做減速運動
B．小車運動的最大速度約為0.8m/s
C．小車的位移一定大于8m
D．小車做曲線運動
13、（南通、揚州、泰州三市2008屆第二次調(diào)研）一質(zhì)點自x軸原點出發(fā)，沿正方向以加速度a加速，經(jīng)過to時間速度變?yōu)関0，接著以-a加速度運動，當速度變?yōu)?v0/2時，加速度又變?yōu)閍，直至速度變?yōu)関0/4時，加速度再變?yōu)?a。，直至速度變?yōu)?v0/8……，其v-t圖象如圖所示，則下列說法中正確的是（）
A．質(zhì)點一直沿x軸正方向運動
B．質(zhì)點將在x軸上—直運動，永遠不會停止
C．質(zhì)點最終靜止時離開原點的距離一定大于v0t0
D．質(zhì)點運動過程中離原點的最大距離為v0t0
14、（鎮(zhèn)江市2008屆期初教學情況調(diào)查）如圖所示，光滑軌道MO和ON底端對接且ON=2MO，M、N兩點高度相同，小球自M點由靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點時的機械能損失，以v、s、a、Ek分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大?。铝袌D象中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是（）
15、（南通市2008屆基礎(chǔ)調(diào)研測）一輛汽車由靜止開始運動,其v-t圖象如圖所示,則汽車在0～1s內(nèi)和1s～3s內(nèi)相比（）
A．位移相等
B.平均速度相等
C.速度變化相同
D.加速度相同
16.（2008寧夏理綜）甲乙兩年在公路上沿同一方向做直線運動，它們的v-t圖象如圖所示。兩圖象在t=t1時相交于P點，P在橫軸上的投影為Q，△OPQ的面積為S。在t=0時刻，乙車在甲車前面，相距為d。已知此后兩車相遇兩次，且第一次相遇的時刻為t′，則下面四組t′和d的組合可能是
A.t′＝t1,d=SB.t′=
C.t′D.t′=
17．（2008廣東物理）某人騎自行車在平直道路上行進，圖6中的實線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的v-t圖象。某同學為了簡化計算，用虛線作近似處理，下列說法正確的是
A．在t1時刻，虛線反映的加速度比實際的大
B．在0-t1時間內(nèi)，由虛線計算出的平均速度比實際的大
C．在t1-t2時間內(nèi)，由虛線計算出的位移比實際的大
D．在t3-t4時間內(nèi)，虛線反映的是勻速運動

高考物理第一輪圓周運動專項復習

一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃，作為教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓學生們有一個良好的課堂環(huán)境，幫助授課經(jīng)驗少的教師教學。那么如何寫好我們的教案呢？下面是小編為大家整理的“高考物理第一輪圓周運動專項復習”，相信能對大家有所幫助。

