高中生物一輪復(fù)習(xí)教案

高考物理第一輪考綱知識復(fù)習(xí)。

第一章運(yùn)動的描述、勻變速直線運(yùn)動的研究

【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
考綱點(diǎn)擊備考指導(dǎo)
1.參考系、質(zhì)點(diǎn)Ⅰ1.區(qū)分位移和路程、速度和加速度的概念及其關(guān)系，體會極限的思想方法
2.位移、速度和加速度Ⅱ2.熟練掌握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及其應(yīng)用
3.勻變速直線運(yùn)動及其公式、圖像Ⅱ
實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線運(yùn)動3.理解圖象和圖象并能熟練應(yīng)用圖象解決問題

第1節(jié)描述運(yùn)動的基本概念
【考綱知識梳理】
一、參考系
1.定義：假定不動，用來做參考的物體。
2.選取：（1）參考系的選擇是任意的，一般選擇地面或相對地面靜止的物體。
（2）參考系的選擇不同，結(jié)果往往不同，即物體的運(yùn)動和靜止都是相對的
二、質(zhì)點(diǎn)
1.定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型。
2.條件：一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計(jì)，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動物體有以下三種情況：
（1）運(yùn)動物體的大小跟它所研究的對象間的距離相比可忽略不計(jì)時,可將該物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn).
（2）做平動的物體,由于物體上各個點(diǎn)運(yùn)動的情況相同,可以選物體上任一點(diǎn)的運(yùn)動來代表物體的運(yùn)動,故平動的物體在研究其運(yùn)動性質(zhì)時,可將它視為質(zhì)點(diǎn).
（3）有轉(zhuǎn)動,但相對平動而言可以忽略時,也可以把物體視為質(zhì)點(diǎn).如汽車在運(yùn)行時,雖然車輪有轉(zhuǎn)動,但我們關(guān)心的是車輛整體運(yùn)動的快慢,故汽車可以看成質(zhì)點(diǎn).
三、時刻和時間間隔
1.區(qū)別：如果建立一個表示時間的一維直線系，則在這個坐標(biāo)系中，時刻用點(diǎn)表示，時間間隔是兩個時刻之差，用線段表示。
2.聯(lián)系：時間間隔，它等于兩個時刻之差。
四、位移和路程
1.位移:表示物體位置的變化,可用由初位置指向末位置的有向線段表示.有向線段的長度表示位移的大小,有向線段的方向表示位移的方向.
2.路程:是物體運(yùn)動軌跡的實(shí)際長度.路程是標(biāo)量,與路徑有關(guān).如圖所示,AB表示位移,折線ACB和弧線ADB的長度表示路程.
3.位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系
位移路程
區(qū)別
描述質(zhì)點(diǎn)位置變化,是從初位置指向末位置的有向線段描述質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動軌跡的長度
矢量,有大小,也有方向標(biāo)量,有大小,無方向
由質(zhì)點(diǎn)的初,末位置決定,與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡無關(guān)既與質(zhì)點(diǎn)的初,末位置有關(guān),也與運(yùn)動路徑有關(guān)
聯(lián)系①都是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的空間特征
②都是過程量
③一般說來,位移的大小不大于相應(yīng)的路程,只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動時,位移的大小才等于路程
五、速度和速率
1.平均速度
①定義:運(yùn)動物體的位移和所用時間的比值,叫做這段位移(或時間內(nèi))的平均速度.
②表達(dá)式:v=Δx/Δt(或者寫成v=x/t).
③方向:與位移方向相同.
2.瞬時速度
①定義:運(yùn)動物體經(jīng)過某一位置(或在某時刻)的速度.
②大?。簐=(其中Δt→0)，在x—t圖象中等于該時刻對應(yīng)斜率的大小.
③方向：在x—t圖象中，如果斜率為正值，則表明某點(diǎn)瞬時速度的方向與規(guī)定的正方向相同.
注意:平常我們所說的速度既可能是平均速度,也可能是瞬時速度,要根據(jù)上,下文來判斷.
3.瞬時速率和平均速率
①瞬時速率:瞬時速度大小.
②平均速率:物體運(yùn)動的路程與所用時間的比值.
公式:平均速率=
4.速度和速率的比較
項(xiàng)目速度速率
定義運(yùn)動物體在某一時刻(或某一位置)的速度叫瞬時速度,簡稱速度瞬時速度的大小,叫做瞬時速率,簡稱速率
意義描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動快慢和運(yùn)動方向描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動快慢,不描述運(yùn)動方向
性質(zhì)矢量標(biāo)量
關(guān)系兩者大小總是相等
5.平均速度和平均速率的比較
項(xiàng)目平均速度平均速率

定義位移與時間的比值路程與時間的比值
意義粗略描述運(yùn)動的快慢和方向僅表示運(yùn)動快慢
性質(zhì)矢量標(biāo)量
關(guān)系平均速度大小一般小于平均速率,僅物體單向直線運(yùn)動時,兩者大小才相等
6.平均速度與瞬時速度的比較
項(xiàng)目平均速度瞬時速度
區(qū)別粗略描述,對應(yīng)一段時間精確描述,對應(yīng)某一時刻
共同點(diǎn)描述物體運(yùn)動的快慢和方向,都是矢量,單位都是m/s
聯(lián)系勻速直線運(yùn)動中，平均速度等于瞬時速度，瞬時速度是極短時間內(nèi)的平均速度（w286.cOm 迷你日記網(wǎng)）

六、加速度
1.定義：速度的變化量與發(fā)生這一改變所用時間的比值
2.公式：
3.物理意義：是描述速度變化的快慢和方向的物理量
4.方向：加速度是矢量，其方向與速度變化量的方向相同
5.單位：米/秒2（m/s2）
【要點(diǎn)名師透析】
一、對質(zhì)點(diǎn)的進(jìn)一步理解
1.科學(xué)抽象
質(zhì)點(diǎn)是對實(shí)際物體的科學(xué)抽象,是研究物體運(yùn)動時,抓住主要因素,忽略次要因素,對實(shí)際物體進(jìn)行的簡化,是一種理想化的模型,真正的質(zhì)點(diǎn)是不存在的.
2.可看做質(zhì)點(diǎn)的條件
一個物體能否看做質(zhì)點(diǎn),并非依物體自身大小來判斷,而是要看物體的大小、形狀在所討論的問題中是主要因素還是次要因素，若是次要因素,即使物體很大,也能看做質(zhì)點(diǎn)，相反,若物體的大小、形狀是主要因素,即使物體很小,也不能看做質(zhì)點(diǎn).
3.質(zhì)點(diǎn)與幾何“點(diǎn)”
質(zhì)點(diǎn)是對實(shí)際物體進(jìn)行科學(xué)抽象的模型,有質(zhì)量,只是忽略了物體的大小和形狀；幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置.
【例1】(20xx大連模擬)在下面研究的各個問題中可以被看做質(zhì)點(diǎn)的是()
A.奧運(yùn)會乒乓球男單冠軍王勵勤打出的弧旋球
B.奧運(yùn)會冠軍王軍霞在萬米長跑中
C.跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中
D.研究一列火車通過某一路標(biāo)的時間
【答案】選B.
【詳解】A、C中研究的是乒乓球的旋轉(zhuǎn)和郭晶晶的跳水動作，不能視為質(zhì)點(diǎn)，A、C錯；B中研究的是王軍霞在萬米長跑中的快慢，可忽略其身高與擺臂動作，可看做質(zhì)點(diǎn)，B對；研究火車通過某一路標(biāo)的時間時不能不考慮它的長度，在這種情況下火車就不能視為質(zhì)點(diǎn)，D錯，故選B.
二、參考系的應(yīng)用
1.描述一個物體是否運(yùn)動，決定于它相對于所選的參考系的位置是否發(fā)生變化，由于所選的參考系并不是真正靜止的，所以物體運(yùn)動的描述只能是相對的。
2.描述同一運(yùn)動時，若以不同的物體作為參考系，描述的結(jié)果可能不同
3.參考系的選取原則上是任意的，但是有時選運(yùn)動物體作為參考系，可能會給問題的分析、求解帶來簡便，一般情況下如無說明，通常都是以地球作為參考系來研究物體的運(yùn)動．
【例2】(20xx包頭模擬)關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移大小可能大于路程
B.位移和路程都是矢量
C.質(zhì)點(diǎn)通過一段路程，位移不可能是零
D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動一段時間，路程不能為零但位移可能為零
【答案】選D.
【詳解】位移是矢量，路程是標(biāo)量，B錯；位移的大小不大于路程，A錯；如質(zhì)點(diǎn)繞圓弧運(yùn)動一圈回到出發(fā)點(diǎn)，路程不為零但位移為零，C錯D對，故選D.
三、速度、速度變化量和加速度的關(guān)系
比較項(xiàng)目速度加速度速度改變量
物理意義描述物體運(yùn)動快慢和方向的物理量,是一狀態(tài)量描述物體速度變化快慢和方向的物理量,是一狀態(tài)量描述物體速度改變程度的物理量,是一過程量
定義式v=x/ta=或a=Δv/tΔv=vt-v0
單位m/sm/s2m/s
決定因素v的大小由x與t決定a不是由v,t,Δt來決定的，a由Δv/t的比值決定Δv由vt與v0決定，而且,也由a與t決定
方向與位移x同向，即物體運(yùn)動的方向與Δv方向一致，而與v0,vt方向無關(guān)由Δv=vt-v0或Δ決定的方向

