高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-04-01高考物理第一輪相互作用導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)。
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
二、相互作用(2)
【課題】力的合成與分解
【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】
1.理解合力和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。
2.理解力的平行四邊形定則,并會(huì)用來分析生產(chǎn)、生活中的有關(guān)問題。(力的合成與分解的計(jì)算,只限于用作圖法或直角三角形知識(shí)解決)
【知識(shí)要點(diǎn)】
一、合力與分力
1.一個(gè)力如果它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用的效果相同,則這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的分力,合力與分力之間是效果上的等效“替代”關(guān)系。
2.求幾個(gè)已知力的合力叫做力的合成,求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。力的合成與分解互為逆運(yùn)算。
二、平行四邊形定則(三角形定則)—圖示如下:
三、力的分解
力的分解的原則:(1)可以按力的作用效果分解,(2)按照題設(shè)條件分解,(3)正交分解。分解力時(shí),可以認(rèn)為已知平行四邊形的對(duì)角線,求作兩鄰邊。
注意:即使是同一個(gè)力,在不同的情況下所產(chǎn)生的效果往往也會(huì)是不同的。
【典型剖析】
[例1](2008年連云港市高中學(xué)業(yè)水平調(diào)研)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F的大小為10N,其中一個(gè)力F1大小為6N,則另一個(gè)力F2的最大值是()
A.4NB.10NC.16ND.20N
[例2](蘇州市2007屆高三調(diào)研測(cè)試)如圖所示,三角形ABC三邊中點(diǎn)分別是D、E、F,在三角形中任取一點(diǎn)O,如果OE、OF、DO三個(gè)矢量代表三個(gè)力,那么這三個(gè)力的合力為()
A.OAB.OB
C.OCD.DO
[例3](揚(yáng)州市2008屆第四次調(diào)研)如圖,重量為G的物體A在大小為F的水平向左恒力作用下,靜止在傾角為α的光滑斜面上。下列關(guān)于物體對(duì)斜面壓力N大小的表達(dá)式,正確的是()
A.B.
C.D.
[例4]如圖所示,一根繩子一端固定于豎直墻上的A點(diǎn),另一端繞過動(dòng)滑輪P懸掛一重物B,其中繩子的PA段處于水平狀態(tài).另一根繩子一端與動(dòng)滑輪P的軸相連,在繞過光滑的定滑輪Q后在其端點(diǎn)O施加一水平向左的外力F,使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).滑輪均為光滑、輕質(zhì),且均可看作質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)拉動(dòng)繩子的端點(diǎn)O使其向左緩慢移動(dòng)一小段距離后達(dá)到新的平衡狀態(tài),則該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比較()
A.拉力F增加B.拉力F減小
C.角θ不變D.角θ減小
[例5](山東沂源一中08屆高三模塊終結(jié)性檢測(cè))如圖,是木工用鑿子工作時(shí)的截面示意圖,三角形ABC為直角三角形,∠C=300。用大小為F=100N的力垂直作用于MN,MN與AB平行。忽略鑿子的重鑿子推開木料AC面和BC面的力分別為多大?
【訓(xùn)練設(shè)計(jì)】
1、(08揚(yáng)州三校聯(lián)考)在傾角為300的斜面上有一個(gè)重10N的物塊,被平行于斜面大小為8N的恒力F推著沿斜面勻速上行。在推力突然撤除的瞬間,物塊受到的合力大小為()
A.8NB.5NC.3ND.2N
2、(南通地區(qū)2008屆期中考)用兩輛拖拉機(jī)拉一輛陷入泥坑的卡車,如圖所示,一輛沿與卡車前進(jìn)方向成45°角用大小為1414N的力拉卡車,另一輛沿與卡車前進(jìn)方向成30°角用大小為2×103N的力拉卡車,卡車開動(dòng)后自身向前提供的動(dòng)力是4×103N.三車同時(shí)工作,剛好使卡車脫離泥坑,則卡車受到的阻力約為()
A.8.2×103NB.6.0×103N
C.5.6×103ND.6.7×103N
3、(安徽省皖南八校2008屆第一次聯(lián)考)質(zhì)點(diǎn)m在F1、F2、F3三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),各力的方向所在直線如圖所示,圖上表示各力的矢量起點(diǎn)均為O點(diǎn),終點(diǎn)未畫,則各力大小關(guān)系可能為()
A.F1F2F3B.F1F3F2
C.F3F1F2D.F2F1F3
4、(金陵中學(xué)07~08學(xué)年度第一學(xué)期期中考試)如圖所示,物體A靠在豎直墻面上,在力F作用下,A、B保持靜止.物體A的受力個(gè)數(shù)為()
A.2B.3
C.4D.5
5、(淮安市09屆高三第四次調(diào)研考試)如圖所示,光滑水平面上放置一斜面體A,在其粗糙斜面上靜止一物塊B。從某時(shí)刻開始,一個(gè)從0逐漸增大的水平向左的力F作用在A上,使A和B一起向左運(yùn)動(dòng)。則在B與A相對(duì)運(yùn)動(dòng)之前的一段時(shí)間內(nèi)()
A.B對(duì)A的壓力和摩擦力均逐漸增大
B.B對(duì)A的壓力和摩擦力均逐漸減小
C.B對(duì)A的壓力逐漸增大,B對(duì)A的摩擦力逐漸減小
D.B對(duì)A的壓力逐漸減小,B對(duì)A的摩擦力逐漸增大
6、(08年高考江蘇卷物理)如圖所示,兩光滑斜面的傾角分別為30和45,質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)滑塊用不可伸長(zhǎng)的輕繩通過滑輪連接(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦),分別置于兩個(gè)斜面上并由靜止釋放;若交換兩滑塊位置,再由靜止釋放,則在上述兩種情形中正確的有()
A.質(zhì)量為2m的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運(yùn)動(dòng)
C.繩對(duì)質(zhì)量為m滑塊的拉力均大于該滑塊對(duì)繩的拉力
D.系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能均守恒
7.(08年高考廣東卷理科基礎(chǔ))如圖所示,質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)的支架上,斜梁OB與豎直方向的夾角為θ。設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點(diǎn)的彈力分別為F1和F2。以下結(jié)果正確的是()