4.4圓周運動（二）
審核人：上課時間：編號：23
考綱要求與解讀：
1、掌握豎直面圓周運動處理問題的方法。
2、熟練掌握兩種模型的處理
【基礎(chǔ)知識疏理】
一．常見豎直平面內(nèi)的圓周運動最高點臨界條件分析：
豎直平面內(nèi)的圓周運動，是典型的變速圓周運動，對于物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動的問題，中學物理中只研究物體通過最高點和最低點的情況，并且經(jīng)常出現(xiàn)有關(guān)最高點的臨界問題．
1．輕繩約束、單軌約束條件下，小球過圓周最高點：
（1）臨界條件：小球達最高點時繩子的拉力或單軌的彈力剛好等于零，小球的重力提供向心力．
即：mg＝mv臨2/r
臨界速度v臨＝(gr)1/2
（2）能過最高點的條件：v＞v臨（此時繩、軌道對球分別產(chǎn)生拉力、壓力）．
（3）不能過最高點的條件：v＜v臨（實際上球還沒有到最高點就脫離了軌道）．
2．輕桿約束、雙軌約束條件下，小球過圓周最高點：
（1）臨界條件：由于輕桿和雙軌的支撐作用，小球恰能達最高點的臨界速度v臨＝0．
（2）輕桿約束小球過最高點時，桿對小球的彈力：
①當v＝0時，桿對小球有豎直向上的支持力，N＝mg．
②當0＜v＜(gr)1/2時，桿對小球的支持力的方向豎直向上，大小隨速度的增大而減小，其取植范圍是mg＞N＞0．
③當v＝(gr)1/2時，N＝0．
④當v＞(gr)1/2時，桿對小球有指向圓心的拉力，其大小隨速度的增大而增大．
（3）圖（b）所示的小球過最高點時，雙軌對小球的彈力情況：
①當v＝0時，內(nèi)軌對小球有豎直向上的支持力，N＝mg．
②當0＜v＜(gr)1/2時，內(nèi)軌對小球有豎直向上的支持力N，大小隨速度的增大而減小，其取植范圍是mg＞N＞0．
③當v＝(gr)1/2時，N＝0．
④當v＞(gr)1/2時，外軌對小球有豎直向下的壓力，其大小隨速度的增大而增大．
二．豎直平面內(nèi)的圓周運動任意動力學問題處理方法：正交分解法．
將牛頓第二定律F＝ma用于變速圓周運動，F(xiàn)是物體所受的外力，不一定是向心力，a是物體運動的加速度，不一定是向心加速度．采用正交分解法，沿法向（正方向沿著半徑指向圓心），切向分解．法向合力為向心力，其作用是改變速度的方向，法向加速度即為向心加速度an，其大小反映速度方向變化的快慢．切向合力使物體產(chǎn)生切向加速度aτ，其作用是改變速度的大?。?br> 【典型例題】
1、繩（單軌，無支撐）
例1：如圖所示，小球以初速度為v0從光滑斜面底部向上滑，恰能到達最大高度為h的斜面頂部。右圖中A是內(nèi)軌半徑大于h的光滑軌道、B是內(nèi)軌半徑小于h的光滑軌道、C是內(nèi)軌半徑等于h光滑軌道、D是長為的輕棒，其下端固定一個可隨棒繞O點向上轉(zhuǎn)動的小球。小球在底端時的初速度都為v0，則小球在以上四種情況中能到達高度h的有（）

變式訓練1、如圖所示，長為L的細繩上端系一質(zhì)量不計的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，在細線的下端吊一個質(zhì)量為m的鐵球（可視作質(zhì)點），球離地的高度h=L，當繩受到大小為3mg的拉力時就會斷裂．現(xiàn)讓環(huán)與球一起以的速度向右運動，在A處環(huán)被擋住而立即停止，A離右墻的水平距離也為L．不計空氣阻力，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹椋嚽螅?br> （1）在環(huán)被擋住而立即停止時繩對小球的拉力大小；
（2）在以后的運動過程中，球的第一次碰撞點離墻角B點的距離是多少？

變式訓練2、光滑的水平軌道AB，與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，B為最低點，D為最高點。一質(zhì)量為m的小球以初速度v0沿AB運動，恰能通過最高點，則（）
A．R越大，v0越大
B．R越大，小球經(jīng)過B點后的瞬間對軌道的壓力越大
C．m越大，v0越大
D．m與R同時增大，初動能Ek0增大
2、桿（雙軌，有支撐）
例2輕桿OA長0.5m，在A端固定一小球，小球質(zhì)量m為0.5kg，以O(shè)點為軸使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當小球到達最高點時，小球的速度大小為v＝0.4m/s，求在此位置時桿對小球的作用力．（g取10m/s2）

例3、（東臺市2008屆第一次調(diào)研）一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管，固定于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細管的半徑大得多）．在圓管中有兩個直徑略小于細管內(nèi)徑相同的小球（可視為質(zhì)點）．A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2．它們沿環(huán)形圓管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度都為v0．設(shè)A球運動到最低點時，B球恰好運動到最高點，重力加速度用g表示．
（1）若此時B球恰好對軌道無壓力，題中相關(guān)物理量滿足何種關(guān)系？
（2）若此時兩球作用于圓管的合力為零，題中各物理量滿足何種關(guān)系？
（3）若m1=m2=m，試證明此時A、B兩小球作用于圓管的合力大小為6mg，方向豎直向下．