大小位移與時間的比值速度改變量與所用時間的比值Δv=vt-v0
注意：(1)加速度有瞬時加速度和平均加速度，對于勻變速運(yùn)動而言，瞬時加速度等于平均加速度；而對于非勻變速運(yùn)動,瞬時加速度不等于平均加速度.
(2)加速度與物體的速度及速度變化量無必然聯(lián)系，物體的速度大，速度變化量大，加速度不一定大，而物體的速度為零時，加速度可能不為零.
【例3】(20xx溫州模擬)在變速直線運(yùn)動中，下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說法，正確的是()
A.加速度與速度無必然聯(lián)系
B.速度減小時，加速度也一定減小
C.速度為零，加速度也一定為零
D.速度增大時，加速度也一定增大
【答案】選A.
【詳解】速度和加速度無必然聯(lián)系，A對；速度減小時，加速度也可以增大或不變，B錯；速度為零，加速度不一定為零，C錯；速度增大，加速度也可以不變或減小，D錯.
【感悟高考真題】
1.(07北京理綜18)圖示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片.該照片經(jīng)放大后分析出,在曝光時間內(nèi),子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的1%～2%.已知子彈飛行速度約為500m/s,由此可估算出這幅照片的曝光時間最接近（）
A.10-3sB.10-6sC.10-9sD.10-12s??
答案B
解析：子彈的長度約為5cm,則曝光時間內(nèi)子彈移動的距離為s=5×1%cm=0.05cm=5×10-4m,曝光時間
t=
2.(07廣東理科基礎(chǔ)1)下列物理量為標(biāo)量的是()
A.平均速度B.加速度C.位移D.功
答案D
解析：平均速度、加速度、位移是矢量,功是標(biāo)量,選項(xiàng)D正確.
【考點(diǎn)模擬演練】
1.(20xx海口模擬)跳水比賽是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢項(xiàng)目.在20xx年廣州亞運(yùn)會的男子10米跳臺決賽中，我國運(yùn)動員曹緣勇奪冠軍，在觀看運(yùn)動員的比賽時，若只研究運(yùn)動員的下落過程，下列說法正確的是()
A.前一半時間內(nèi)位移大，后一半時間內(nèi)位移小
B.前一半位移用的時間長，后一半位移用的時間短
C.為了研究運(yùn)動員的技術(shù)動作，可將正在比賽的運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)
D.運(yùn)動員在下落過程中，感覺水面在加速上升
【答案】選B、D.
【詳解】運(yùn)動員的下落過程阻力很小，可看做是自由落體運(yùn)動，故前一半時間內(nèi)的位移小于后一半時間內(nèi)的位移，A錯；前一半位移所用時間大于后一半位移所用時間，B對；研究運(yùn)動員的技術(shù)動作時，其大小不能忽略，C錯；運(yùn)動員相對水面加速下降，則水面相對運(yùn)動員加速上升，D對.
2.在平直公路上行駛的汽車內(nèi)，一乘客以自己的車為參考系向車外觀察，他看到的下列現(xiàn)象中肯定錯誤的是（）
A.與汽車同向行駛的自行車，車輪轉(zhuǎn)動正常，但自行車向后行駛
B.公路兩旁的樹因?yàn)橛懈诘乩?，所以是不動?br> C.有一輛汽車總在自己的車前不動
D.路旁的房屋是運(yùn)動的
【答案】B
【詳解】當(dāng)汽車在自行車前方以大于自行車的速度行駛時，乘客觀察到自行車的車輪轉(zhuǎn)動正常，自行車向后退，故選項(xiàng)A是可能的.以行駛的車為參考系,公路兩旁的樹,房屋都是向后退的,故選項(xiàng)B錯誤,選項(xiàng)D正確.當(dāng)另一輛汽車與乘客乘坐的車以相同的速度行駛時,乘客觀察到前面的車靜止不動,故選項(xiàng)C是可能的.
4.關(guān)于時間和時刻，下列說法正確的是()
A.物體在5s時指的是物體在5s末時，指的是時刻
B.物體在5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s這1s的時間
C.物體在第5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s初這1s的時間
D.第4s末和第5s初，指的是時刻
【答案】ACD
【詳解】5s時指的是5s末這一時刻；5s內(nèi)指的是前5s這一段時間；第5s內(nèi)指4s末到5s初這1s的時間；前1s末和后1s初是同一時刻，故第4s末和第5s初是同一時刻.
5.一物體做勻變速直線運(yùn)動，某時刻速度的大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的（）
A.位移的大小可能小于4m
B.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2
D.加速度的大小可能大于10m/s2
【答案】AD
【詳解】本題的關(guān)鍵是位移、速度和加速度的矢量性，規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较颍瑒t仔細(xì)分析“做勻變速直線運(yùn)動的物體，1s后速度大小變?yōu)?0m/s”這句話，可知1s后物體速度可能為10m/s，也可能是-10m/s，因而同向時反向時式中負(fù)號表示方向跟規(guī)定正方向相反.因此正確答案為A、D.
6.(20xx廣州模擬)在公路的每個路段都有交通管理部門設(shè)置的限速標(biāo)志如右圖所示，這是告誡駕駛員在這一路段駕駛車輛時()
A．必須以這一規(guī)定速度行駛]
B．平均速度大小不得超過這一規(guī)定數(shù)值
C．瞬時速度大小不得超過這一規(guī)定數(shù)值
D．汽車上的速度計(jì)指示值，有時還是可以超過這一規(guī)定值的
【答案】C
【詳解】限速標(biāo)志上的數(shù)值為這一路段汽車行駛的瞬時速度的最大值，汽車上的速度計(jì)指示值為汽車行駛的瞬時速度值，不能超過這一規(guī)定值，故只有C正確．
7.從水平勻速飛行的直升機(jī)上向外自由釋放一個物體，不計(jì)空氣阻力，在物體下落過程中，下列說法不正確的是()
A．從飛機(jī)上看，物體靜止
B．從飛機(jī)上看，物體始終在飛機(jī)的后方
C．從地面上看，物體做平拋運(yùn)動
D．從地面上看，物體做自由落體運(yùn)動
【答案】C
【詳解】本題主要考查的內(nèi)容是物體的相對運(yùn)動和參考系等相關(guān)知識點(diǎn)．由于飛機(jī)在水平方向做勻速運(yùn)動，當(dāng)物體自由釋放的瞬間物體具有與飛機(jī)相同的水平速度，則從飛機(jī)上看，物體始終處于飛機(jī)的正下方，選項(xiàng)B錯；物體在重力的作用下在豎直方向做自由落體運(yùn)動，所以選項(xiàng)A錯誤；在地面上看物體的運(yùn)動，由于具有水平方向的速度，只受重力的作用，因此物體做平拋運(yùn)動，則C對D錯．
8.一個人從北京去重慶，可以乘火車，也可以乘飛機(jī)，還可以先乘火車到武漢，然后乘輪船沿長江到重慶，如圖所示，這幾種情況下：
①他的運(yùn)動軌跡不一樣
②他走過的路程相同
③他的位置變動是不同的
④他的位移是相同的
以上說法正確的是()
A．①②B．③④
C．①④D．②③
【答案】C
9.如右圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動所用的時間分別是：1s,2s,3s,4s．下列說法不正確的是()
]
A．物體在AB段的平均速度為1m/s
B．物體在ABC段的平均速度為52m/s
C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時的瞬時速度
D．物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度
【答案】D
【詳解】v＝xt，AB段位移為1m，v＝1m/s，A說法對；同理ABC段位移為5m，平均速度為52m/s，B說法對；Δt越小，該時間內(nèi)的平均速度越接近該位移內(nèi)的某點(diǎn)瞬時速度，所以C說法對；做勻加速直線運(yùn)動的物體，中間時刻的速度才等于該段位移的平均速度，D說法錯．正確選項(xiàng)為D.
10.(20xx九江模擬)在街頭的理發(fā)店門口，?？梢钥吹接羞@樣的標(biāo)志：一個轉(zhuǎn)動的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺條紋在沿豎直方向運(yùn)動，但實(shí)際上條紋在豎直方向并沒有升降，這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯覺.如圖所示，假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離(即螺距)為L=10cm，圓筒沿逆時針方向(從俯視方向看)，以2r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，我們感覺到的升降方向和速度大小分別為()
A.向上10cm/sB.向上20cm/s
C.向下10cm/sD.向下20cm/s
【答案】選D.
【詳解】由圓筒沿逆時針方向知條紋低端由左向右移動，由于視覺暫留現(xiàn)象，我們感覺到右端條紋在沿豎直方向向下運(yùn)動，圓筒轉(zhuǎn)動一圈，用時0.5s，感覺到條紋沿豎直方向向下運(yùn)動L，因此向下運(yùn)動速度為20cm/s，故選D.
11.一輛客車在某高速公路上行駛，在經(jīng)過某直線路段時，司機(jī)駕車做勻速直線運(yùn)動.司機(jī)發(fā)現(xiàn)其正要通過正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，經(jīng)t1=5s后聽到回聲，聽到回聲后又行駛了t2=10s，司機(jī)第二次鳴笛，又經(jīng)t3=2s后聽到回聲，請根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷客車是否超速行駛.(已知此高速路段最高限速為120km/h，聲音在空氣中的傳播速度為340m/s)
【答案】見解析
【詳解】設(shè)客車的速度為v1,聲音的速度為v2，第一次鳴笛時客車離隧道口的距離為L1，第二次鳴笛時客車離隧道口的距離為L2，則有
v2t1=2L1-v1t1(4分)
v2t3=2L2-v1t3(4分)
又L2=L1-v1(t2+t1)(3分)
以上三式聯(lián)立可得：
≈136km/h＞120km/h(3分)
故客車超速行駛(2分)
12.有些國家的交通管理部門為了交通安全，特別制定了死亡加速度為500g(g＝10m/s2)，以醒世人，意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險，那么大的加速度，一般情況下車輛是達(dá)不到的，但如果發(fā)生交通事故時，將會達(dá)到這一數(shù)值．試問：
(1)一輛以72km/h的速度行駛的貨車與一輛以54km/h行駛的摩托車相向而行發(fā)生碰撞，碰撞時間為2.1×10－3s，摩托車駕駛員是否有生命危險？
(2)為了防止碰撞，兩車的駕駛員同時緊急剎車，貨車、摩托車急剎車后到完全靜止所需時間分別為4s、3s，貨車的加速度與摩托車的加速度大小之比為多少？
(3)為避免碰撞，開始剎車時，兩車距離至少為多少？
【答案】(1)有生命危險(2)1∶1(3)62.5m
【詳解】(1)摩托車與貨車相撞瞬間，貨車的速度幾乎不變，摩托車的速度反向，大小與貨車速度相同，因此，摩托車速度的變化Δv＝72km/h－(－54km/h)＝126km/h＝35m/s
所以摩托車的加速度大小a＝ΔvΔt＝352.1×10－3m/s2＝16667m/s2＝1666.7g500g，因此摩托車駕駛員有生命危險．
(2)設(shè)貨車、摩托車的加速度大小分別為a1、a2，根據(jù)加速度定義得：a1＝Δv1Δt1，a2＝Δv2Δt2
所以a1∶a2＝Δv1Δt1∶Δv2Δt2
＝204∶153＝1∶1.
(3)x＝x1＋x2＝v12t1＋v22t2＝62.5m.

相關(guān)知識

高考物理第一輪考綱知識復(fù)習(xí):相互作用

第二章相互作用
【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
考綱點(diǎn)擊備考指導(dǎo)
1.滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力Ⅰ
2.形變、彈性、胡克定律Ⅰ
3.矢量和標(biāo)量Ⅰ
4.力的合成與分解Ⅱ
5.共點(diǎn)力的平橫Ⅱ
實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則1.理解重力、彈力、摩擦力三種重要性質(zhì)力的產(chǎn)生條件，會用假設(shè)法判斷彈力或者靜摩擦力的有無.掌握滑動摩擦力和靜摩擦力不同的計(jì)算方法
2.受力分析是解決物理問題的前提，力的合成和分解是解決問題最基本的方法
3.本章的重點(diǎn)是力與平衡，要掌握多種解決平衡問題的方法，如整體法和隔離法，正交分解法，相似三角形法，圖解法
4.本章常與牛頓運(yùn)動定律、動能定理、能量守恒定律等重要考點(diǎn)相結(jié)合，綜合性較強(qiáng)，能力要求高

第1節(jié)重力彈力摩擦力
【考綱知識梳理】
一、力
1.力的定義：力是物體對物體的作用，在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N.
2.力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn).
力的大小用測力計(jì)（彈簧測力計(jì)）測量.力不僅有大小，而且有方向，要把一個力完全表達(dá)出來，還要說明它的方向.大小和方向都相同的力，作用在物體上的不同位置，即力的作用點(diǎn)不同，產(chǎn)生的效果一般也不同.
3、力的性質(zhì)：
（1）物質(zhì)性：由于力是物體對物體的作用，所以力概念是不能脫離物體而獨(dú)立存在的，任意一個力必然與兩個物體密切相關(guān)，一個是其施力物體，另一個是其受力物體。把握住力的物質(zhì)性特征，就可以通過對形象的物體的研究而達(dá)到了解抽象的力的概念之目的。
（2）矢量性：作為量化力的概念的物理量，力不僅有大小，而且有方向，在相關(guān)的運(yùn)算中所遵從的是平行四邊形定則，也就是說，力是矢量。把握住力的矢量性特征，就應(yīng)該在定量研究力時特別注意到力的方向所產(chǎn)生的影響，就能夠自覺地運(yùn)用相應(yīng)的處理矢量的“幾何方法”。
（3）瞬時性：力作用于物體必將產(chǎn)生一定的效果，物理學(xué)之所以十分注重對力的概念的研究，從某種意義上說就是由于物理學(xué)十分關(guān)注力的作用效果。而所謂的力的瞬時性特征，指的是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的。把握住力的瞬時性特性，應(yīng)可以在對力概念的研究中，把力與其作用效果建立起聯(lián)系，在通常情況下，了解表現(xiàn)強(qiáng)烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更為容易。
（4）獨(dú)立性：力的作用效果是表現(xiàn)在受力物體上的，“形狀變化”或“速度變化”。而對于某一個確定的受力物體而言，它除了受到某個力的作用外，可能還會受到其它力的作用，力的獨(dú)立性特征指的是某個力的作用效果與其它力是否存在毫無關(guān)系，只由該力的三要素來決定。把握住力的獨(dú)立性特征，就可以采用分解的手段，把產(chǎn)生不同效果的不同分力分解開分別進(jìn)行研究。
（5）相互性：力的作用總是相互的，物體A施力于物體B的同時，物體B也必將施力于物體A。而兩個物體間相互作用的這一對力總是滿足大小相等，方向相互，作用線共線，分別作用于兩個物體上，同時產(chǎn)生，同種性質(zhì)等關(guān)系。把握住力的相互性特征，就可以靈活地從施力物出發(fā)去了解受力物的受力情況。
4、力的圖示
（1）力可以用一根帶箭頭的線段來表示。它的長短表示力的大小，它的指向(箭頭所指方向)表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用點(diǎn)，力的方向所沿的直線叫力的作用線。這種表示力的方法，叫做力的圖示。這是把抽象的力直觀而形象地表示出來的一種方法。
（2）畫力的圖示的步驟
①選定標(biāo)度：畫出某一長度的線段表示一定大小的力，并把該線段所表示的力的大小寫在該線段的上方。所選標(biāo)度要適當(dāng)(力的圖示上刻度不能過少，也不能多而密，要便于作圖計(jì)算)，一般標(biāo)度的大小應(yīng)是所圖示的力的1/n，n為除“1”以外的正整數(shù)。
②畫一個方塊或一個點(diǎn)表示受力物體，并確定力的作用點(diǎn)。
③從力的作用點(diǎn)開始，沿力的作用方向畫一線段(根據(jù)所選標(biāo)度和力的大小確定線段的長度)，并在線段上加上刻度(垂直于力線段的小短線)。
④在表示力的線段的末端畫上箭頭表示力的方向。在箭頭的旁邊標(biāo)出表示這個力的字母或數(shù)值。
（3）注意：①箭尾通常畫在力的作用點(diǎn)上。②若在同一個圖上作出不同的力的圖示，一定要用同一個標(biāo)度。③力的圖示與力的示意圖不同。力的示意圖是為了分析受力而作，側(cè)重于畫準(zhǔn)力的方向，帶箭頭的線段上沒有標(biāo)度，線段的長度只定性表示力的大小。
二、重力
1.定義:由于地球的吸引而使物體受到的力。
2.大?。?br> 3.方向：豎直向下。地面上處在兩極和赤道上的物體所受重力的方向指向地心，地面上其他位置的物體所受重力的方向不指向地心。
4.作用點(diǎn)：因?yàn)槲矬w各個部分都受到重力作用，可認(rèn)為重力作用于一點(diǎn)即為物體的重心。
⑴重心的位置與物體的質(zhì)量分布和幾何形狀有關(guān)。重心是一個等效的概念。
⑵重心不一定在物體上，可以在物體之外。
①質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心．
②不規(guī)則物體的重心可用懸線法求出重心位置．
三、彈力
1.定義：直接接觸的物體間由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力，這是由于要恢復(fù)到原來的形狀，對使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生的力。
2.產(chǎn)生條件：直接接觸、彈性形變
3.彈力方向的確定：
⑴壓力、支持力的方向：總是垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體。
⑵繩的拉力方向：總是沿著繩，指向繩收縮的方向。
⑶桿子上的彈力的方向：可以沿著桿子的方向，也可以不沿著桿子的方向。
4.彈力大小的確定
⑴彈簧在彈性限度內(nèi)，遵從胡克定律即
⑵同一根張緊的輕繩上拉力處處相等。
⑶彈力一般根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)，利用平衡知識或牛頓第二定律求解。
四、摩擦力
1.靜摩擦力
①產(chǎn)生：兩個相互接觸的物體，有相對運(yùn)動趨勢時產(chǎn)生的摩擦力。
②作用效果：總是起著阻礙物體間相對運(yùn)動趨勢的作用。
③產(chǎn)生條件：a：相互接觸且發(fā)射彈性形變b：有相對運(yùn)動趨勢c:接觸面粗糙
④大?。焊鶕?jù)平衡條件求解或牛頓運(yùn)動定律求解。
⑤方向：總是與物體的相對運(yùn)動趨勢方向相反。
2.滑動摩擦力
①產(chǎn)生：兩個相互接觸的物體，有相對運(yùn)動時產(chǎn)生的摩擦力。
②作用效果：總是起著阻礙物體間相對運(yùn)動的作用。
③產(chǎn)生條件：a：相互接觸且發(fā)射彈性形變b：有相對運(yùn)動c:接觸面粗糙
④大?。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c正壓力成正比，即，N指正壓力不一定等于物體的重力錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。，滑動摩擦力還可以根據(jù)平衡條件求解或牛頓運(yùn)動定律求解
⑤方向：總是與物體的相對運(yùn)動方向相反。
【要點(diǎn)名師透析】
一、彈力的判斷及大小的計(jì)算
1.彈力有無的判斷方法
(1)根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力.此方法多用來判斷形變較明顯的情況.
(2)利用假設(shè)法判斷：對形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運(yùn)動狀態(tài)改變，則此處一定有彈力.
(3)根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)分析：根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在.例如，如圖所示，小球A在車廂內(nèi)隨車廂一起向右運(yùn)動，可根據(jù)小球的運(yùn)動狀態(tài)分析車廂后壁對球A的彈力的情況.
①若車廂和小球做勻速直線運(yùn)動，則小球A受力平衡，所以車廂后壁對小球無彈力.
②若車廂和小球向右做加速運(yùn)動，則由牛頓第二定律可知，后車廂壁對小球的彈力水平向右.
2.彈力方向的判斷方法
(1)根據(jù)物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反，與自身(受力物體)形變方向相同判斷.
(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.
彈力彈力的方向
彈簧兩端的彈力與彈簧測力計(jì)中心軸線相重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的方向
輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向
面與面接觸的彈力垂直于接觸面指向受力物體
點(diǎn)與面接觸的彈力過接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切面)而指向受力物體
球與面接觸的彈力在接觸點(diǎn)與球心的連線上，指向受力物體
球與球接觸的彈力垂直于過接觸點(diǎn)的公切面，而指向受力物體
桿的彈力可能沿桿，也可能不沿桿，應(yīng)具體情況具體分析
3.計(jì)算彈力大小常見的三種方法
(1)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解.
(2)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解.
(3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解.
注意：(1)輕桿對物體的彈力不一定沿桿方向，可成任意角度，具體要根據(jù)力與運(yùn)動的關(guān)系進(jìn)行分析和判斷.
(2)彈力是被動力，其大小與物體所受的其他力的作用以及物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān).
【例1】(20xx年黃山模擬)如圖所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個小球通過細(xì)繩與車頂相連，細(xì)繩始終保持豎直．關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是()
A．若小車靜止，繩對小球的拉力可能為零
B．若小車靜止，斜面對小球的支持力一定為零
C．若小車向右運(yùn)動，小球一定受兩個力的作用
D．若小車向右運(yùn)動，小球一定受三個力的作用
【答案】選B.
【詳解】若小車靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、繩子的拉力，重力和拉力都沿豎直方向；如果受斜面的支持力，則沒法達(dá)到平衡，因此在小車靜止時，斜面對小球的支持力一定為零，繩子的拉力等于小球的重力，故A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；若小車向右勻速運(yùn)動時，小球受重力和繩子拉力兩個力的作用；若小車運(yùn)動時加速度向左，則一定受斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故C、D項(xiàng)都不對．
二、靜摩擦力的有無及其方向的判定方法
1.假設(shè)法
利用假設(shè)法判斷摩擦力的有無及方向的思維程序如下:
2.狀態(tài)法
從物體的運(yùn)動狀態(tài)反推出必須具備的受力條件，并進(jìn)一步分析組成條件中靜摩擦力所起的作用，從而判斷出靜摩擦力的有無及方向.
3.利用牛頓第三定律來判斷
此法的關(guān)鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力方向.
注意：(1)受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的,受滑動摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動的.
(2)摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢,但摩擦力不一定阻礙物體的運(yùn)動,即摩擦力不一定是阻力.
【例2】如圖所示，在平直公路上，有一輛汽車，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向.
(1)汽車由靜止開始加速運(yùn)動時(木箱和車無相對滑動)；
(2)汽車剎車時(二者無相對滑動)；
(3)汽車勻速運(yùn)動時(二者無相對滑動).
【詳解】根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)，由牛頓運(yùn)動定律不難判斷出：
(1)汽車加速時，木箱所受的靜摩擦力方向向右.
(2)汽車剎車時，木箱所受的靜摩擦力方向向左.
(3)汽車勻速運(yùn)動時，木箱不受摩擦力作用.
三、摩擦力大小的計(jì)算
1.滑動摩擦力的計(jì)算
滑動摩擦力由公式Ff＝μFN計(jì)算，最關(guān)鍵的是對相互擠壓力FN的分析，它跟研究物體在垂直于接觸面方向的受力密切相關(guān).
2.靜摩擦力的計(jì)算
(1)其大小、方向都跟產(chǎn)生相對運(yùn)動趨勢的外力密切相關(guān)，但跟接觸面相互擠壓力FN無直接關(guān)系，因而靜摩擦力具有大小、方向的可變性，其大小只能依據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，若為平衡狀態(tài)，靜摩擦力將由平衡條件建立方程求解；若為非平衡狀態(tài)，可由動力學(xué)規(guī)律建立方程求解.
(2)最大靜摩擦力Ffm是物體將要發(fā)生相對滑動這一臨界狀態(tài)時的摩擦力，它的數(shù)值與FN成正比，在FN不變的情況下，滑動摩擦力略小于Ffm，而靜摩擦力可在0～Ffm間變化.
注意：(1)通常情況下可以認(rèn)為最大靜摩擦力Ffm等于滑動摩擦力Ff.
(2)解題時首先判定物體之間的摩擦是靜摩擦還是滑動摩擦，靜摩擦力不能用滑動摩擦力的公式計(jì)算.
【例3】(20xx年合肥六中期中測試)如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，質(zhì)量為1kg的滑塊，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖象是圖2－1－4中的(取初速度方向?yàn)檎较?，g＝10m/s2)()
【答案】選A.
【詳解】由于mgsin37°μmgcos37°，滑塊減速下滑，因斜面足夠長，故滑塊最終一定靜止在斜面上，開始階段Ff滑＝μmgcos37°＝6.4N，方向沿斜面向上，靜止在斜面上時，F(xiàn)f靜＝mgsin37°＝6N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向?yàn)檎较?，故圖象A正確，B、C、D均錯誤．
【感悟高考真題】
1.（20xx江蘇物理T1）如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為α,重力加速度為g，若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為
A．B．
C．D．
【答案】選A.
【詳解】設(shè)石塊側(cè)面所受的彈力為F，則彈力與水平方向的夾角為，由力的平衡條件可知，所以有，A對。
解答本題時可按以下思路分析：
2.（20xx山東高考T19）如圖所示，將兩相同的木塊a、b至于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁。開始時a、b均靜止。彈簧處于伸長狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力≠0，b所受摩擦力=0，現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間（）
A大小不變B方向改變
C仍然為零D方向向右
【答案】選A、D。
【詳解】彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧對物體施加的是拉力。先對物體b進(jìn)行受力分析。在輕繩未剪斷時，b在水平方向上受到兩個力的作用，向左的彈簧的拉力和向右的繩的拉力，在突然剪斷細(xì)繩時，彈簧的拉力還沒有發(fā)生變化，即彈簧的長度沒有變化，但物體b具有向左運(yùn)動的趨勢，所以要受到一個與彈簧拉力方向相反的摩擦力，故選項(xiàng)C錯誤，D正確。對物體a受力分析，在剪斷細(xì)繩前后，物體a的位置沒有發(fā)生變化，受到的彈簧拉力和細(xì)繩拉力沒有發(fā)生變化，故它所受到的摩擦力沒有發(fā)生變化。故選項(xiàng)A正確，B錯誤。
本題考查對彈簧和輕繩上彈力的分析，輕繩的彈力可以在瞬間突變，而彈簧的彈力發(fā)生變化需要一段時間。
3.（20xx新課標(biāo)卷）15.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為的力壓彈簧的另一端，平衡時長度為；改用大小為的力拉彈簧，平衡時長度為.彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為
A、B、C、D、
答案：C
解析：根據(jù)胡克定律有：，，解得：k=。
4.（20xx新課標(biāo)卷）18.如圖所示，一物塊置于水平地面上.當(dāng)用與水平方向成角的力拉物塊時，物塊做勻速直線運(yùn)動；當(dāng)改用與水平方向成角的力推物塊時，物塊仍做勻速直線運(yùn)動.若和的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為
A、B、C、D、1-
答案：B
解析：物體受重力mg、支持力N、摩擦力f、已知力F處于平衡，根據(jù)平衡條件，有，，聯(lián)立解得：。
5、（20xx上海理綜）7．如圖，水平桌面上放置一根條形磁鐵，磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線，并與磁鐵垂直。當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時，可以判斷出（）。
A．彈簧的拉力增大，條形磁鐵對桌面的壓力減小
B．彈簧的拉力減小，條形磁鐵對桌面的壓力減小
C．彈簧的拉力增大，條形磁鐵對桌面的壓力增大
D．彈簧的拉力減小，條形磁鐵對桌面的壓力增大
答案：A
6、（09海南物理3）兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為和、直徑分別為個()。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi)，如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為和，筒底所受的壓力大小為．已知重力加速度大小為g。若所以接觸都是光滑的，則（）
A．B．
C．D．
答案：A
解析：對兩剛性球a和b整體分析，豎直方向平衡可知F＝（＋）g、水平方向平衡有＝。
7、（09廣東物理11）如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是（CD）
A．滑塊受到的摩擦力不變
B．滑塊到地面時的動能與B的大小無關(guān)
C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下
D．B很大時，滑塊可能靜止于斜面上
解析：取物塊為研究對象，小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用，如圖所示，C正確；N=mgcosθ+qvB，由于v不斷增大，則N不斷增大，滑動摩擦力f=μN(yùn)，摩擦力增大，A錯誤；滑塊的摩擦力與B有關(guān)，摩擦力做功與B有關(guān)，依據(jù)動能定理，在滑塊下滑到地面的過程中，滿足，所以滑塊到地面時的動能與B有關(guān)，B錯誤；當(dāng)B很大，則摩擦力有可能很大，所以滑塊可能靜止在斜面上，D正確。
8.（09北京18）如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上?；瑝K與斜面之間的動摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力合滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，則（C）