A.B.
C.D.
相關(guān)閱讀
高考物理第一輪考綱知識(shí)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(dòng)摩擦力、動(dòng)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(zhǎng)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(huì)用假設(shè)法判斷彈力或者靜摩擦力的有無.掌握滑動(dòng)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(dòng)定律、動(dòng)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(shí)梳理】
一、力
1.力的定義:力是物體對(duì)物體的作用,在國(guó)際單位制中,力的單位是牛頓,簡(jiǎn)稱牛,符號(hào)是N.
2.力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn).
力的大小用測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì))測(cè)量.力不僅有大小,而且有方向,要把一個(gè)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(duì)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(gè)力必然與兩個(gè)物體密切相關(guān),一個(gè)是其施力物體,另一個(gè)是其受力物體。把握住力的物質(zhì)性特征,就可以通過對(duì)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(shí)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(shí)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(duì)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(shí)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(shí)性特性,應(yīng)可以在對(duì)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(duì)于某一個(gè)確定的受力物體而言,它除了受到某個(gè)力的作用外,可能還會(huì)受到其它力的作用,力的獨(dú)立性特征指的是某個(gè)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(shí),物體B也必將施力于物體A。而兩個(gè)物體間相互作用的這一對(duì)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(gè)物體上,同時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)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(gè)方塊或一個(gè)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(zhǎng)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(gè)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(gè)圖上作出不同的力的圖示,一定要用同一個(gè)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(zhǎng)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.大小:
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(gè)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(gè)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(duì)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(dòng)狀態(tài),利用平衡知識(shí)或牛頓第二定律求解。
四、摩擦力
1.靜摩擦力
①產(chǎn)生:兩個(gè)相互接觸的物體,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。
②作用效果:總是起著阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)c:接觸面粗糙
④大?。焊鶕?jù)平衡條件求解或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。
⑤方向:總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。
2.滑動(dòng)摩擦力
①產(chǎn)生:兩個(gè)相互接觸的物體,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。
②作用效果:總是起著阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)c:接觸面粗糙
④大小:滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比,即,N指正壓力不一定等于物體的重力錯(cuò)誤!不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對(duì)象。,滑動(dòng)摩擦力還可以根據(jù)平衡條件求解或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解
⑤方向:總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)形變不明顯的情況,可假設(shè)兩個(gè)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(dòng)狀態(tài)不變,則此處不存在彈力,若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,則此處一定有彈力.
(3)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)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(dòng),可根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析車廂后壁對(duì)球A的彈力的情況.
①若車廂和小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),則小球A受力平衡,所以車廂后壁對(duì)小球無彈力.