變式訓練3、如圖所示，兩個3/4圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，對于下述說法，正確的是（）
A．若hA=hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運動到最高點
B．若hA=hB=3R/2，由于機械能守恒，兩小球在軌道上升的最大高度均為3R/2
C．適當調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處
D．若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，A小球的最小高度為5R/2，B小球在hB2R的任何高度均可
3、外軌（單軌，有支撐）
例4在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計時速是108km/h．汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍．如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？如果高速路上設(shè)計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？

變式訓練4如圖所示，小物塊位于半徑為R的半球形物體頂端，若給小物塊一水平速度，則物塊（）
A．立即做平拋運動B．落地時水平位移為
C．落地速度大小為2D．落地時速度方向與地面成45°角
4、豎直面圓周運動的推廣
例5如圖所示，傾斜放置的圓盤繞著中軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤的傾角為37°，在距轉(zhuǎn)動中心0.1m處放一小木塊，小木塊跟隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，小木塊與圓盤的動摩擦因數(shù)為0.8，木塊與圓盤的最大靜摩擦力與相同條件下的滑動摩擦力相同。若要保持木塊不相對圓盤滑動，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度最大值約為()
A.8rad/sB.2rad/s
C.D.
例6半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，如圖所示，頂部有一小物塊．若使小物塊無速度向右滑下，則物塊是否能沿著球面一直滑到M點？如若不能，物塊在何處與半圓球分離．

例7如圖所示為電動打夯機的示意圖，在電動機的轉(zhuǎn)動軸O上裝一個偏心輪，偏心輪的質(zhì)量為m，其重心離軸心的距離為r，除偏心輪之外，整個裝置其余部分的質(zhì)量為M。當電動機勻速轉(zhuǎn)動時，打夯機的底座在地面上跳動而將地面打?qū)嵑痪o。分析并回答：
(1）為了使底座剛好跳離地面，偏心輪的最小角速度，應是多少？
(2）如果偏心輪始終以這個角速度ω0轉(zhuǎn)動，底座對地面壓力的最大值為多少？