A．將滑塊由靜止釋放，如果＞tan，滑塊將下滑
B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑塊將減速下滑
C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動，如果=tan，拉力大小應(yīng)是2mgsin
D．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動，如果=tan，拉力大小應(yīng)是mgsin
解析：對處于斜面上的物塊受力分析，要使物塊沿斜面下滑則mgsinθμmgcosθ，故μtanθ，故AB錯誤；若要使物塊在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面勻速上滑，由平衡條件有：F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F=mgsinθ+μmgcosθ，若μ=tanθ，則mgsinθ=μmgcosθ，即F=2mgsinθ故C項(xiàng)正確；若要使物塊在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下勻速滑動，由平衡條件有：F+mgsinθ-μmgcosθ=0則F=μmgcosθ-mgsinθ若μ=tanθ，則mgsinθ=μmgcosθ，即F=0，故D項(xiàng)錯誤。
9.（09上海44）自行車的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識，利用所學(xué)知識完成下表
自行車的設(shè)計(jì)目的（從物理知識角度）
車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車重
車胎變寬
自行車后輪外胎上的花紋
答案：減小壓強(qiáng)（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）
10.（09天津1）物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向上，D中F豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是（D）

解析：四個圖中都是靜摩擦。A圖中fA=Gsinθ；B圖中fB=Gsinθ；C圖中fC=(G-F)sinθ；D圖中fC=(G+F)sinθ。

11.（09廣東物理7）某緩沖裝置可抽象成圖所示的簡單模型。圖中為原長相等，勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是（BD）
A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)
B．墊片向右移動時，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等
C．墊片向右移動時，兩彈簧的長度保持相等
D．墊片向右移動時，兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變
解析：不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，A錯誤；在墊片向右運(yùn)動的過程中，由于兩個彈簧相連，則它們之間的作用力等大，B正確；由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同，由胡克定律可知，兩彈簧的型變量不同，則兩彈簧的長度不相等，C錯誤；在墊片向右運(yùn)動的過程中，由于彈簧的彈力做功，則彈性勢能將發(fā)生變化，D正確。
12.（09寧夏21）水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動。設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則（AC）
A.F先減小后增大B.F一直增大
C.F的功率減小D.F的功率不變
13.（09四川20）如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度V1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時速度為V2（V2＜V1）。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則（AD）
A．小物體上升的最大高度為
B．從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小
C．從M到N的過程中，電場力對小物體先做負(fù)功后做正功
D．從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小
解析：設(shè)斜面傾角為θ、上升過程沿斜面運(yùn)動的最大距離為L。
因?yàn)镺M＝ON，則MN兩點(diǎn)電勢相等，小物體從M到N、從N到M電場力做功均為0。上滑和下滑經(jīng)過同一個位置時，垂直斜面方向上電場力的分力相等，則經(jīng)過相等的一小段位移在上滑和下滑過程中電場力分力對應(yīng)的摩擦力所作的功均為相等的負(fù)功，所以上滑和下滑過程克服電場力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相等、并設(shè)為W1。在上滑和下滑過程，對小物體，應(yīng)用動能定理分別有：－mgsinθL－μmgcosθL－W1＝－和mgsinθL－μmgcosθL－W1＝，上兩式相減可得sinθL＝，A對；由OM＝ON，可知電場力對小物體先作正功后作負(fù)功，電勢能先減小后增大，BC錯；從N到M的過程中，小物體受到的電場力垂直斜面的分力先增大后減小，而重力分力不變，則摩擦力先增大后減小，在此過程中小物體到O的距離先減小后增大，根據(jù)庫侖定律可知小物體受到的電場力先增大后減小，D對。
【考點(diǎn)模擬演練】
1.(20xx青島模擬)關(guān)于重力的大小，以下說法正確的是()
A.懸掛在豎直繩子上的物體，繩子對它的拉力一定等于其重力
B.靜止在水平面上的物體對水平面的壓力一定等于其重力
C.自由落體運(yùn)動的物體依然受到重力作用
D.向上運(yùn)動的物體所受重力可能小于向下運(yùn)動的物體所受重力
【答案】選C.
【詳解】懸掛在豎直繩子上的物體處于平衡狀態(tài)時，繩子對它的拉力等于其重力，A錯；靜止在水平面上的物體，只受重力和支持力時，對水平面的壓力一定等于其重力，B錯；物體所受的重力與它的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，C正確，D錯誤.
2.舉世矚目的第29屆奧運(yùn)會于2008年8月8日在北京“鳥巢”體育館開幕，奧運(yùn)會吉祥物“福娃”活潑可愛，下圖是福娃在幾個項(xiàng)目中的運(yùn)動形象，下列幾種說法正確的是()
A.用力踢足球，足球會飛出去，說明力能使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變
B.投籃球時，籃球脫手后地球?qū)@球有力的作用，籃球?qū)Φ厍驔]有力的作用，所以籃球落到地上
C.擊出的羽毛球能在空中繼續(xù)飛行，是由于羽毛球具有向前的沖力
D.用槳向后劃水時皮劃艇會向前進(jìn)，這是由于力的作用是相互的
【答案】AD
【詳解】力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，A正確.地球?qū)@球有力的作用，籃球?qū)Φ厍蛞灿辛Φ淖饔茫珺錯.羽毛球在空中繼續(xù)飛行，是由于慣性，而不是受到了向前的沖力，C錯.皮劃艇向前進(jìn)，是作用力與反作用力的結(jié)果，也說明了力的作用是相互的.D正確.
3.如圖所示，兩輛車在以相同的速度做勻速運(yùn)動；根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識你可以得出的結(jié)論是()
A.物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)
B.重力的方向總是垂直向下的
C.物體重心的位置與物體形狀和質(zhì)量分布有關(guān)
D.力是使物體運(yùn)動的原因
【答案】AC
【詳解】物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)，這個點(diǎn)就是物體的重心，故A正確；重力的方向總是和水平面垂直，是豎直向下而不是垂直向下，故B錯誤；從圖中可以看出，汽車（包括貨物）的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化，重心的位置就發(fā)生了變化，故C正確；力不是使物體運(yùn)動的原因，而是使物體發(fā)生形變或產(chǎn)生加速度的原因，故D錯誤.
4.(20xx興化模擬)實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧測力計(jì)如圖甲所示，彈簧的一端與連接有掛鉤的拉桿相連，另一端固定在外殼上的O點(diǎn)，外殼上固定一個圓環(huán)，整個外殼重為G，彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計(jì).現(xiàn)將該彈簧測力計(jì)以如圖乙和丙的兩種方式固定在地面上，并分別用同樣的力F0(F0G)豎直向上拉彈簧測力計(jì)，則穩(wěn)定后彈簧測力計(jì)的讀數(shù)分別為()
A.乙圖讀數(shù)為F0-G，丙圖讀數(shù)為F0+G
B.乙圖讀數(shù)為F0+G，丙圖讀數(shù)為F0-G
C.乙圖讀數(shù)為F0，丙圖讀數(shù)為F0-G
D.乙圖讀數(shù)為F0-G，丙圖讀數(shù)為F0
【答案】選D.
【詳解】彈簧測力計(jì)的讀數(shù)與彈簧的形變成正比，按圖乙方式外殼受力F0=F+G，則彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F=F0-G，按圖丙方式彈簧測力計(jì)的讀數(shù)直接由F0引起，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F0，D正確.
5.(20xx南通模擬)如圖所示，水平桌面上平放一疊共計(jì)54張的撲克牌，每一張的質(zhì)量均為m.用一手指以豎直向下的力壓第1張牌，并以一定速度向右移動手指，確保手指與第1張牌之間有相對滑動.設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，手指與第1張牌之間的動摩擦因數(shù)為μ1，牌間的動摩擦因數(shù)均為μ2，第54張牌與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ3，且有μ1＞μ2＞μ3.則下列說法正確的是()
A.第2張牌到第53張牌之間可能發(fā)生相對滑動
B.第2張牌到第53張牌之間不可能發(fā)生相對滑動
C.第1張牌受到手指的摩擦力向左
D.第54張牌受到水平桌面的摩擦力向左
【答案】選B、D.
【詳解】由題意知，第1張牌受到手指的摩擦力方向向右，C錯誤；如果第2張牌到第53張牌之間發(fā)生了相對滑動，則其中的某一張牌受到的來自于其上方的牌的摩擦力F上必大于其所受來自下方牌的摩擦力F下，牌之間的摩擦因數(shù)均為μ2，令每張牌的重力為mg，令F上=μ2FN，則F下=μ2(mg+FN)，總有F下＞F上，即從第2張牌到第53張牌之間不可能有相對滑動發(fā)生.將第2張牌到第53張牌視為一個整體，該整體受第1張牌的摩擦力向右，由牛頓第三定律知第53張牌對第54張牌的摩擦力向右，則桌面對第54張牌的摩擦力必向左.
6.如圖所示，固定在水平地面上的斜面體頂端安裝一定滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過定滑輪，P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài).不計(jì)滑輪的質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，當(dāng)用豎直向下的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則
A.Q受到的摩擦力一定變小
B.Q受到的摩擦力一定變大
C.輕繩上的拉力一定變小
D.輕繩上的拉力一定不變
【答案】D
【詳解】以物體P為研究對象，可以知道繩子的拉力等于物體P的重力，故繩子的拉力不變，選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)D正確.由于沒有對Q施加豎直向下的恒力時，物體Q的摩擦力方向不能確定，故施加豎直向下的恒力后，摩擦力的變化情況不能確定，所以選項(xiàng)A、B錯誤.故正確答案為D.
7.A、B、C三個物體通過細(xì)線和光滑的滑輪相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，C是一箱沙子，沙子和箱的重力都等于G，動滑輪的質(zhì)量不計(jì)，打開箱子下端開口，使沙子均勻流出，經(jīng)過時間t0流完，則下圖中哪個圖線表示在這過程中桌面對物體B的摩擦力f隨時間的變化關(guān)系
()
【答案】B
【詳解】選擇A、B整體作為研究對象，整體共受到5個力的作用，即：重力G=GA+GB、支持力FN、靜摩擦力Ff、兩根繩子的拉力F1和F2.其中F1=F2=.根據(jù)力的平衡得：Ff=F1+F2=GC.所以當(dāng)沙子均勻流出時，B選項(xiàng)正確.
8.(20xx成都市高三摸底測試)緩沖裝置可抽象成如右圖所示的簡單模型，圖中A、B為原長相等、勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1≠k2)的兩個不同的輕質(zhì)彈簧．下列表述正確的是()
A．裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)
B．墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧產(chǎn)生的彈力之比F1∶F2＝k1∶k2
C．勢片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧的長度之比l1∶l2＝k2∶k1
D．墊片向右移動穩(wěn)定后，兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2＝k2∶k1
【答案】D
【詳解】根據(jù)力的作用是相互的可知：輕質(zhì)彈簧A、B中的彈力是相等的，即k1x1＝k2x2，所以兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2＝k2∶k1，故D正確．
9．如圖，物體M在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上，關(guān)于M受力的個數(shù)，下列說法中正確的是
()
A．M一定是受兩個力作用
B．M一定是受四個力作用
C．M可能受三個力作用
D．M不是受兩個力作用就是受四個力作用
【答案】D
【詳解】若拉力F大小等于物體的重力，則物體與斜面沒有相互作用力，所以物體就只受到兩個力作用；若拉力F小于物體的重力時，則斜面對物體產(chǎn)生支持力和靜摩擦力，故物體應(yīng)受到四個力作用，D正確．
10．如圖所示，將一質(zhì)量為3m的長木板靜止地放在水平地面上，另一質(zhì)量為m的木塊以水平初速度v0滑上長木板，若木塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則在木塊與長木板相對靜止之前，長木板受地面的摩擦力大小為
()