②若車廂和小球向右做加速運(yùn)動(dòng),則由牛頓第二定律可知,后車廂壁對(duì)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(cè)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(duì)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(dòng)的關(guān)系進(jìn)行分析和判斷.
(2)彈力是被動(dòng)力,其大小與物體所受的其他力的作用以及物體的運(yùn)動(dòng)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(gè)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(duì)小球的拉力可能為零
B.若小車靜止,斜面對(duì)小球的支持力一定為零
C.若小車向右運(yùn)動(dòng),小球一定受兩個(gè)力的作用
D.若小車向右運(yùn)動(dòng),小球一定受三個(gè)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(shí),斜面對(duì)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(cuò)誤,B項(xiàng)正確;若小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用;若小車運(yùn)動(dòng)時(shí)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(duì).
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(dòng)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(duì)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(dòng)摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的.
(2)摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但摩擦力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),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(dòng)時(shí)(木箱和車無相對(duì)滑動(dòng));
(2)汽車剎車時(shí)(二者無相對(duì)滑動(dòng));
(3)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(二者無相對(duì)滑動(dòng)).
【詳解】根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),由牛頓運(yùn)動(dòng)定律不難判斷出:
(1)汽車加速時(shí),木箱所受的靜摩擦力方向向右.
(2)汽車剎車時(shí),木箱所受的靜摩擦力方向向左.
(3)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),木箱不受摩擦力作用.
三、摩擦力大小的計(jì)算
1.滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算
滑動(dòng)摩擦力由公式Ff=μFN計(jì)算,最關(guān)鍵的是對(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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(dòng)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(dòng)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(duì)滑動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力,它的數(shù)值與FN成正比,在FN不變的情況下,滑動(dòng)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(dòng)摩擦力Ff.
(2)解題時(shí)首先判定物體之間的摩擦是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦,靜摩擦力不能用滑動(dòng)摩擦力的公式計(jì)算.
【例3】(20xx年合肥六中期中測(cè)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(zhǎng),滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是圖2-1-4中的(取初速度方向?yàn)檎较颍琯=10m/s2)()
【答案】選A.
【詳解】由于mgsin37°μmgcos37°,滑塊減速下滑,因斜面足夠長(zhǎng),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(shí),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(cuò)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(duì)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(duì)。
解答本題時(shí)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(shí)a、b均靜止。彈簧處于伸長(zhǎng)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(zhǎng)狀態(tài),彈簧對(duì)物體施加的是拉力。先對(duì)物體b進(jìn)行受力分析。在輕繩未剪斷時(shí),b在水平方向上受到兩個(gè)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(shí),彈簧的拉力還沒有發(fā)生變化,即彈簧的長(zhǎng)度沒有變化,但物體b具有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以要受到一個(gè)與彈簧拉力方向相反的摩擦力,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。對(duì)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(cuò)誤。
本題考查對(duì)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(shí)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(shí)長(zhǎng)度為;改用大小為的力拉彈簧,平衡時(shí)長(zhǎng)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(shí),物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)改用與水平方向成角的力推物塊時(shí),物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng).若和的大小相等,則物塊與地面之間的動(dòng)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(shí),可以判斷出()。
A.彈簧的拉力增大,條形磁鐵對(duì)桌面的壓力減小
B.彈簧的拉力減小,條形磁鐵對(duì)桌面的壓力減小
C.彈簧的拉力增大,條形磁鐵對(duì)桌面的壓力增大
D.彈簧的拉力減小,條形磁鐵對(duì)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(gè)()。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(shí)對(duì)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(duì)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(chǎng)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(shí)的動(dòng)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(shí),滑塊可能靜止于斜面上
解析:取物塊為研究對(duì)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(dòng)摩擦力f=μN(yùn),摩擦力增大,A錯(cuò)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(dòng)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(shí)的動(dòng)能與B有關(guān),B錯(cuò)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(dòng)摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力合滑動(dòng)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(dòng),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(dòng),如果=tan,拉力大小應(yīng)是mgsin
解析:對(duì)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(cuò)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(dòng),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(cuò)誤。
9.(09上海44)自行車的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識(shí),利用所學(xué)知識(shí)完成下表
自行車的設(shè)計(jì)目的(從物理知識(shí)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(gè)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(jiǎn)單模型。圖中為原長(zhǎng)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(dòng)時(shí),兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等
C.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等