高考物理第一輪原子核專項復習

第4課時原子核
【基礎(chǔ)知識回顧】
一、原子核的組成
1、1919年盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子即氫原子核。核反應方程______________。
2、盧瑟福預想到原子內(nèi)存在質(zhì)量跟質(zhì)子相等的不帶電的中性粒子，即中子。查德威克經(jīng)過研究，證明：用天α射線轟擊鈹時，會產(chǎn)生一種看不見的貫穿能力很強（10-20厘米的鉛板）的不帶電粒子，用其轟擊石蠟時，竟能從石蠟中打出質(zhì)子，此貫穿能力極強的射線即為設(shè)想中的中子。核反應方程_________________。
3、質(zhì)子和中子統(tǒng)稱核子，原子核的電荷數(shù)等于其質(zhì)子數(shù)，原子核的質(zhì)量數(shù)等于其質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的和。具有相同質(zhì)子數(shù)的原子屬于同一種元素；具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱同位素。
4、天然放射現(xiàn)象
（1）人類認識原子核有復雜結(jié)構(gòu)和它的變化規(guī)律，是從天然放射現(xiàn)象開始的。
（2）1896年貝克勒耳發(fā)現(xiàn)放射性，在他的建議下，瑪麗居里和皮埃爾居里經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)了新元素釙和鐳。
（3）用磁場來研究放射線的性質(zhì)（圖見3-5第74頁）：
①α射線帶正電，偏轉(zhuǎn)較小，α粒子就是氦原子核，貫穿本領(lǐng)很小，電離作用很強，使底片感光作用很強；②β射線帶負電，偏轉(zhuǎn)較大，是高速電子流，貫穿本領(lǐng)很強（幾毫米的鋁板），電離作用較弱；③γ射線中電中性的，無偏轉(zhuǎn)，是波長極短的電磁波，貫穿本領(lǐng)最強（幾厘米的鉛板），電離作用很小。
二、原子核的衰變半衰期
1、原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儭Ｔ谒プ冎须姾蓴?shù)和質(zhì)量數(shù)都是守恒的（注意：質(zhì)量并不守恒。）。γ射線是伴隨α射線或β射線產(chǎn)生的，沒有單獨的γ衰變（γ衰變：原子核處于較高能級，輻射光子后躍遷到低能級。）。α衰變舉例；β衰變舉例。
2、半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時間。放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部本身的因素決定，與原子所處的物理狀態(tài)或化學狀態(tài)無關(guān)，它是對大量原子的統(tǒng)計規(guī)律。N=，m=。
三、放射性的應用與防護放射性同位素
1、放射性同位素的應用：a、利用它的射線（貫穿本領(lǐng)、電離作用、物理和化學效應）；b、做示蹤原子。
2、放射性同位素的防護：過量的射線對人體組織有破壞作用，這些破壞往往是對細胞核的破壞，因此，在使用放射性同位素時，必須注意人身安全，同時要放射性物質(zhì)對空氣、水源等的破壞。
四、核力與結(jié)合能質(zhì)量虧損
1、由于核子間存在著強大的核力（核子之間的引力，特點：①核力與核子是否帶電無關(guān)②短程力，其作用范圍為，只有相鄰的核子間才發(fā)生作用），所以核子結(jié)合成原子核（例_______________________）或原子核分解為核子（例____________）時，都伴隨著巨大的能量變化。核子結(jié)合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量叫原子核的結(jié)合能，亦稱核能。
2、我們把核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。愛因斯坦在相對論中得出物體的質(zhì)量和能量間的關(guān)系式_________________，就是著名的質(zhì)能聯(lián)系方程，簡稱質(zhì)能方程。1u=_____________kg相當于____________MeV（此結(jié)論在計算中可直接應用）。
五、原子核的人工轉(zhuǎn)變原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新核的過程，稱為核反應（原子核的人工轉(zhuǎn)變）。在核反應中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是守恒的。舉例：（1）如α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子；（2）1934年，約里奧居里和伊麗芙居里夫婦在用α粒子轟擊鋁箔時，除探測到預料中的中子外，還探測到了正電子。核反應方程_________________________這是第一次用人工方法得到放射性同位素。
六、重核的裂變輕核的聚變
1、凡是釋放核能的核反應都有質(zhì)量虧損。核子組成不同的原子核時，平均每個核子的質(zhì)量虧損是不同的，所以各種原子核中核子的平均質(zhì)量不同。核子平均質(zhì)量小的，每個核子平均放的能多。鐵原子核中核子的平均質(zhì)量最小，所以鐵原子核最穩(wěn)定。凡是由平均質(zhì)量大的核，生成平均質(zhì)量小的核的核反應都是釋放核能的。
2、1938年德國化學家哈恩和斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)重核裂變，即一個重核在俘獲一個中子后，分裂成幾個中等質(zhì)量的核的反應過程,這發(fā)現(xiàn)為核能的利用開辟了道路。鈾核裂變的核反應方程_____________________。
3、由于中子的增殖使裂變反應能持續(xù)地進行的過程稱為鏈式反應。為使其容易發(fā)生，最好使用純鈾235。因為原子核非常小，如果鈾塊的體積不夠大，中子從鈾塊中通過時，可能還沒有碰到鈾核就跑到鈾塊外面去了，因此存在能夠發(fā)生鏈式反應的鈾塊的最小體積，即臨界體積。
發(fā)生鏈式反應的條件是裂變物的體積大于臨界體積，并有中子進入。應用有原子彈、核反應堆。
4、輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核叫聚變。（例：________）發(fā)生聚變的條件是：超高溫（幾百萬度以上），因此聚變又叫熱核反應。太陽的能量產(chǎn)生于熱核反應?？梢杂迷訌梺硪馃岷朔磻?。應用有氫彈、可控熱核反應。
要點講練：
【例1】鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90（）是不穩(wěn)定的,它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯86（）,這些衰變
是（）
A.1次衰變,6次衰變B.4次衰變
C.2次衰變D.2次衰變,2次衰變
【例2】放射性同位素在技術(shù)上有很多應用,不同的放射源可用于不同的目的,下表列出一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射線:
對于以下幾種用途,分別選取表中哪一種放射性元素作放射源.
（1）塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜,方法是讓較厚的聚乙烯膜通過軋輥壓薄,利用適當?shù)姆派渚€來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻.
（2）醫(yī)生用放射性方法治療腫瘤.
（3）放射源和控制器間相隔很小一段距離,若它們之間煙塵濃度比達某一設(shè)定的臨界值,探測器探測到的射線強度將比正常情況下小得多,從而可通過自動控制裝置,觸發(fā)電鈴,可發(fā)生火災警報,預防火災.
（4）用放射性同位素作示蹤原子,用來診斷人體內(nèi)的器官是否正常.方法是給被檢查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物質(zhì),當這些物質(zhì)的一部分到達要檢查的器官時,可根據(jù)放射性同位素的射線情況分析器官正常與否.
例3.一個U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應,其裂變方程為U+n→X+Sr+n,則下列敘述正確的是（）
A.X原子核中含有86個中子
B.X原子核中含有141個核子
C.因為裂變時釋放能量,根據(jù)E=mc2,所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加
D.因為裂變時釋放能量,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少
【例4】一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核,同時輻射一個光子.已知質(zhì)子、中子、氘核
的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c.下列說法正確的是（）
A.核反應方程是B.聚變反應中的質(zhì)量虧損Δm=m1+m2-m3
C.輻射出的光子的能量E=（m3-m1-m2）cD.光子的波長=
【例5】有下列4個核反應方程