A．μmgB．2μmg
C．3μmgD．4μmg
【答案】A
【詳解】木塊對木板的摩擦力向右，大小為μmg，木板靜止，木板水平方向合力為0，故地面對木板的摩擦力向左，大小為μmg.
11.一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長0.2m，它們的下端平齊并固定，另一端自由，如圖所示.當(dāng)壓縮此組合彈簧時，測得彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系如圖所示.試求這兩根彈簧的勁度系數(shù)k1和k2.
【答案】見詳解
【詳解】此物理過程，彈簧壓縮測得的力大小就等于彈簧
的彈力，并遵守胡克定律.(2分)
據(jù)題意，當(dāng)壓縮量只有0.2m的過程，只大彈簧發(fā)生形變，從圖中讀出x=0.2m，F(xiàn)=2N，由胡克定律知F1=k1x1，得(N/m)(5分)
彈簧組合形變量為0.3m時，大彈簧的形變量為
x1=0.3m，小彈簧的形變量x2=0.1m，(3分)
F1+F2=5N,就有k1x1+k2x2=5
(N/m)(5分)
12.如圖有一半徑為r=0.2m的圓柱體繞豎直軸OO′以ω=9rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動.今用力F將質(zhì)量為1kg的物體A壓在圓柱側(cè)面，使其以v0=2.4m/s的速度勻速下降.若物體A與圓柱面的摩擦因數(shù)μ=0.25，求力F的大小.(已知物體A在水平方向受光滑擋板的作用，不能隨軸一起轉(zhuǎn)動.)
【答案】見詳解
【詳解】在水平方向圓柱體有垂直紙面向里的速度，A相對圓柱體有垂直紙面向外的速度為v′，v′=ωr=1.8m/s；在豎直方向有向下的速度v0=2.4m/s.(3分)
A相對于圓柱體的合速度為m/s(3分)
合速度與豎直方向的夾角為θ，則(3分)
A做勻速運(yùn)動，豎直方向平衡，有Ffcosθ=mg，得
(3分)
另Ff=μFN，F(xiàn)N=F，故(3分)

高考物理第一輪考綱知識復(fù)習(xí):功和功率

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課，幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢？小編收集并整理了“高考物理第一輪考綱知識復(fù)習(xí):功和功率”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

第1節(jié)功和功率

【高考目標(biāo)導(dǎo)航】

1、功和功率Ⅱ

2、動能和動能定理Ⅱ

3、重力做功與重力勢能Ⅱ

4、功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ

【考綱知識梳理】

一、功

1、概念：一個物體受到力的作用，并且在這個力的方向上發(fā)生了一段位移，就說這個力對物體做了功。

2、做功的兩個必要因素：力和物體在力的方向上的位移

3、公式：W＝FScosα（α為F與s的夾角）．功是力的空間積累效應(yīng)。

4、功的正負(fù)判斷

0≤θ＜90°力F對物體做正功,

θ=90°力F對物體不做功,

90°＜θ≤180°力F對物體做負(fù)功。

二、功率

1、功率的定義：功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率，它表示物體做功的快慢．

2、功率的定義式：，所求出的功率是時間t內(nèi)的平均功率。

3、計(jì)算式：P=Fvcosθ,其中θ是力F與速度v間的夾角。用該公式時，要求F為恒力。

（1）當(dāng)v為即時速度時，對應(yīng)的P為即時功率；

（2）當(dāng)v為平均速度時，對應(yīng)的P為平均功率。

（3）重力的功率可表示為PG=mgv⊥，僅由重力及物體的豎直分運(yùn)動的速度大小決定。

（4）若力和速度在一條直線上,上式可簡化為Pt=Fvt

【要點(diǎn)名師透析】

一、判斷正負(fù)功的方法

1.根據(jù)力和位移方向之間的夾角判斷

此法常用于恒力做功的判斷.

如圖所示,在水平面上用一水平力F推著斜面體向左勻速運(yùn)動了一段位移l,斜面體上的m受到三個恒力的作用,即G、FN、Ff，由于這三個力與位移l夾角分別為90°、小于90°、大于90°，所以G不做功，F(xiàn)N做正功,Ff做負(fù)功.

2.根據(jù)力和瞬時速度方向的夾角判斷:此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時變力的功,夾角為銳角時做正功,夾角為鈍角時做負(fù)功,夾角為直角時不做功.3.從能的轉(zhuǎn)化角度來進(jìn)行判斷:此法常用于判斷相互聯(lián)系的兩個物體之間的相互作用力做功的情況.例如車M靜止在光滑水平軌道上，球m用細(xì)線懸掛在車上，由圖中的位置無初速地釋放，則可判斷在球下擺過程中繩的拉力對車做正功.因?yàn)槔K的拉力使車的動能增加了.又因?yàn)镸和m構(gòu)成的系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的，M增加的機(jī)械能等于m減少的機(jī)械能，所以繩的拉力一定對球m做負(fù)功.

注意：(1)作用力和反作用力雖然等大反向，但由于其分別作用在兩個物體上，產(chǎn)生的位移效果無必然聯(lián)系，故作用力和反作用力的功不一定一正一負(fù)，大小也不一定相等.

(2)摩擦力并非只做負(fù)功，可以做正功、負(fù)功或不做功.

【例1】如圖所示,物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn),則傳送帶對物體做功情況可能是

A.始終不做功

B.先做負(fù)功后做正功

C.先做正功后不做功

D.先做負(fù)功后不做功

【答案】選A、C、D.

【詳解】設(shè)傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大小為v1,物體剛滑上傳送帶時的速度大小為v2.(1)當(dāng)v1=v2時,物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動,故傳送帶與物體之間不存在摩擦力,即傳送帶對物體始終不做功,A正確.

(2)當(dāng)v1v2時,物體相對傳送帶向右運(yùn)動,物體受到的滑動摩擦力方向向左,則物體先做勻減速運(yùn)動直到速度減為v1,再做勻速運(yùn)動,故傳送帶對物體先做負(fù)功后不做功,D正確.

(3)當(dāng)v1v2時,物體相對傳送帶向左運(yùn)動,物體受到的滑動摩擦力方向向右,則物體先做勻加速運(yùn)動直到速度達(dá)到v1,再做勻速運(yùn)動,故傳送帶對物體先做正功后不做功,B錯誤,C正確.

二、功的計(jì)算

1.求解恒力做功的流程圖

2.變力做功

(1)用動能定理：W=

(2)若功率恒定,則用W=Pt計(jì)算.

3.滑動摩擦力做的功有時可以用力和路程的乘積計(jì)算.

4.多個力的合力做的功

(1)先求F合,再根據(jù)W=F合lcosα計(jì)算，一般適用于整個過程中合力恒定不變的情況.

(2)先求各個力做的功W1、W2…Wn，再根據(jù)W總=W1+W2+…+Wn計(jì)算總功，這是求合力做功常用的方法.

【例2】(20xx白銀模擬)(12分)如圖所示,建筑工人通過滑輪裝置將一質(zhì)量是100kg的料車沿30°角的斜面由底端勻速地拉到頂端，斜面長L是4m，若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和各處的摩擦力，g取10N/kg,求這一過程中：

(1)人拉繩子的力做的功；

(2)物體的重力做的功；

(3)物體受到的各力對物體做的總功.

【答案】(1)2000J(2)-2000J(3)0

【詳解】(1)工人拉繩子的力：F=(3分)

工人將料車?yán)叫泵骓敹藭r,拉繩子的長度：l=2L，根據(jù)公式W=Flcosα,得W1==2000J(3分)

(2)重力做功：W2=-mgh=-mgLsinθ=-2000J(3分)

(3)由于料車在斜面上勻速運(yùn)動，則料車所受的合力為0,故W合=0(3分)

三、機(jī)動車兩種啟動方式

機(jī)動車等交通工具，在啟動的時候，通常有兩種啟動方式，即以恒定功率啟動和以恒定加速度啟動.現(xiàn)比較如下：

【例3】(16分)圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī).在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度a=0.2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm=1.02m/s的勻速運(yùn)動.取g=10m/s2,不計(jì)額外功.求：

(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率.

(2)重物做勻加速運(yùn)動所經(jīng)歷的時間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率.

【答案】(1)5.1×104W(2)5s2.04×104W

【詳解】(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時，拉力F0等于重力.