D.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的彈性勢(shì)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(cuò)誤;在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過程中,由于兩個(gè)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(zhǎng)度不相等,C錯(cuò)誤;在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過程中,由于彈簧的彈力做功,則彈性勢(shì)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(dòng)摩擦因數(shù)為?,F(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F,使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)。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(shí)速度為零,然后下滑回到M點(diǎn),此時(shí)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(shì)能逐漸減小
C.從M到N的過程中,電場(chǎng)力對(duì)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(chǎng)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(dòng)的最大距離為L(zhǎng)。
因?yàn)镺M=ON,則MN兩點(diǎn)電勢(shì)相等,小物體從M到N、從N到M電場(chǎng)力做功均為0。上滑和下滑經(jīng)過同一個(gè)位置時(shí),垂直斜面方向上電場(chǎng)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(chǎng)力分力對(duì)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(chǎng)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(duì)小物體,應(yīng)用動(dòng)能定理分別有:-mgsinθL-μmgcosθL-W1=-和mgsinθL-μmgcosθL-W1=,上兩式相減可得sinθL=,A對(duì);由OM=ON,可知電場(chǎng)力對(duì)小物體先作正功后作負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大,BC錯(cuò);從N到M的過程中,小物體受到的電場(chǎng)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(chǎng)力先增大后減小,D對(duì)。
【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(duì)它的拉力一定等于其重力
B.靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力一定等于其重力
C.自由落體運(yùn)動(dòng)的物體依然受到重力作用
D.向上運(yùn)動(dòng)的物體所受重力可能小于向下運(yùn)動(dòng)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(shí),繩子對(duì)它的拉力等于其重力,A錯(cuò);靜止在水平面上的物體,只受重力和支持力時(shí),對(duì)水平面的壓力一定等于其重力,B錯(cuò);物體所受的重力與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),C正確,D錯(cuò)誤.
2.舉世矚目的第29屆奧運(yùn)會(huì)于2008年8月8日在北京“鳥巢”體育館開幕,奧運(yùn)會(huì)吉祥物“福娃”活潑可愛,下圖是福娃在幾個(gè)項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)形象,下列幾種說法正確的是()
A.用力踢足球,足球會(huì)飛出去,說明力能使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變
B.投籃球時(shí),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(shí)皮劃艇會(huì)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(dòng)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?,B錯(cuò).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(cuò).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(dòng);根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識(shí)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(dòng)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(gè)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(cuò)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(dòng)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(cuò)誤.
4.(20xx興化模擬)實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧測(cè)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(gè)圓環(huán),整個(gè)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(cè)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(cè)力計(jì),則穩(wěn)定后彈簧測(cè)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(cè)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(cè)力計(jì)的讀數(shù)F=F0-G,按圖丙方式彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)直接由F0引起,彈簧測(cè)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(dòng)手指,確保手指與第1張牌之間有相對(duì)滑動(dòng).設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同,手指與第1張牌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,牌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2,第54張牌與桌面間的動(dòng)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(duì)滑動(dòng)
B.第2張牌到第53張牌之間不可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
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(cuò)誤;如果第2張牌到第53張牌之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng),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(duì)滑動(dòng)發(fā)生.將第2張牌到第53張牌視為一個(gè)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(duì)第54張牌的摩擦力向右,則桌面對(duì)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(shí),P、Q仍靜止不動(dòng),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(duì)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(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.由于沒有對(duì)Q施加豎直向下的恒力時(shí),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(cuò)誤.故正確答案為D.
7.A、B、C三個(gè)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(dòng)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(shí)間t0流完,則下圖中哪個(gè)圖線表示在這過程中桌面對(duì)物體B的摩擦力f隨時(shí)間的變化關(guān)系
()
【答案】B
【詳解】選擇A、B整體作為研究對(duì)象,整體共受到5個(gè)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(shí),B選項(xiàng)正確.
8.(20xx成都市高三摸底測(cè)試)緩沖裝置可抽象成如右圖所示的簡(jiǎn)單模型,圖中A、B為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1≠k2)的兩個(gè)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(dòng)穩(wěn)定后,兩彈簧產(chǎn)生的彈力之比F1∶F2=k1∶k2
C.勢(shì)片向右移動(dòng)穩(wěn)定后,兩彈簧的長(zhǎng)度之比l1∶l2=k2∶k1
D.墊片向右移動(dòng)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(gè)數(shù),下列說法中正確的是
()
A.M一定是受兩個(gè)力作用
B.M一定是受四個(gè)力作用
C.M可能受三個(gè)力作用
D.M不是受兩個(gè)力作用就是受四個(gè)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(gè)力作用;若拉力F小于物體的重力時(shí),則斜面對(duì)物體產(chǎn)生支持力和靜摩擦力,故物體應(yīng)受到四個(gè)力作用,D正確.