（1）a、b、c、d四種粒子依次是（）

（2）上述核反應依次屬于（）
A.衰變、人工轉(zhuǎn)變、人工轉(zhuǎn)變、聚變B.裂變、裂變、聚變、聚變
C.衰變、衰變、聚變、聚變D.衰變、裂變、人工轉(zhuǎn)變、聚變
強化練習：
1.2006年美國和俄羅斯的科學家利用回旋加速器,通過Ca（鈣48）轟擊Cf（锎249）發(fā)生核反應,成功合成了第118號元素,這是迄今為止門捷列夫元素周期表中原子序數(shù)最大的元素.實驗表明,該元素的原子核先放出3個相同的粒子x,再連續(xù)經(jīng)過3次衰變后,變成質(zhì)量數(shù)為282的第112號元素的原子核,則上述過程中的粒子x是（）
A.中子B.質(zhì)子C.電子D.粒子
2.U放射性衰變有多種可能途徑,其中一種途徑是先變成Bi,而Bi可以經(jīng)一次①衰變變成X（X代表某種元素）,也可以經(jīng)一次②衰變變成Ti,X和Ti最后都變成Pb,衰變路徑如圖所示.則圖中的（）
A.a=84,b=206
B.①是β衰變,放出電子,電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的
C.②是β衰變,放出電子,電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的
D.U經(jīng)過10次β衰變,8次衰變可變成Pb
4.正電子（PET）發(fā)射計算機斷層顯像,它的基本原理是:將放射性同位素15O注入人體,參與人體的代謝過程.15O在人體內(nèi)衰變放出正電子,與人體內(nèi)負電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子,被探測器探測到,經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET原理,回答下列問題:
（1）寫出15O的衰變和正負電子湮滅的方程式.
（2）將放射性同位素15O注入人體,15O的主要用途是（）
A.利用它的射線B.作為示蹤原子C.參與人體的代謝過程D.有氧呼吸
（3）設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為q,光速為c,普朗克常量為h,則探測到的正負電子湮滅后生成的光子的波長=.
（4）PET中所選的放射性同位素的半衰期應（填“長”或“短”或“長短均可”）
5.在下列四個核反應方程中,x表示He,且屬于聚變的反應是（）
A.U+n→Sr+Xe+3xB.H+H→x+nC.P→Si+xD.Mg+x→Al+H
12.一個原來靜止的鋰核（）俘獲一個速度為7.7×104m/s的中子后,生成一個氚核和一個氦核,已知氚核的速度
大小為1.0×103m/s,方向與中子的運動方向相反.
（1）試寫出核反應方程.
（2）求出氦核的速度.
（3）若讓一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變時,可產(chǎn)生一個氦核同時放出一個中子,求這個核反應釋放出的能量.（已知氘核質(zhì)量為mD=2.014102u,氚核質(zhì)量為mT=3.016050u,氦核的質(zhì)量mHe=4.002603u,中子質(zhì)量mn=1.008665u,1u=1.6606×10-27kg）