P0＝F0vm，P0＝mgvm(2分)

代入數(shù)據(jù)，有：P0＝5.1×104W(2分)

(2)勻加速運(yùn)動結(jié)束時，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動經(jīng)歷時

間為t1,有：P0＝Fv1，F(xiàn)－mg＝ma，v1＝at1(4分)代入數(shù)據(jù)，得：t1＝5s(2分)

t＝2s時，重物處于勻加速運(yùn)動階段，設(shè)此時速度為v2，

輸出功率為P，則：v2＝at，P＝Fv2(4分)代入數(shù)據(jù)，得:P＝2.04×104W.(2分)

【感悟高考真題】

1.（20xx海南物理T9）一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t=0時起，第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用。下列判斷正確的是（）

A.0～2s內(nèi)外力的平均功率是W

B.第2秒內(nèi)外力所做的功是J

C.第2秒末外力的瞬時功率最大

D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動能增加量的比值是

【答案】選AD。

【詳解】第1秒內(nèi)的加速度m/s，1秒末的速度m/s；第2秒內(nèi)的加速度m/s,第2秒末的速度m/s；所以第2秒內(nèi)外力做的功J，故B錯誤；第１秒末的瞬時功率。第２秒末的瞬時功率，故Ｃ錯誤。0～2s內(nèi)外力的平均功率W，故A正確；第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動能增加量的比值，故D正確。

2.（20xx新課標(biāo)卷）16.如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的v-t圖象為正弦曲線.從圖中可以判斷

A、在時間內(nèi)，外力做正功

B、在時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大

C、在時刻，外力的功率最大

D、在時間內(nèi)，外力做的總功為零

答案：AD

解析：選項(xiàng)B錯誤，根據(jù)P=Fv和圖象斜率表示加速度，加速度對應(yīng)合外力，外力的功率先減小后增大。選項(xiàng)C錯誤，此時外力的功率為零。

3.（20xx上海理綜）43．純電動概念車E1是中國館的鎮(zhèn)館之寶之一。若E1概念車的總質(zhì)量為920kg，在16s內(nèi)從靜止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力為1500N，假設(shè)它做勻加速直線運(yùn)動，其動力系統(tǒng)提供的牽引力為N。當(dāng)E1概念車以最高時速120km/h（即33.3m/s）做勻速直線運(yùn)動時，其動力系統(tǒng)輸出的功率為kW。

答案：3.1×103；50

4.（09廣東理科基礎(chǔ)9）物體在合外力作用下做直線運(yùn)動的v一t圖象如圖所示。下列表述正確的是（A）

A．在0—1s內(nèi)，合外力做正功

B．在0—2s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功

C．在1—2s內(nèi)，合外力不做功

D．在0—3s內(nèi)，合外力總是做正功

解析：根據(jù)物體的速度圖象可知，物體0-1s內(nèi)做勻加速合外力做正功，A正確；1-3s內(nèi)做勻減速合外力做負(fù)功。根據(jù)動能定理0到3s內(nèi)，1—2s內(nèi)合外力做功為零。

5.（09寧夏17）質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則（BD）

A．時刻的瞬時功率為

B．時刻的瞬時功率為

C．在到這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為

D.在到這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為

6.（09上海46）與普通自行車相比，電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動車達(dá)到最大速度時，牽引力為N,當(dāng)車速為2s/m時，其加速度為m/s2(g=10mm/s2)

規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁鐵電機(jī)

車型14電動自行車額定輸出功率200W

整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V

最大載重120Kg額定電流4.5A

答案：40：0.6

7.（09海南物理7）一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運(yùn)動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在和時刻相對于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至?xí)r刻做的功是，從至?xí)r刻做的功是,則（AC）

A．B．

C．D．

8.（09四川23）圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動，加速度a=0.2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm=1.02m/s的勻速運(yùn)動。取g=10m/s2,不計(jì)額外功。求：

(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率。

(2)重物做勻加速運(yùn)動所經(jīng)歷的時間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。

解析：

(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時，拉力F0等于重力。

P0＝F0vm①

P0＝mg②

代入數(shù)據(jù)，有：P0＝5.1×104W③

(2)勻加速運(yùn)動結(jié)束時，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動經(jīng)歷時間為t1,有：

P0＝F0v1④

F－mg＝ma⑤

V1＝at1⑥

由③④⑤⑥，代入數(shù)據(jù)，得：t1＝5s⑦

T＝2s時，重物處于勻加速運(yùn)動階段，設(shè)此時速度為v2，輸出功率為P，則

v2＝at⑧

P＝Fv2⑨

由⑤⑧⑨，代入數(shù)據(jù)，得:P＝2.04×104W。

【考點(diǎn)模擬演練】

1.設(shè)汽車在啟動階段所受阻力恒定并做勻加速直線運(yùn)動，則在這過程中()

A.牽引力增大，功率增大

B.牽引力不變，功率增大

C.牽引力增大，功率不變

D.牽引力不變，功率不變

【答案】選B.

【詳解】汽車在啟動階段做勻加速直線運(yùn)動，其加速度為定值，由F-Ff=ma知牽引力F不變；又由P=Fv知功率P增大，B正確.

2.(20xx寧波模擬)起重機(jī)以1m/s2的加速度將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止開始勻加速向上提升，若g取10m/s2，則在1s內(nèi)起重機(jī)對貨物所做的功是()

A.500JB.4500JC.5000JD.5500J

【答案】選D.

【詳解】貨物的加速度向上，由牛頓第二定律有：F-mg＝ma，起重機(jī)的拉力F＝mg＋ma＝11000N，貨物的位移是x＝＝0.5m，做功為W=Fx=5500J.故D正確.

3.一輛汽車保持功率不變駛上一斜坡，其牽引力逐漸增大，阻力保持不變，則在汽車駛上斜坡的過程中()

A.加速度逐漸增大B.速度逐漸增大

C.加速度逐漸減小D.速度逐漸減小

【答案】選C、D.

【詳解】由P=Fv可知，汽車的牽引力逐漸增大，其上坡的速度逐漸減小，汽車的加速度方向沿坡向下，由牛頓第二定律得：mgsinθ+Ff-F=ma,隨F增大，a逐漸減小，綜上所述，C、D正確，A、B錯誤.

4.分別對放在粗糙水平面上的同一物體施一水平拉力和一斜向上的拉力使物體在這兩種情況下的加速度相同，當(dāng)物體通過相同位移時，這兩種情況下拉力的功和合力的功的正確關(guān)系是()

A.拉力的功和合力的功分別相等

B.拉力的功相等，斜向上拉時合力的功大

C.合力的功相等，斜向上拉時拉力的功大

D.合力的功相等，斜向上拉時拉力的功小

【答案】選D.

【詳解】兩種情況下加速度相等，合力相等，位移相等，所以合力的功相等，第一種情況下拉力的功W1＝F1x，第二種情況下拉力的功W2＝F2xcosθ，由受力分析F1－Ff1＝ma，F(xiàn)2cosθ－Ff2＝ma，F(xiàn)f1＞Ff2，則F1＞F2cosθ，即W1＞W(wǎng)2，即斜向上拉時拉力做的功小，D正確.

5.(20xx廣州模擬)如圖，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法.如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100m，那么下列說法正確的是()

A.輪胎受到地面的摩擦力做了負(fù)功

B.輪胎受到的重力做了正功

C.輪胎受到的拉力不做功

D.輪胎受到地面的支持力做了正功

【答案】選A.

【詳解】根據(jù)力做功的條件，輪胎受到的重力和地面的支持力都與位移垂直，這兩個力均不做功，B、D錯誤；輪胎受到地面的摩擦力與位移反向，做負(fù)功，A正確；輪胎受到的拉力與位移夾角小于90°，做正功，C錯誤.

6．(20xx揚(yáng)州檢測)一輛汽車從靜止出發(fā)，在平直的公路上加速前進(jìn)，如果發(fā)動機(jī)的牽引力保持恒定，汽車所受阻力保持不變，在此過程中()

A．汽車的速度與時間成正比

B．汽車的位移與時間成正比

C．汽車做變加速直線運(yùn)動

D．汽車發(fā)動機(jī)做的功與時間成正比

【答案】A

【詳解】由F－Ff＝ma可知，因汽車牽引力F保持恒定，故汽車做勻加速直線運(yùn)動，C錯誤；由v＝at可知，A正確；而x＝12at2，故B錯誤；由WF

＝Fx＝F12at2可知，D錯誤．

7．(20xx年廣東六校聯(lián)合體聯(lián)考)如圖所示，滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點(diǎn)自由滑下，然后在水平面上前進(jìn)至B點(diǎn)停下．已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)都為μ，滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m.A、B兩點(diǎn)間的水平距離為L.在滑雪者經(jīng)過AB段運(yùn)動的過程中，克服摩擦力做的功()

A．大于μmgLB．等于μmgL

C．小于μmgLD．以上三種情況都有可能

【答案】選B.

【詳解】設(shè)斜面的傾角為θ，則對滑雪者從A到B的運(yùn)動過程中摩擦力做的功為：WFf＝μmgACcosθ＋μmgCB①，由圖可知ACcosθ＋CB＝L②，由①②兩式聯(lián)立可得：WFf＝μmgL，故B正確．

8．(20xx年黃岡模擬)如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，則()

A．重力對兩物體做的功相同

B．重力的平均功率相同

C．到達(dá)底端時重力的瞬時功率PA＝PB

D．到達(dá)底端時兩物體的動能相同，速度相同

【答案】選A.

【詳解】由于兩個物體質(zhì)量相同、下落高度相同，所以重力對兩物體做的功相同，A選項(xiàng)正確．由于下落的時間不同，所以重力的平均功率不相同，B選項(xiàng)錯誤．根據(jù)機(jī)械能守恒可知，兩物體到達(dá)底端時動能相同，即速度大小相同、方向不同，D選項(xiàng)錯誤．由瞬時功率的計(jì)算式可得PA＝mgvsinθ(θ為斜面傾角)，PB＝mgv，因此，到達(dá)底端時重力的瞬時功率PAPB，C選項(xiàng)錯誤．

9.(20xx年湖南部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為P1，它在水平路面上行駛時受到的阻力Ff大小恒定，汽車在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動，最大車速為v.汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率隨時間變化的圖象如圖所示．則()

A．汽車開始時做勻加速運(yùn)動，t1時刻速度達(dá)到v，然后做勻速直線運(yùn)動

B．汽車開始時做勻加速直線運(yùn)動，t1時刻后做加速度逐漸減小的直線運(yùn)動，速度達(dá)到v后做勻速直線運(yùn)動

C．汽車開始時牽引力逐漸增大，t1時刻牽引力與阻力大小相等

D．汽車開始時牽引力恒定，t1時刻牽引力與阻力大小相等

【答案】選B.

【詳解】開始時，汽車的功率與時間成正比，即：P＝Fv＝Fat，所以汽車牽引力恒定，汽車加速度恒定，汽車做勻加速直線運(yùn)動；在t1時刻達(dá)到最大功率，此時，牽引力仍大于阻力，但隨著速度的增大，汽車牽引力減小，汽車加速度逐漸減小至零后做勻速直線運(yùn)動，B正確．

10．一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時，起重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P以后，起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止，物體上升的高度為h，則整個過程中，下列說法正確的是()

A．鋼繩的最大拉力為Pv2

B．鋼繩的最大拉力為Pv1

C．重物的最大速度v2＝Pmg

D．重物勻加速運(yùn)動的加速度為Pmv1－g

【答案】BCD

【詳解】由F－mg＝ma和P＝Fv可知，重物勻加速上升過程中鋼繩拉力大于重力且不變，達(dá)到最大功率P后，隨v增加，鋼繩拉力F變小，當(dāng)F＝mg時重物達(dá)最大速度v2，故v2＝Pmg，最大拉力F＝mg＋ma＝Pv1，A錯誤，B、C正確，由Pv1－mg＝ma得：a＝Pmv1－g，D正確．

11．(20xx鹽城檢測)(14分)靜止在水平地面上的木箱，質(zhì)量m＝50kg，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，若用大小為400N、方向與水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱從靜止開始運(yùn)動，使木箱能夠到達(dá)50m遠(yuǎn)處，拉力最少做多少功？(cos37°＝0.8，取g＝10m/s2)

【答案】7.68×103J

【詳解】欲使拉力做功最少，須使拉力作用的位移最小，故木箱應(yīng)先在拉力作用下加速，再撤去拉力使木箱減速，到達(dá)50m處時速度恰好減為0，設(shè)加速時加速度的大小為a1，減速時加速度的大小為a2.

由牛頓第二定律得，加速時有：

水平方向Fcos37°－μFN＝ma1

豎直方向Fsin37°＋FN－mg＝0

減速時有：μmg＝ma2

且有v2＝2a1x1＝2a2x2

x1＋x2＝x

聯(lián)立以上各式解得：x1≈24m

由功的定義，有

W＝Fx1cos37°＝400×24×0.8J＝7.68×103J.

12.(20xx年上海浦東模擬)一輛汽車質(zhì)量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動，最大速度為v2，運(yùn)動中汽車所受阻力恒定．發(fā)動機(jī)的最大牽引力為3×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)1v的關(guān)系如圖所示．試求：

(1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運(yùn)動？

(2)v2的大?。?/p>

(3)整個運(yùn)動過程中的最大加速度；

(4)勻加速運(yùn)動過程的最大速度是多大？當(dāng)汽車的速度為10m/s時發(fā)動機(jī)的功率為多大？

【答案】(1)見解析(2)20m/s(3)2m/s2(4)6.67m/s2×104W

【詳解】(1)題圖中圖線AB段牽引力F不變，阻力Ff不變，汽車做勻加速直線運(yùn)動，圖線BC的斜率表示汽車的功率P，P不變，則汽車做加速度減小的加速運(yùn)動，直至達(dá)到最大速度v2，此后汽車做勻速直線運(yùn)動．

(2)當(dāng)汽車的速度為v2時，牽引力為F1＝1×103N，

v2＝PmF1＝2×1041×103m/s＝20m/s.

(3)汽車做勻加速直線運(yùn)動時的加速度最大

阻力Ff＝Pmv2＝2×10420N＝1000N

a＝Fm－Ffm＝3－1×1031×103m/s2＝2m/s2.

(4)與B點(diǎn)對應(yīng)的速度為v1＝PmFm＝2×1043×103m/s

≈6.67m/s.

當(dāng)汽車的速度為10m/s時處于圖線BC段，故此時的功率最大，為Pm＝2×104W.

高考物理第一輪考綱知識復(fù)習(xí):原子原子核

第2章原子原子核
【考綱知識梳理】
一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
1、湯姆生的“棗糕”模型
（1）1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，使人們認(rèn)識到原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，揭開了研究原子的序幕．
(2)“棗糕”模型：原子是一個球體，正電荷均勻分布在整個球內(nèi)，電子像棗糕里的棗子一樣鑲嵌在原子里．
2、盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型1909～1911年，英國物理學(xué)家盧琴福和他的助手們進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
如圖所示，用α粒子轟擊金箔，由于金原子中的帶電微粒對α粒子有庫倉力作用，一些α粒子穿過金箔后改變了運(yùn)動方向，這種現(xiàn)象叫做α粒子散射.
熒光屏可以沿著圖中虛線轉(zhuǎn)動，用來統(tǒng)計(jì)向不同方向散射的粒子數(shù)目.全部設(shè)備裝在真空中.
(2)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn).，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角超過900，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到1800．
(3)現(xiàn)象解釋：
認(rèn)為原子中的全部正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中到一個很小的核上，由于核很小，大部分α粒子穿過金箔時都離核很遠(yuǎn)，受到的庫侖力很小，它們的運(yùn)動幾乎不受影響.只有少數(shù)α粒子從原子核附近飛過，明顯受到原子核的庫侖力而發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn).
核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)．
原子核所帶的單位正電荷數(shù)等于核外的電子數(shù)，所以整個原子是呈電中性的．電子繞著核旋轉(zhuǎn)所需的向心力就是核對它的庫侖引力．
[說明]核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是α粒子散射實(shí)驗(yàn)，原子核是多么小，原子內(nèi)部是多么“空”.
從α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，估計(jì)原子核半徑的數(shù)量級為10-14m～10-15m，而原子半徑的數(shù)量級是10-10m.
二、天然放射性現(xiàn)象
1．放射性現(xiàn)象：貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，使人們認(rèn)識到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕．通過對天然放射現(xiàn)象的研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序數(shù)小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它們放射出來的射線共有三種：α射線、β射線、γ射線．
2、三種射線的本質(zhì)和特性比較
①α射線：是氦核(He)流，速度約為光速的十分之一，在空氣中射程幾厘米，貫穿本領(lǐng)小，電離作用強(qiáng).
②β射線：是高速的電子流，速度約為光速十分之幾，穿透本領(lǐng)較大，能穿透幾毫米的鋁板，電離作用較弱.
③γ射線：是高能光子流，波長極短的電磁波，貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，能穿透幾厘米鉛板，電離作用小.
[說明]放射性元素有的原子核放出α射線，有的放出β射線，多余的能量以γ光子的形式射出.
種類本質(zhì)質(zhì)量（u）電荷（e）速度（c）電離性貫穿性
α射線氦核4+20.1最強(qiáng)最弱，紙能擋住
β射線電子1/1840-10.99較強(qiáng)較強(qiáng)，穿幾mm鋁板
γ射線光子001最弱最強(qiáng)，穿幾cm鉛版
三種射線在勻強(qiáng)磁場、勻強(qiáng)電場、正交電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)情況比較：