10.如圖所示,將一質(zhì)量為3m的長(zhǎng)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(zhǎng)木板,若木塊與木板、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,則在木塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止之前,長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(shí),測(cè)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(cè)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(shí),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(dòng).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(dòng).)
【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(duì)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(duì)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(dòng),豎直方向平衡,有Ffcosθ=mg,得
(3分)
另Ff=μFN,F(xiàn)N=F,故(3分)
高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
一、運(yùn)動(dòng)的描述(4)
【課題】實(shí)驗(yàn):探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律
【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】
1、了解游標(biāo)卡尺的原理,并會(huì)正確運(yùn)用和讀數(shù)。
2、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)習(xí)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。
3、學(xué)習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定即時(shí)速度和加速度。
【知識(shí)要點(diǎn)】
一、實(shí)驗(yàn)誤差
1.誤差:測(cè)量值與真實(shí)值的叫做誤差.
2.系統(tǒng)誤差和偶然誤差
①系統(tǒng)誤差:由于儀器本身不精確、或?qū)嶒?yàn)方法粗略或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的.
②偶然誤差:由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的.
3.絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差
①絕對(duì)誤差:測(cè)量值與真實(shí)值之差(取絕對(duì)值)。
②相對(duì)誤差:等于絕對(duì)誤差與真實(shí)值之比(通常用百分?jǐn)?shù)表示)。
二、有效數(shù)字
1.帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫有效數(shù)字。(因?yàn)闇y(cè)量總有誤差,測(cè)得的數(shù)值只能是近似數(shù)字,如用毫米刻度尺量得某書本長(zhǎng)184.2mm,最末一位數(shù)字“2是估計(jì)出來的,是不可靠數(shù)字,但仍有意義,一定要寫出來).
2.有效數(shù)字的位數(shù)是從左往右數(shù),從第一個(gè)不為零的數(shù)字起,數(shù)到右邊最末一位估讀數(shù)字止。
三、游標(biāo)卡尺
游標(biāo)尺精度
(mm)測(cè)量結(jié)果(游標(biāo)尺第n條刻度線與主尺上的某條刻度線對(duì)齊)
格數(shù)刻度
總長(zhǎng)每小格與1mm相差
109mm0.1mm0.1主尺mm數(shù)+0.1n
20xxmm0.05mm0.05主尺mm數(shù)+0.05n
5049mm0.02mm0.02主尺mm數(shù)+0.02n
1.結(jié)構(gòu):游標(biāo)卡尺的構(gòu)造如下圖所示,它的左測(cè)量爪固定在主尺上并與主尺垂直.右測(cè)量爪與左測(cè)量爪平行,固定在游標(biāo)尺上,可以隨同游標(biāo)卡尺一起沿主尺滑動(dòng).
2.原理及讀數(shù)方法:
游標(biāo)卡尺的讀數(shù)=主尺上讀數(shù)+標(biāo)尺上對(duì)齊的格數(shù)×精確度;
常見游標(biāo)卡尺的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
四.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,它每隔0.02s打一次點(diǎn)(由于電源頻率是50Hz),因此,紙帶上的點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置,研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔,就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。
五.由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法
如圖所示,0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn),s1、s2、s3、……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法
(1)用“逐差法”求加速度:
根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔),求出、、,再算出a1、a2、a3的平均值,即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
(2)用v-t圖法:
先根據(jù),求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度,后作出v-t圖線,圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
【典型剖析】
[例1]用毫米刻度尺測(cè)量某一物體的長(zhǎng)度為12.6mm。若物體的實(shí)際長(zhǎng)度為12.4mm,則絕對(duì)誤差△x=mm,相對(duì)誤差η=。
[例2]讀出如圖所示游標(biāo)尺的讀數(shù).
[例3](啟東08屆高三調(diào)研測(cè)試)在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫出).從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xoy坐標(biāo)系中,如圖所示,由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線,從而求出加速度的大?。?/p>
(1)請(qǐng)你在xoy坐標(biāo)系中用最簡(jiǎn)潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在右圖上),并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸?答:;
(2)從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始計(jì)時(shí),為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度,需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度?答:;
(3)若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0cm,e段紙帶的長(zhǎng)度為10.0cm,則可求出加速度的大小為m/s2.