3、原子核的衰變
定義：放射性元素的原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓Q為衰變.
衰變規(guī)律：電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒.
(1)α衰變的一般方程：→＋He每發(fā)生一次α衰變，新元素與原元素相比較，核電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減少4．
α衰變的實(shí)質(zhì)：是某元素的原子核同時放出由兩個質(zhì)子和兩個中子組成的粒子(即氦核)．(核內(nèi))
(2)β衰變的一般方程：→＋e．每發(fā)生一次β衰變，新元素與原元素相比較，核電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變．
β衰變的實(shí)質(zhì)：是元素的原子核內(nèi)的一個中子變成質(zhì)子時放射出一個電子．(核內(nèi))，+β衰變：
(3)γ射線是伴隨α衰變或β衰變同時產(chǎn)生的、γ射線不改變原子核的電行數(shù)和質(zhì)量數(shù)．
γ射線實(shí)質(zhì):是放射性原子核在發(fā)生α衰變或β衰變時,產(chǎn)生的某些新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子．
三、氫原子能級及氫光譜
1、氫原子能級
氫原子的能級：原子各個定態(tài)的能量值叫做原子的能級。氫原子的能級公式為，對應(yīng)的軌道半徑關(guān)系式為：，其中n叫量子數(shù)，只能取正整數(shù)。n=1的狀態(tài)稱為基態(tài)，氫原子基態(tài)的能量值。量子數(shù)n越大，動能越小，勢能越大，總能量越大。
（1）能級公式：；該能量包括電子繞核運(yùn)動的動能和電子與原子核組成的系統(tǒng)的電勢能。
（2）半徑公式：
2、氫光譜
在氫光譜中，n=2，3，4，5，……向n=1躍遷發(fā)光形成賴曼線系；n=3，4，5，6向n=2躍進(jìn)遷發(fā)光形成馬爾末線系；n=4，5，6，7……向n=3躍遷發(fā)光形成帕邢線系；n=5，6，7，8……向n=4躍遷發(fā)光形成布喇開線系，其中只有馬爾末線的前4條譜線落在可見光區(qū)域內(nèi)。
3、光子的吸收與發(fā)射
原子從一種定態(tài)（能量為），躍遷到另一種定態(tài)（能量為），它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能級差決定：即。若，則輻射光子；若，則吸收光子。
能級躍遷：
使原子發(fā)生躍遷時，入射的若是光子，光子的能量必須恰好等于兩定態(tài)能級差；若入射的是電子，電子的能量須大于或等于兩個定態(tài)的能級差。
電離：
不論是光子還是電子使元子電離，只要光子或電子的能量大于兩能級差就可以使其電離。
四、重核的裂變與輕核的聚變
1．重核的裂變（原子彈、核電站的原理）
①所謂重核即為質(zhì)量數(shù)很大的原子核．裂變方程式例舉：
②重核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質(zhì)量數(shù)的原子核的反應(yīng)過程叫重核的裂變。在裂變的同時，還會放出幾個中子和大量能量．
鈾235裂變時，同時放出2—3個中子，如果這些中子再引起其他鈾235核裂變，就可使裂變反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去，釋放越來越多的能量，這種反應(yīng)叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（原子彈的原理）．核反應(yīng)堆是人類對核裂變能的利用。
鈾235核能夠發(fā)生接式反應(yīng)的鈾塊的最小體積叫做它的臨界體積．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)條件：①純鈾235；②達(dá)到臨界體積
③核反應(yīng)堆的構(gòu)造：
A.核燃料——用鈾棒(含3%-4%的濃縮鈾)B．減速劑——用石墨、重水或普通水(只吸收慢中子)
C．控制棒——用鎘做成(鎘吸收中子的能力很強(qiáng))D．冷卻劑——用水或液態(tài)鈉(把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳遞出去)
E．建很厚的水泥防護(hù)層屏蔽射線，還要考慮核廢料的處理。
2．輕核的聚變（原子彈的原理）優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)能效率高，燃料的儲量豐富，安全清潔，廢料少易處理。
①所謂輕核是指質(zhì)量數(shù)很小的原子核，如氫核、氘核等．
②某些輕核結(jié)合成質(zhì)量數(shù)較大的原子核的反應(yīng)過程叫做輕核的聚變，同時放出大量的能量．方程：H＋H→He＋n
輕核聚變條件：只能發(fā)生在超高溫(需要幾百萬度高溫)條件下，故輕核聚變也叫做熱核反應(yīng)．
【要點(diǎn)名師透析】
類型一原子的結(jié)構(gòu)與α粒子散射實(shí)驗(yàn)
【例1】在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是（）
A．原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上
B．正電荷在原子中是均勻分布的
C、原子中存在著帶負(fù)電的電子
D．原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中
解析：α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)．并且有極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過了900，有的甚至被反彈回去，偏轉(zhuǎn)角達(dá)到l800，這說明了這些α粒子受到很大的庫侖力，施力體應(yīng)是體積甚小的帶電實(shí)體。根據(jù)碰撞知識，我們知道只有質(zhì)量非常小的輕球與質(zhì)量非常大的物體發(fā)生碰撞時，較小的球才被彈回去，這說明被反彈回去的α粒子碰上了質(zhì)量比它大得多的物質(zhì)實(shí)體，即集中了全部質(zhì)量和正電荷的原子核．答案：A
類型二能級躍遷與光纖譜線
【例2】（09全國卷Ⅱ18）氫原子的部分能級如圖所示。已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知,氫原子（AD）
A.從高能級向n=1能級躍遷時了出的光的波長比可見光的短
B.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光
C.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高
D.從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光
解析：本題考查玻爾的原理理論.從高能級向n=1的能級躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為9.20ev,不在1.62eV到3.11eV之間,A正確.已知可見光子能量在1.62eV到3.11eV之間從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光的能量3.40ev，B錯.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率只有能量大于3.11ev的光的頻率才比可見光高,C錯.從n=3到n=2的過程中釋放的光的能量等于1.89ev介于1.62到3.11之間,所以是可見光D對。
類型三核能的計(jì)算
【例3】（09山東物理38）(1)歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）
①上述核反應(yīng)方程為___________。
②質(zhì)量虧損為_______________kg。
解析：（1）或，。
考點(diǎn)：原子核
【感悟高考真題】
1．（20xx重慶1９）氫原子分能級示意圖如題19所示，不同色光的光子能量如下表所示。

色光赤橙黃綠藍(lán)—靛紫
光子能量范圍（eV）1.61~2.002.00~2.072.07~2.142.14~2.532.53~2.762.76~3.10
處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為
1.紅、藍(lán)靛
2.黃、綠
3.紅、紫
4.藍(lán)靛、紫
【答案】A

【解析】如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級，能夠發(fā)出10.2eV的光子，不屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級，能夠發(fā)出12.09eV、10.2eV、1.89eV的三種光子，只有1.89eV屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級，能夠發(fā)出12.75eV、12.09eV、10.2eV、2.55eV、1.89eV、0.66eV的六種光子，1.89eV和2.55eV屬于可見光，1.89eV的光子為紅光，2.55eV的光子為藍(lán)—靛，A正確。
2.（20xx全國卷Ⅰ14）原子核經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍耍^而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍?，再?jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍恕７派湫运プ儮佟ⅱ诤廷垡来螢?br> A．α衰變、β衰變和β衰變B．β衰變、β衰變和α衰變
C．β衰變、α衰變和β衰變D．α衰變、β衰變和α衰變
【答案】A
【解析】,質(zhì)量數(shù)少4,電荷數(shù)少2,說明①為α衰變.,質(zhì)子數(shù)加1,說明②為β衰變,中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子.,質(zhì)子數(shù)加1,說明③為β衰變,中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子.
【命題意圖與考點(diǎn)定位】主要考查根據(jù)原子核的衰變反應(yīng)方程，應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒分析解決。
3.（20xx天津2）下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是
A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
答案：B
4.（20xx天津8）用同一光管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖。則這兩種光
A照射該光電管時a光使其逸出的光電子最大初動能大
B.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角大
C.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大
D.通過同一玻璃三棱鏡時，a光的偏折程度大
答案：BC
5.（20xx全國卷Ⅱ14）原子核與氘核反應(yīng)生成一個α粒子和一個質(zhì)子。由此可知
A．A=2，Z=1B.A=2，Z=2C.A=3，Z=3D.A=3，Z=2
【答案】D
【解析】，應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒，解得，答案D。
【命題意圖與考點(diǎn)定位】主要考查根據(jù)原子核的聚變反應(yīng)方程，應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒分析解決。
6．（20xx北京15）太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質(zhì)量不斷減少。太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近
A.1036kgB.1018kgC.1013kgD.109kg
【答案】D
【解析】根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，kg，D正確
7．（20xx上海物理1）盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是
（A）粒子的散射實(shí)驗(yàn)（B）對陰極射線的研究
（C）天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)（D）質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)
答案：A
解析：盧瑟福根據(jù)α粒子的散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了院子的核式結(jié)構(gòu)模型：原子核聚集了院子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，電子在核外繞核運(yùn)轉(zhuǎn)。
本題考查原子的核式結(jié)構(gòu)的建立。
8.（20xx上海物理4）現(xiàn)已建成的核電站的能量來自于
（A）天然放射性元素衰變放出的能量（B）人工放射性同位素放出的的能量
（C）重核裂變放出的能量（D）化學(xué)反應(yīng)放出的能量
【解析】C
本題考查原子核反應(yīng)。難度：易。
9.（20xx上海物理4）某放射性元素經(jīng)過11.4天有的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為
（A）11.4天（B）7.6天（C）5.7天（D）3.8天
答案：D
解析：根據(jù)，，因?yàn)閠=11.4day，所以=3.8day，選D。
本題考查原子核半衰期的計(jì)算。
難度：中等。
10．（20xx福建29（1））測年法是利用衰變規(guī)律對古生物進(jìn)行年代測定的方法。若以橫坐標(biāo)t表示時間，縱坐標(biāo)m表示任意時刻的質(zhì)量，為t＝0時的質(zhì)量。下面四幅圖中能正確反映衰變規(guī)律的是。（填選項(xiàng)前的字母）

答案：C
11．（20xx江蘇物理12(C)）(1)研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓的關(guān)系圖象中，正確的是.