[例4](鹽城市08屆高三六所名校聯(lián)考)某同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為50Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn),然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如題圖所示。
該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔):
方法A:
由……,取平均值g=8.667m/s2;
方法B:
由取平均值g=8.673m/s2。
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置看,該同學(xué)所用交流電的電壓為______伏特,操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應(yīng)該是______________________。
(2)從數(shù)據(jù)處理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的,方法A中有__________;方法B中有______________________________。
因此,選擇方法______(A或B)更合理,這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的________(系統(tǒng)或偶然)誤差。
(3)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源有:______________________________(試舉出兩條)。
【訓(xùn)練設(shè)計(jì)】
1、如圖所示為測(cè)量一金屬筒時(shí)刻度尺示數(shù)的示意圖,該金屬筒長(zhǎng)度為cm.
2、(1)某游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳緊靠時(shí)如圖甲所示,測(cè)物體長(zhǎng)度時(shí)如圖乙所示,則該物體的長(zhǎng)度是_______________mm。
(2)新式游標(biāo)卡尺的刻線看起來很“稀疏”,使得讀數(shù)顯得清晰明了,便于使用者正確讀取數(shù)據(jù).通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格;新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種,但刻度卻是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份,以“39mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺為例,如圖所示.
①它的準(zhǔn)確度是___mm;
②用它測(cè)量某物體的厚度,示數(shù)如圖所示,正確的讀數(shù)是__cm.
3、如圖為用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量物體長(zhǎng)度時(shí)的讀數(shù),由于遮擋,只能看見游標(biāo)的后半部分,這個(gè)物體的長(zhǎng)度為mm.
4、如圖為物體運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。
則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是___m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_____________,加速度的大小是_______m/s2。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí):磁場(chǎng)
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
九、磁場(chǎng)(7)
【課題】帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【目標(biāo)】
1、進(jìn)一步掌握帶電粒子在電磁場(chǎng)中的受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律
2、會(huì)用力學(xué)有關(guān)規(guī)律分析和解決帶電粒子在電磁場(chǎng)中的實(shí)際應(yīng)用問題
【導(dǎo)入】
帶電粒子在電磁場(chǎng)中的實(shí)際應(yīng)用有很多,常見的有:速度選擇器、質(zhì)譜儀、回旋加速器、磁流體發(fā)電機(jī)等。這些實(shí)例在近幾年高考中經(jīng)常出現(xiàn),因此我們需要從它們的原理及應(yīng)用等方面去掌握。
【導(dǎo)研】
[例1](09年寧夏卷)16.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí),利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)通過動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成,磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。使用時(shí),兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差。在達(dá)到平衡時(shí),血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng),血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零。在某次監(jiān)測(cè)中,兩觸點(diǎn)的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160V,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為()
A.1.3m/s,a正、b負(fù)
B.2.7m/s,a正、b負(fù)
C.1.3m/s,a負(fù)、b正
D.2.7m/s,a負(fù)、b正
[例2](1)(09年廣東物理)12.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是()
A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C.能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D.打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子荷質(zhì)比越小
(2)測(cè)定同位素組成的裝置里(質(zhì)譜儀),原子質(zhì)量Al=39和A2=41鉀的單價(jià)離子先在電場(chǎng)里加速,接著進(jìn)入垂直離子運(yùn)動(dòng)方向的均勻磁場(chǎng)中(如圖).在實(shí)驗(yàn)過程中由于儀器不完善,加速電壓在乎均值U0附近變化±△U.求需要以多大相對(duì)精確度維持加速電壓值,才能使鉀同位素束不發(fā)生覆蓋?
[例3]湯姆生用來測(cè)定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后,穿過A中心小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行板P和P間的區(qū)域.當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O點(diǎn),O點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直距離為d,水平距離可忽略不計(jì).此時(shí),在P和P間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn).已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2.
(1)求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小;
(2)推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式.
[例4](2007年蘇州市高三教學(xué)調(diào)研測(cè)試)(16分)一塊N型半導(dǎo)體薄片(稱霍爾元件),其橫載面為矩形,體積為b×c×d,如圖所示。已知其單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n、電阻率為ρ、電子電荷量e.將此元件放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向沿Z軸方向,并通有沿x軸方向的電流I。
(1)此元件的CC/兩個(gè)側(cè)面中,哪個(gè)面電勢(shì)高?
(2)證明在磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí),此元件的CC/兩個(gè)側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流成正比
(3)磁強(qiáng)計(jì)是利用霍爾效應(yīng)來測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的儀器。其測(cè)量方法為:將導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中,用毫安表測(cè)量通以電流I,用毫伏表測(cè)量C、C/間的電壓UCC’,就可測(cè)得B。若已知其霍爾系數(shù)。并測(cè)得UCC’=0.6mV,I=3mA。試求該元件所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
[例5]電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板形成,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右邊界相距為s,如圖甲所示.大量電子(其重力不計(jì))由靜止開始,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).當(dāng)兩板不帶電時(shí),這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0,當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時(shí),所有電子均從兩板間通過,進(jìn)入水平寬度為l,豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,最后通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)打在豎直放置的熒光屏上.問:
(1)電子在剛穿出兩板之間時(shí)的最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少?
(2)要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?
(3)在滿足第(2)問的情況下,打在熒光屏上的電子束的寬度為多少?(已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e)
【導(dǎo)練】
1、如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓柱形筒內(nèi)有B=1×10-4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為q/m=2×1011C/kg的正離子,以不同角度α入射,最后有不同速度的離子束射出.其中入射角α=30°,且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度v大小是()
A.4×105m/sB.2×105m/s
C.4×106m/sD.2×106m/s
2.磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù),它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能,下圖是它的示意圖.平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負(fù)帶電粒子)垂直于B的方向噴入磁場(chǎng),每個(gè)離子的速度為v,電荷量大小為q,A、B兩板間距為d,穩(wěn)定時(shí)下列說法中正確的是()
A.圖中A板是電源的正極
B.圖中B板是電源的正極
C.電源的電動(dòng)勢(shì)為Bvd
D.電源的電動(dòng)勢(shì)為Bvq
3.(08廣東卷)4.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,其原理如圖所示,這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說法正確的是()
A.離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器
B.離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器
C.離子從磁場(chǎng)中獲得能量
D.離子從電場(chǎng)中獲得能量
4.(浙江省金華一中20xx屆高三12月聯(lián)考)環(huán)形對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置,其工作原理的示意圖如圖所示。正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后,沿圓環(huán)切線方向射入對(duì)撞機(jī)的真空環(huán)狀空腔內(nèi),空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi),沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng),從而在碰撞去迎面相撞。為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()
A.對(duì)于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷q/m越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大
B.對(duì)于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷q/m越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小
C.對(duì)于給定的帶電粒子,加速電壓U越大,粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小
D.對(duì)于給定的帶電粒子,不管加速電壓U多大,粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變
高考物理第一輪光學(xué)導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
十四、光學(xué)(1)
【課題】光的折射全反射現(xiàn)象
【目標(biāo)】
1、了解光的折射現(xiàn)象,理解光的折射定律。
2、了解光的全反射現(xiàn)象,掌握全反射的重要條件和應(yīng)用。
【導(dǎo)入】
一、光的折射定律
折射光線在入射光線和法線所在的平面上,折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè),入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)sini/sinr=n。
二、折射率
1、光從真空射入某種介質(zhì)時(shí),入射角的正弦跟折射角的正弦之比n=sini/sinr
2、折射率等于光在真空中的速度c跟光在這種介質(zhì)中的速度v之比,n=c/v.
三、全反射
1、當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到90°時(shí),折射光完全消失,只剩下反射光,這種現(xiàn)象叫做全反射。
2、全反射臨界角:光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),當(dāng)折射角變?yōu)?0°時(shí)的入射角叫臨界角;光從折射率為n的介質(zhì)射向真空時(shí)臨界角的計(jì)算公式:sinA=1/n。
四、光導(dǎo)纖維
利用光的全反射,可制成光導(dǎo)纖維。光從光導(dǎo)纖維一端射入后,在傳播過程中經(jīng)過多次全反射,最終從另一端射出。由于發(fā)生的是全反射,因此傳播過程中的能量損耗非常小。用光導(dǎo)纖維傳輸信息,既經(jīng)濟(jì)又快捷。
【導(dǎo)研】
[例1]單色光在真空中的傳播速度是c,波長(zhǎng)為λ0,在水中的傳播速度是v,波長(zhǎng)為λ,水對(duì)這種單色光的折射率為n。當(dāng)這束單色光從空氣斜射入水中時(shí),入射角為θ1,折射角為θ2,下列說法中正確的是()
A.v=B.
C.v=cnλ=λ0D.