（2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小___▲____(選填“增大、“減小”或“不變”)，原因是___▲____。
（3）已知?dú)湓犹幵诘谝?、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.4eV和-1.51eV，金屬鈉的截止頻率為Hz,普朗克常量h=Js.請通過計(jì)算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)。
答案：
12.（20xx新課標(biāo)34(1)）用頻率為的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為的三條譜線，且，則_______.(填入正確選項(xiàng)前的字母)
A、B、C、D、
答案：B
解析：大量氫原子躍遷時只有三個頻率的光譜，這說明是從n=3能級向低能級躍遷，根據(jù)能量守恒有，，解得：，選項(xiàng)B正確
13．（20xx海南物理19）(1)能量為的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子．這一能稱為氫的電離能．現(xiàn)用一頻率為的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子，該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為_______________（用光子頻率、電子質(zhì)量、氫原子的電離能和普朗克常量表示）。
【答案】
【解析】由能量守恒得，解得電子速度為。
(2)在核反應(yīng)堆中，常用減速劑使快中子減速．假設(shè)減速劑的原子核質(zhì)量是中子的倍．中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰．設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的，求次碰撞后中子速率與原速率之比．
【答案】
【解析】設(shè)中子和作減速劑的物質(zhì)的原子核A的質(zhì)量分別為和，碰撞后速度分別為和，碰撞前后的總動量和總能量守恒，有
①
②
式中為碰撞前中子速度，由題設(shè)
③
由①②③式得，經(jīng)1次碰撞后中子速率與原速率之比為
④
經(jīng)N次碰撞后，中子速率與原速率之比為
⑤
【考點(diǎn)模擬演練】
1．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的32He(氦3)．它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂希鋮⑴c的一種核聚變反應(yīng)的方程式為32He＋32He―→211H＋42He.關(guān)于32He聚變下列表述正確的是
()
A．聚變反應(yīng)不會釋放能量
B．聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核
C．聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損
D．目前核電站都采用32He聚變反應(yīng)發(fā)電
【答案】B
【詳解】輕核聚變而生成質(zhì)量較大(中等)的新核．故B正確．
2.仔細(xì)觀察氫原子的光譜,發(fā)現(xiàn)它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線,其原因是()
A.氫原子只有幾個能級
B.氫原子只能發(fā)出平行光
C.氫原子有時發(fā)光,有時不發(fā)光
D.氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的,所以對應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的
【答案】選D.
【詳解】光譜中的亮線對應(yīng)不同頻率的光,“分離的不連續(xù)的亮線”對應(yīng)著不同頻率的光,B、C錯.氫原子在不同的能級之間躍遷時,輻射不同能量的光子,并且滿足E=hν.能量不同,相應(yīng)光子頻率不同,體現(xiàn)在光譜上是一些不連續(xù)的亮線,A錯誤D正確.
3.盧瑟福和他的助手做α粒子轟擊金箔實(shí)驗(yàn),獲得了重要發(fā)現(xiàn):關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,下列說法正確的是()
A.證明了質(zhì)子的存在
B.證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的
C.證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里
D.說明了原子中的電子只能在某些軌道上運(yùn)動
【答案】選C.
【詳解】α粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)存在一個集中了全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量的核.數(shù)年后盧瑟福發(fā)現(xiàn)核內(nèi)有質(zhì)子并預(yù)測核內(nèi)存在中子,所以C對,A、B錯.玻爾發(fā)現(xiàn)了電子軌道量子化,D錯.
4.下列關(guān)于放射性現(xiàn)象的說法中,正確的是()
A.原子核發(fā)生α衰變時,生成核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4
B.原子核發(fā)生α衰變時,生成核與α粒子的總質(zhì)量等于原來的原子核的質(zhì)量
C.原子核發(fā)生β衰變時,生成核的質(zhì)量數(shù)比原來的原子核的質(zhì)量數(shù)多1
D.單質(zhì)的鈾238與化合物中的鈾238的半衰期是相同的
【答案】選D.
【詳解】原子核發(fā)生α衰變時,生成核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了2,A錯誤;生成核與α粒子的總質(zhì)量小于原來的原子核的質(zhì)量,B錯誤;原子核發(fā)生β衰變時,生成核的質(zhì)量數(shù)與原來的原子核的質(zhì)量數(shù)相同,C錯誤;放射性元素的半衰期由原子核的內(nèi)部因素決定,跟元素的化學(xué)狀態(tài)無關(guān),所以單質(zhì)的鈾238與化合物中的鈾238的半衰期是相同的,D正確.
5．(20xx河北石家莊三月)正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素158O注入人體，158O在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇湮滅轉(zhuǎn)化為一對γ光子，被探測器采集后，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理生成清晰圖像．則根據(jù)PET原理判斷下列表述正確的是()
A.158O在人體內(nèi)衰變方程是158O→157N＋01e
B．正、負(fù)電子湮滅方程是01e＋0－1e→2γ
C．在PET中，158O主要用途是作為示蹤原子
D．在PET中，158O主要用途是參與人體的新陳代謝
【答案】ABC
【詳解】由題意知A、B正確，顯像的原理是采集γ光子，即注入人體內(nèi)的158O衰變放出正電子和人體內(nèi)的負(fù)電子湮滅轉(zhuǎn)化為γ光子，因此158O主要用途是作為示蹤原子，故C對，D錯．
6．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對于某種金屬
()
A．無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)
B．無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小
D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大
【答案】AD
【詳解】根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知A正確，B、C錯誤．根據(jù)光電效應(yīng)方程12mv2m＝hν－W，頻率ν越高，初動能就越大，D正確．
7．裂變反應(yīng)是目前核能利用中常見的反應(yīng)．以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：
23592U＋10n→13954Xe＋9438Sr＋3X
235．04321.0087138.917893.9154
反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位，取1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3×102MeV，此裂變反應(yīng)中
()
A．釋放出的能量是30×102MeV，X是中子
B．釋放出的能量是30MeV，X是質(zhì)子
C．釋放出的能量是1.8×102MeV，X是中子
D．釋放出的能量是1.8×102MeV，X是質(zhì)子
【答案】C
【結(jié)束】據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可判斷X是中子．Δm＝(235.0432＋1.0087－138.9178－93.9154－3×1.0087)u＝0.1926u，可見該反應(yīng)釋放能量，釋放的能量ΔE＝0.1926×9.3×102MeV＝1.8×102MeV.故C正確．
8.(1)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時,下列說法中正確的是()
A.氫原子的能量增加
B.氫原子的能量減少
C.氫原子要吸收一定頻率的光子
D.氫原子要放出一定頻率的光子
(2)在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n=2能級發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系，若一群氫原子自發(fā)躍遷時發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多發(fā)出_____條不同頻率的譜線.
【答案】(1)B、D(2)6
【詳解】(1)選B、D.氫原子的核外電子離原子核越遠(yuǎn),氫原子的能量(包括動能和勢能)越大.當(dāng)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時,原子的能量減少,氫原子要放出一定頻率的光子.顯然,選項(xiàng)B、D正確.
(2)氫原子發(fā)出的光譜線中有2條屬于巴耳末線系，說明電子是從n=4能級向低能級躍遷的，因此可發(fā)出的譜線條數(shù)為(條).
9．(20xx年濟(jì)寧模擬)根據(jù)巴耳末公式，指出氫原子光譜在可見光范圍內(nèi)波長最長的兩條譜線所對應(yīng)的n，它們的波長各是多少？氫原子光譜有什么特點(diǎn)？
【答案】6.5×10－7m4.8×10－7m不連續(xù)的線狀譜
【詳解】根據(jù)巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)，得
當(dāng)n＝3,4時氫原子發(fā)光所對應(yīng)的波長最長
當(dāng)n＝3時有1λ1＝1.10×107×(122－132)
解得λ1＝6.5×10－7m
當(dāng)n＝4時有1λ2＝1.10×107×(122－142)
解得λ2＝4.8×10－7m.
除巴耳末系外，在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都是滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式，即1λ＝R(1a2－1n2)．其中a分別為1,3,4，…對應(yīng)不同的線系，由此可知?dú)湓庸庾V是由一系列線系組成的不連續(xù)的線狀譜．
10．原子可以從原子間的碰撞中獲得能量，從而發(fā)生能級躍遷(在碰撞中，動能損失最大的是完全非彈性碰撞)．一個具有13.6eV動能、處于基態(tài)的氫原子與另一個靜止的、也處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心正碰．
(1)是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷(氫原子能級如圖11所示)?
(2)若上述碰撞中可以使基態(tài)氫原子發(fā)生電離，則氫原子的初動能至少為多少？
【答案】(1)不能(2)27.2eV
【詳解】(1)設(shè)運(yùn)動氫原子的速度為v0，完全非彈性碰撞后兩者的速度為v，損失的動能ΔE被基態(tài)氫原子吸收．若ΔE＝10.2eV，則基態(tài)氫原子可由n＝1躍遷到n＝2.由動量守恒和能量守恒有：
mv0＝2mv①
12mv20＝12mv2＋12mv2＋ΔE②
12mv20＝Ek③
Ek＝13.6eV④
解①②③④得，ΔE＝1212mv20＝6.8eV
因?yàn)棣＝6.8eV10.2eV.
所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷．
(2)若使基態(tài)氫原子電離，則ΔE＝13.6eV，代入①②③得Ek＝27.2eV.

高考物理第一輪考綱知識復(fù)習(xí)：分子動理論內(nèi)能

選修3-3熱學(xué)第一章分子動理論內(nèi)能
【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
考綱點(diǎn)擊熱點(diǎn)提示
1.分子動理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)根據(jù)Ⅰ
2.阿伏伽德羅常數(shù)Ⅰ
3.氣體分子運(yùn)動速率的統(tǒng)計(jì)分析Ⅰ
4.溫度是分子平均動能的標(biāo)志、內(nèi)能Ⅰ
5.固體分子微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體Ⅰ
6.液體的微觀結(jié)構(gòu)Ⅰ
7.液體的表面張力現(xiàn)象Ⅰ
8.氣體實(shí)驗(yàn)定律Ⅰ
9.理想氣體Ⅰ
10.飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓Ⅰ
11.相對濕度Ⅰ
12.熱力學(xué)第一定律Ⅰ
13.能量守恒定律Ⅰ
14.熱力學(xué)第二定律Ⅰ
15.要知道中學(xué)物理涉及的國際單位制的基本單位和其他物理量的單位、包括攝氏度、標(biāo)準(zhǔn)氣壓Ⅰ
實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測分子的大小1.考查阿伏伽德羅常數(shù)及分子大小、分子質(zhì)量、分子數(shù)目等微觀量的估算
2.考查分子的平均動能、熱運(yùn)動和布朗運(yùn)動
3.分子力與分子勢能的綜合問題
4.考查內(nèi)能的相關(guān)因素
5.考查晶體和非晶體的特點(diǎn)及液體表面張力產(chǎn)生的原因
6.氣體實(shí)驗(yàn)定律的定量計(jì)算及圖像的考查
7.封閉氣體壓強(qiáng)的求解
8.熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程定性分析的綜合考查
9.考查熱力學(xué)第二定律
10.能量守恒定律的綜合運(yùn)算
11.考查油膜法測分子直徑的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟和數(shù)據(jù)的處理
12.飽和汽、未飽和汽壓及相對濕度
【考綱知識梳理】
一、宏觀量與微觀量及相互關(guān)系
1.固、液、氣三態(tài)分子模型
在固體和液體分子大小的估算中通常將分子看做是一個緊挨一個的小球(或小立方體)，每個分子的體積也就是每個分子所占據(jù)的空間，雖然采用正方體模型和球形模型計(jì)算出分子直徑的數(shù)量級是相同的，但考慮到誤差因素，采用球形模型更準(zhǔn)確一些.對氣體分子來說，由于氣體沒有一定的體積和
形狀，氣體分子間的平均距離比較大，氣體分子占據(jù)的空間比每個分子的體積大得多，可以忽略每個分子的空間體積，認(rèn)為每個分子占據(jù)的空間是一個緊挨一個的立方體，分子間的平均距離為立方體邊長，氣體分子占據(jù)的空間并非氣體分子的實(shí)際體積.
2、物質(zhì)是由大量分子組成
（1）分子體積很小，質(zhì)量小。
（2）油膜法測分子直徑：
（3）阿伏伽德羅常量：
（4）微觀物理量的估算問題：
二、布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象
1、擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進(jìn)入對方的現(xiàn)象，溫度越高，擴(kuò)散越快。
2、布朗運(yùn)動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的花粉顆粒的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，顆粒越小，運(yùn)動越明顯；溫度越高，運(yùn)動越激烈，布朗運(yùn)動是液體分子永不停息地做無規(guī)則熱動動的反映，是微觀分子熱運(yùn)動造成的宏觀現(xiàn)象。
①布朗運(yùn)動成因：液體分子無規(guī)則運(yùn)動，對固體小顆粒碰撞不平衡。
②影響布朗運(yùn)動劇烈程度因素：微粒小，溫度高，布朗運(yùn)動劇烈
三、分子力與分子勢能
1、分子間存在著相互作用的分子力。
分子力有如下幾個特點(diǎn)：分子間同時存在引力和斥力；分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小，隨分子距離的減小而增大，但斥力比引力變化更快。實(shí)際表現(xiàn)出來的是引力和斥力的合力。
（1）時（約幾個埃，1埃=米），
，分子力F=0。
（2）時，，分子力F為斥力。
（3）時，，分子力F為斥力。
④時，、f斥速度減為零，分子力F=0。
2、分子勢能
（1）分子間由于存在相互作用而具有的，大小由分子間相對位置決定的能叫做分子勢能。
（2）分子勢能改變與分子力做功的關(guān)系：分子力做功，分子勢能減少；克服分子力做功，分子勢能增加；且分子力做多少功，分子勢能就改變多少。分子勢能與分子間距的關(guān)系（如右圖示）：
①當(dāng)r＞時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著r的增大，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加；
②當(dāng)r＜時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子斥力做負(fù)功，分子勢能增加；
③r=時，分子勢能最小，但不為零，為負(fù)值，因?yàn)檫x兩分子相距無窮遠(yuǎn)時的分子勢能為零。
對實(shí)際氣體來說，體積增大，分子勢能增加;體積縮小，分子勢能減小。
四、物體的內(nèi)能
1.平均動能:每個做熱運(yùn)動的分子都具有動能mv2，但是各個分子的動能有大有小，且不斷變化.在研究熱現(xiàn)象時，某個分子的動能大小沒有意義，有意義的是物體內(nèi)所有分子的動能的平均值，即平均動能
2.內(nèi)能
(1)定義：物體內(nèi)所有分子的動能和分子勢能的總和.
(2)物體的內(nèi)能跟物體的溫度、體積、物態(tài)和分子個數(shù)(即質(zhì)量)都有關(guān)系.
3.改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞.
4、物體的內(nèi)能和機(jī)械能的比較
五、溫度和溫標(biāo)
1.溫度：溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度；在微觀上表示分子的平均動能.
2.兩種溫標(biāo)
(1)比較攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)：兩種溫標(biāo)溫度的零點(diǎn)不同，同一溫度兩種溫標(biāo)表示的數(shù)值不同，但它們表示的溫度間隔是相同的，即每一度的大小相同，Δt=ΔT.
(2)關(guān)系：T=t+273.15K.
3.平衡態(tài)及特點(diǎn)：對于一個孤立的熱學(xué)系統(tǒng)，無論其初始狀態(tài)如何經(jīng)過足夠長的時間后，必須達(dá)到一個宏觀平衡性質(zhì)不再隨時間變化的狀態(tài)，叫平衡態(tài)，系統(tǒng)處于平衡態(tài)時有共同特性即“溫度相同”.
六、用油膜法估測分子的大小
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> (1)估測油酸分子的大小.
(2)學(xué)習(xí)間接測量微觀量的原理和方法.
2.實(shí)驗(yàn)原理:利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜，將油酸分子看做球形，測出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積，用d=V/S計(jì)算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸溶液中純油酸的體積，S為油膜面積，這個厚度就近似等于油酸分子的直徑.
3.實(shí)驗(yàn)器材
盛水淺盤、滴管(或注射器)、試劑瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉(或細(xì)石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆.
4.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)取1毫升(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200毫升的油酸酒精溶液.
(2)往邊長約為30cm～40cm的淺盤中倒入約2cm深的水，然后將痱子粉(或細(xì)石膏粉)均勻地撒在水面上.
(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使這些溶液的體積恰好為1mL，算出每滴油酸酒精溶液的體積
(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散開，形成單分子油膜.
(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上.
(6)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積.
(7)據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V，據(jù)一滴油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚度，即為油酸分子的直徑.比較算出的分子直徑，看其數(shù)量級(單位為m)是否為10-10，若不是10-10需重做實(shí)驗(yàn).
5.注意事項(xiàng)
(1)油酸酒精溶液的濃度應(yīng)小于.
(2)痱子粉的用量不要太大，并從盤中央加入，使粉自動擴(kuò)散至均勻.
(3)測1滴油酸酒精溶液的體積時，滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù)，應(yīng)多滴幾毫升，數(shù)出對應(yīng)的滴數(shù)，這樣求平均值誤差較小.
(4)淺盤里水離盤口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫出薄膜的形狀，畫線時視線應(yīng)與板面垂直.
(5)要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫輪廓.
(6)利用坐標(biāo)求油膜面積時，以邊長為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，大于半個的算一個.
(7)做完實(shí)驗(yàn)后，把水從盤的一側(cè)邊緣倒出，并用少量酒精清洗，然后用脫脂棉擦去酒精，最后用水沖洗，以保持盤的清潔.
6.誤差分析
(1)純油酸體積的計(jì)算誤差.
(2)油膜面積的測量誤差主要是：
①油膜形狀的畫線誤差；
②數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然會帶來誤差.
【要點(diǎn)名師透析】
類型一：阿伏伽德羅常數(shù)及微觀量的計(jì)算
【例1】已知水的密度，其摩爾質(zhì)量，阿伏加德羅常數(shù)。試求：
⑴某人一口喝了的水，內(nèi)含多少水分子？
⑵估計(jì)一個水分子的線度多大？
解析：水的摩爾體積是
⑴中的水含有的分子數(shù)為
⑵把水分子看成“球體”，并設(shè)其直徑為，則有
所以
類型二、對內(nèi)能概念的理解
【例2】下列說法中正確的是
A.物體自由下落時速度增大，所以物體內(nèi)能也增大
B.物體的機(jī)械能為零時內(nèi)能也為零
C.物體的體積減小溫度不變時，物體內(nèi)能一定減小
D.氣體體積增大時氣體分子勢能一定增大
解：物體的機(jī)械能和內(nèi)能是兩個完全不同的概念。物體的動能由物體的宏觀速率決定，而物體內(nèi)分子的動能由分子熱運(yùn)動的速率決定。分子動能不可能為零（溫度不可能達(dá)到絕對零度），而物體的動能可能為零。所以A、B不正確。物體體積減小時，分子間距離減小，但分子勢能不一定減小，例如將處于原長的彈簧壓縮，分子勢能將增大，所以C也不正確。由于氣體分子間距離一定大于r0，體積增大時分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，所以D正確。
【感悟高考真題】
1.（20xx四川理綜T14）氣體能夠充滿密閉容器，說明氣體分子除相互碰撞的短暫時間外
A氣體分子可以做布朗運(yùn)動
B氣體分子的動能都一樣大
C相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動
D相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大
【答案】選C.布朗運(yùn)動本身并不是分子運(yùn)動，因此A錯；分子作無規(guī)則的熱運(yùn)動，各個分子的動能不同，B錯；氣體分子平均距離較遠(yuǎn)，所以分子力十分微弱，C正確；由于無規(guī)則的熱運(yùn)動，每個氣體分子之間的距離是變化的，D錯.
2.（20xx上海高考物理T8）某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中表示處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對應(yīng)的溫度分別為，則
(A)(B)TⅢTⅡTⅠ(C)(D)
【答案】選B.
【詳解】曲線下的面積表示表示分子速率從0→∞所有區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的比率之和，顯然其值應(yīng)等于1，當(dāng)溫度升高時，分子的速率普遍增大，所以曲線的高峰向右移動，曲線變寬，但由于曲線下總面積恒等于1，所以曲線的高度相應(yīng)降低，曲線變得平坦。所以，TⅢTⅡTⅠ
3.（20xx山東高考T36）（1）人類對物質(zhì)屬性的認(rèn)識是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是。
a．液晶的分子勢能與體積有關(guān)
b．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的
c．溫度升高，每個分子的動能都增大
d．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用
（2）氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示。玻璃測溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連。開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)=14cm。后來放入待測恒溫槽中，上下移動D，使左管C中水銀面在O點(diǎn)處，測得右管D中水銀面高出O點(diǎn)h2=44cm（已知外界大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg）
①求恒溫槽的溫度
②此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能（填“增大”或“減小”），氣體不對外做功，氣體將(填“吸熱”或者“放熱”)。
【答案】（1）a、b（2）①或②增大吸熱
【詳解】（1）選a、d。液晶是一類處于液態(tài)和固態(tài)之間的特殊物質(zhì)，其分子間的作用力較強(qiáng)，在體積發(fā)生變化時需要考慮分子間力的作用，分子勢能和體積有關(guān)，a正確。晶體分為單晶體和多晶體，單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，b錯誤。溫度升高時，分子的平均動能增大但不是每一個分子動能都增大，c錯誤。露珠由于受到表面張力的作用表面積有收縮到最小的趨勢即呈球形，d正確。
（2）①由于在溫度變化前后左端被封閉氣體的體積沒有發(fā)生變化，由查理定律可得帶入數(shù)據(jù)可得恒溫槽的溫度
②此過程中由于被封閉理想氣體溫度升高，故內(nèi)能增大；由熱力學(xué)第一定律知在沒對外做功的前提下應(yīng)該從外界吸收熱量。
4.（20xx廣東理綜T13）如圖3所示,兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來,下面的鉛柱不脫落,主要原因是
A.鉛分子做無規(guī)則熱運(yùn)動
B.鉛柱受到大氣壓力作用
C.鉛柱間存在萬有引力作用
D.鉛柱間存在分子引力作用