[例2]一束光從空氣射向折射率為的一種玻璃表面,其入射角為i,下列說法正確的是()
A.i>450時(shí),會(huì)發(fā)生全反射B.增大入射角i,折射角會(huì)大于450
C.欲使折射角r=300,則i應(yīng)為600
D.當(dāng)i=arctan時(shí),反射光線恰好與折射光線垂直
[例3](20xx重慶20)如題20圖所示,空氣中有一折射率為的玻璃柱體,其橫截而是圓心角為90o,、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面,以45o入射角射到OA上,OB不透光,若考慮首次入射到圓弧AB上的光,則AB弧上有光透出的部分的弧長(zhǎng)為()
A.1/6RB.1/4R
C.1/3RD.5/12R
[例4](通州市2008屆高三第四次調(diào)研測(cè)試)光纖通信是一種現(xiàn)代化的通訊工具,為了研究問題的方便,我們將光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)化為一根長(zhǎng)直的玻璃管,如圖所示為玻璃管沿軸線的橫截面,若光從左端以與端面成300入射,玻璃管長(zhǎng)為L(zhǎng),折射率為n=,已知光在真空中的傳播速度為c.
(1)通過計(jì)算分析光能否從玻璃管的側(cè)面射出;
(2)求出光通過玻璃管所需的時(shí)間.
[例5](江蘇省拼茶中學(xué)2008屆高三物理五月份模擬試卷)如圖直角三角形ABC,角A=300,BC=2cm,n=,平行光與AB平行射向AC,在BC的右側(cè)有光屏P,P與BC平行,在光屏上有一光帶.
(1)作出在P上形成光帶的光路。
(2)屏離BC之距多大,可使連續(xù)光帶最寬。
[例6](1)(2008年高考物理模擬試卷)如圖所示,將刻度尺直立在裝滿某種透明液體的寬口瓶中(液體未漏出),從刻度尺上A、B兩點(diǎn)射出的光線AC和BC在C點(diǎn)被折射和反射后都沿直線CD傳播,已知刻度尺上相鄰兩根長(zhǎng)刻度線間的距離為1cm,刻度尺右邊緣與寬口瓶右內(nèi)壁間的距離d=2.5cm,由此可知,瓶?jī)?nèi)液體的折射率n=(可保留根號(hào)).
(2)(南京市2008屆高三第一次模擬考試)如圖所示,某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率.在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線,并讓入射光線過圓心O,在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,連接OP3.圖中MN為分界面,虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱,B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn).設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1,AO的長(zhǎng)度為l2,CD的長(zhǎng)度為l3,DO的長(zhǎng)度為l4,為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測(cè)量(用上述給出量的字母表示),則玻璃磚的折射率可表示為.
【導(dǎo)練】
1、太陽光照射在平坦的大沙漠上,我們?cè)谏衬邢蚯翱慈?,發(fā)現(xiàn)前方某處射來亮光,好像太陽光從遠(yuǎn)處水面反射來的一樣,我們認(rèn)為前方有水。但走到該處仍是干燥的沙漠,這現(xiàn)象在夏天城市中太陽光照射瀝青路面時(shí)也能觀察到。對(duì)這種現(xiàn)象正確的解釋是()
A.越靠近地面,空氣的折射率越大B.這是光的干涉形成的
C.越靠近地面,空氣的折射率越小D.這是光的衍射形成的
2、(20xx全國(guó)卷Ⅱ20)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚玻璃板后,其光路如右圖所示,下列說法正確的是()
A.單色光1的波長(zhǎng)小于單色光2的波長(zhǎng)
B.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度
C.單色光1通過玻璃板所需的時(shí)間小于單色光2通過玻璃板所需的時(shí)間
D.單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角
3、現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜”制成,夜間行車時(shí),它能把車燈射出的光逆向返回,標(biāo)志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的,如圖所示,反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10μm的細(xì)玻璃珠,所用玻璃的折射率為,為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光線平行,那么第一次入射的入射角應(yīng)是()
A.15°B.30°C.45°D.60°
4、(2008年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)查二)一復(fù)色光中只含有a、b兩種單色光,在真空中a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng).
①在真空中,a光的速度▲(選填“大于”、“等于”或“小于”)b光的速度.
②若用此復(fù)色光通過玻璃半球且經(jīng)球心O射向空氣時(shí),下列四個(gè)光路圖中可能符合實(shí)際情況的是▲.
5、(福建省龍巖二中20xx屆高三摸底考試)如圖所示,一束光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上,已知棱鏡材料的折射率為1.4,則這束光進(jìn)入棱鏡后的光路圖應(yīng)為下面四個(gè)圖中的()