【答案】選D.
【詳解】擠壓后的鉛分子之間的距離可以達(dá)到分子之間存在相互作用力的距離范圍內(nèi)，故不脫落的主要原因是分子之間的引力，故D正確，A.B.C錯誤。
5．（20xx全國卷Ⅰ19）右圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是
A．當(dāng)r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B．當(dāng)r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力
C．當(dāng)r等于r2時，分子間的作用力為零
D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功
【答案】BC
【解析】分子間距等于r0時分子勢能最小，即r0=r2。當(dāng)r小于r1時分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r1小于r2時分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r大于r2時分子力表現(xiàn)為引力，A錯BC對。在r由r1變到r2的過程中，分子斥力做正功分子勢能減小，D錯誤。
【命題意圖與考點(diǎn)定位】分子間距于分子力、分子勢能的關(guān)系
6.（20xx上海物理14）分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則
（A）分子間引力隨分子間距的增大而增大
（B）分子間斥力隨分子間距的減小而增大
（C）分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大
（D）分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大
答案：B
解析：根據(jù)分子力和分子間距離關(guān)系圖象，如圖，選B。
本題考查分子間相互作用力隨分子間距的變化，圖象的理解。
難度：中等。
7.（09北京13）做布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是（D）
A．分子無規(guī)則運(yùn)動的情況
B．某個微粒做布朗運(yùn)動的軌跡
C．某個微粒做布朗運(yùn)動的速度——時間圖線
D．按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線
解析：布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，而非分子的運(yùn)動，故A項(xiàng)錯誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運(yùn)動軌跡，故B項(xiàng)錯誤，對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度-時間圖線，故C項(xiàng)錯誤；故只有D項(xiàng)正確。
8.（09上海物理2）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的（A）
A．溫度和體積B．體積和壓強(qiáng)
C．溫度和壓強(qiáng)D．壓強(qiáng)和溫度
解析：由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度；分子勢能是由于分子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積。因此答案A正確。
9.（09江蘇卷物理12.A）（選修模塊3—3）（12分）（1）若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說法正確的是。（填寫選項(xiàng)前的字母）
（A）氣體分子間的作用力增大（B）氣體分子的平均速率增大
（C）氣體分子的平均動能減?。―）氣體組成的系統(tǒng)地熵增加
（2）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡（填“吸收”或“放出”）的熱量是J。氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了J。
（3）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。
答案：A.(1)D；(2)吸收；0.6；0.2；(3)設(shè)氣體體積為，液體體積為，
氣體分子數(shù),(或)
則（或）
解得(都算對)
解析：（1）掌握分子動理論和熱力學(xué)定律才能準(zhǔn)確處理本題。氣泡的上升過程氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)減小，溫度不變，由玻意爾定律知，上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大。D項(xiàng)正確。
（2）本題從熱力學(xué)第一定律入手，抓住理想氣內(nèi)能只與溫度有關(guān)的特點(diǎn)進(jìn)行處理。理想氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律，物體對外做功0.6J，則一定同時從外界吸收熱量0.6J，才能保證內(nèi)能不變。而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2J。
（3）微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為，氣體分子數(shù),(或)
則（或）
解得(都算對)
【考點(diǎn)模擬演練】
1．已知某氣體的摩爾體積為VA，摩爾質(zhì)量為MA，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出的物理量是()
A．分子質(zhì)量B．分子體積
C．分子密度D．分子間平均距離
【答案】AD
【詳解】根據(jù)m＝MANA可知選項(xiàng)A正確；由于氣體分子間距很大，故無法求出分子的體積和密度，選項(xiàng)B、C錯誤；由V＝VANA＝d3可知選項(xiàng)D正確．
2.做布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，得到某個觀測記錄如圖.圖中記錄的是()
A.分子無規(guī)則運(yùn)動的情況
B.某個微粒做布朗運(yùn)動的軌跡
C.某個微粒做布朗運(yùn)動的速度—時間圖線
D.按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線
【答案】選D.
【詳解】布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，而非分子的運(yùn)動，故A項(xiàng)錯誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運(yùn)動軌跡，故B項(xiàng)錯誤；對于某個微粒而言，在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度—時間圖線，故C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確.
3．下列說法中正確的是()
A．給輪胎打氣的過程中，輪胎內(nèi)氣體內(nèi)能不斷增大
B．灑水車在不斷灑水的過程中，輪胎內(nèi)氣體的內(nèi)能不斷增大
C．太陽下暴曬的輪胎爆破，輪胎內(nèi)氣體內(nèi)能減小
D．拔火罐過程中，火罐能吸附在身體上，說明火罐內(nèi)氣體內(nèi)能減小
【答案】ACD
【詳解】給輪胎打氣的過程中，輪胎內(nèi)氣體質(zhì)量增加，體積幾乎不變，壓強(qiáng)增加，溫度升高，內(nèi)能增加，選項(xiàng)A正確；灑水車內(nèi)水逐漸減小，輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸減小，體積增大，對外做功，氣體內(nèi)能減小，選項(xiàng)B錯誤；輪胎爆破的過程中，氣體膨脹對外做功，內(nèi)能減小，選項(xiàng)C正確；火罐內(nèi)氣體溫度逐漸降低時，內(nèi)能減小，選項(xiàng)D正確．
4.如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示.F0表示斥力，F(xiàn)0表示引力，A、B、C、D為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，則下列選項(xiàng)中的圖分別表示乙分子的速度、加速度、勢能、動能與兩分子間距離的關(guān)系，其中大致正確的是()
【答案】選B、C.
【詳解】乙分子從A處釋放后先是分子引力做正功，分子勢能減小，乙分子的動能增加；至B點(diǎn)處，乙分子所受分子引力最大，則此處乙分子加速度最大，B點(diǎn)至C點(diǎn)過程，分子引力繼續(xù)做正功，分子動能繼續(xù)增加，分子勢能繼續(xù)減小，至C點(diǎn)分子動能最大，分子勢能最小；C點(diǎn)至D點(diǎn)過程，分子斥力做負(fù)功，分子動能減小，分子勢能增加.綜合上述分析知B、C正確，A、D錯誤.
5.(1)氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動的平均動能與分子勢能分別取決于氣體的()
A.溫度和體積B.體積和壓強(qiáng)
C.溫度和壓強(qiáng)D.壓強(qiáng)和溫度
(2)1g100℃的水和1g100℃的水蒸氣相比較，下列說法是否正確？
①分子的平均動能和分子的總動能都相同.
②它們的內(nèi)能相同.
【答案】(1)A(2)見解析
【詳解】(1)選A.由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度；分子勢能是由分子間作用力和分子間距離共同決定的，宏觀上取決于氣體的體積.因此選項(xiàng)A正確.
(2)①溫度相同則說明它們的分子平均動能相同；又因?yàn)?g水和1g水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動能相同，所以①說法正確；
②當(dāng)100℃的水變成100℃的水蒸氣時，該過程吸收熱量，內(nèi)能增加，所以1g100℃的水的內(nèi)能小于1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能，故②說法錯誤.
7．同學(xué)們一定都吃過味道鮮美的烤鴨，烤鴨的烤制過程沒有添加任何調(diào)料，只是在烤制之前，把烤鴨放在腌制湯中腌制一定時間，鹽就會進(jìn)入肉里．則下列說法正確的是()
A．如果讓腌制湯溫度升高，鹽進(jìn)入鴨肉的速度就會加快
B．烤鴨的腌制過程說明分子之間有引力，把鹽分子吸進(jìn)鴨肉里
C．在腌制湯中，有的鹽分子進(jìn)入鴨肉，有的鹽分子從鴨肉里面出來
D．把鴨肉放入腌制湯后立刻冷凍，將不會有鹽分子進(jìn)入鴨肉
【答案】AC
【詳解】鹽分子進(jìn)入鴨肉是因?yàn)辂}分子的擴(kuò)散，溫度越高擴(kuò)散得越快，A正確；鹽進(jìn)入鴨肉是因?yàn)辂}分子的無規(guī)則運(yùn)動，并不是因?yàn)榉肿右Γ珺錯誤；鹽分子永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動，有的進(jìn)入鴨肉，有的離開鴨肉，C正確；冷凍后，仍然會有鹽分子進(jìn)入鴨肉，只不過速度慢一些，D錯誤．
8．如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示．F0為斥力，F(xiàn)0為引力．A、B、C、D為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，選項(xiàng)中四個圖分別表示乙分子的速度、加速度、勢能、動能與兩分子間距離的關(guān)系，其中大致正確的是()
【答案】B
【詳解】乙分子的運(yùn)動方向始終不變，A錯誤；加速度與力的大小成正比，方向與力相同，故B正確；乙分子從A處由靜止釋放，分子勢能不可能增大到正值，故C錯誤；分子動能不可能為負(fù)值，故D錯誤．
9．若以μ表示水的摩爾質(zhì)量，v表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、Δ分別表示每個水分子的質(zhì)量和體積，下面四個關(guān)系式，其中正確的是
()
①NA＝ρvm②ρ＝μN(yùn)AΔ③m＝μN(yùn)A④Δ＝vNA
A．①和②B．①和③
C．③和④D．①和④
【答案】B
【詳解】NA＝vmS＝ρvm，NA＝μm，所以m＝μN(yùn)A，B選項(xiàng)正確．
10.(1)如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力______的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在______作用.
(2)往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為______現(xiàn)象，是由于分子的________而產(chǎn)生的.
【答案】(1)大分子引力(2)擴(kuò)散無規(guī)則運(yùn)動(熱運(yùn)動)
【詳解】(1)由于玻璃板除受豎直向下的重力外還受向下的水分子和玻璃分子間的分子引力，故向上的拉力應(yīng)大于重力.
(2)題目中的現(xiàn)象是由于分子無規(guī)則運(yùn)動而引起的擴(kuò)散現(xiàn)象.
11.(20xx蘇州模擬)用油膜法估測分子的大小.
實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的淺盤、痱子粉、膠頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙(最小正方形邊長為1cm).則
(1)下面給出的實(shí)驗(yàn)步驟中，正確排序應(yīng)為______(填序號)
為估算油酸分子的直徑，請補(bǔ)填最后一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟D
A.待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上
B.用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)N
C.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央滴入一滴
D._______________________________________________
_________________________________________________.
(2)利用以上測量數(shù)據(jù)，寫出單個油酸分子直徑的表達(dá)式為
___________________________________________.
【答案】(1)BCA將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S
(2)
【詳解】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得，給出的實(shí)驗(yàn)步驟的正確排序?yàn)锽CA，步驟D應(yīng)為將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S.
(2)每滴油酸酒精溶液的體積為1滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為V=×0.05%
所以單個油酸分子的直徑為
12.(1)已知某氣體的摩爾體積為VA，摩爾質(zhì)量為MA，阿伏加德羅常數(shù)為NA，由以上數(shù)據(jù)能否估算出每個分子的質(zhì)量、每個分子的體積、分子之間的平均距離？
(2)當(dāng)物體體積增大時，分子勢能一定增大嗎？
(3)在同一個坐標(biāo)系中畫出分子力F和分子勢能Ep隨分子間距離的變化圖象，要求表現(xiàn)出Ep最小值的位置及Ep變化的大致趨勢．
【詳解】(1)可估算出每個氣體分子的質(zhì)量m0＝MANA；由于氣體分子間距較大，由V0＝VANA，求得的是一個分子占據(jù)的空間而不是一個氣體分子的體積，故不能估算每個分子的體積；由d＝3V0＝3VANA可求出分子之間的平均距離．
(2)在r＞r0范圍內(nèi)，當(dāng)r增大時，分子力做負(fù)功，分子勢能增大；在r＜r0范圍內(nèi)，當(dāng)r增大時，分子力做正功，分子勢能減小，故不能說物體體積增大，分子勢能一定增大，只能說當(dāng)物體體積變化時，其對應(yīng)的分子勢能也變化．
(3)