高三物理受力分析专题(共6篇)
1.高三物理受力分析专题 篇一
专题08
动量定理以及动量守恒定律
(2010-2019)
题型一、动量及动量定理的综合应用
题型二、动量守恒定律与能量的综合应用模型一(碰撞类)
题型三、动量守恒定律与能量的综合应用模型一(碰撞、弹簧类)
题型四、动量守恒定律与能量的综合应用模型(碰撞、反冲类)
题型五、动量守恒定律与能量的综合应用模型三(碰撞、子弹木块、板块类)
题型六、动量守恒定律与能量的综合应用模型三(碰撞、轨道类)
题型七、实验:验证动量守恒定律
题型一、动量及动量定理的综合应用
1.(2019全国2)一质量为m=2000
kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机突然发现前方100
m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中,0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=0.8
s;t1~t2时间段为刹车系统的启动时间,t2=1.3
s;从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止,已知从t2时刻开始,汽车第1
s内的位移为24
m,第4
s内的位移为1
m。
(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线;
(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;
(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1~t2时间内汽车克服阻力做的功;从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t1~t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?
2.(2018全国2)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50
g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2
ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()
A.10
N
B.102
N
C.103
N
D.104
N
3.(2018北京)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10
m,C是半径R=20
m圆弧的最低点,质量m=60
kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速度a=4.5
m/s2,到达B点时速度vB=30
m/s.取重力加速度g=10
m/s2.(1)求长直助滑道AB的长度L;
(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小;
(3)若不计BC段的阻力,画出运动员经过C点时的受力图,并求其所受支持力FN的大小.4.(2018江苏)如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.
5.(2017全国3)一质量为2
kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则()
A.t=1
s时物块的速率为1
m/s
B.t=2
s时物块的动量大小为4
kg·m/s
C.t=3
s时物块的动量大小为5
kg·m/s
D.t=4
s时物块的速度为零
6.(2015重庆)高空作业须系安全带.如果质量为的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为(可视为自由落体运动).此后经历时间安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()
A.B.C.D.7.(2015北京)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()
A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小
B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大
D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力
8.(2015安徽)一质量为0.5
kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5
m的位置B处是一面墙,如图所示。长物块以vo=9
m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7
m/s,碰后以6
m/s的速度把向运动直至静止。g取10
m/s2。
(1)求物块与地面间的动摩擦因数;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。
9.(2015全国1)某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见,假设水柱从横截面积为的喷口持续以速度竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为,重力加速度大小为,求:
(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
(ii)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。
题型二、动量守恒定律与能量的综合应用模型一(碰撞类)
10.(2019全国1)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示。t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求物块B的质量;
(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A克服摩擦力所做的功;
(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等,在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前面动摩擦因数的比值。
11.(2017·江苏)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1
m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1
m/s和2
m/s.求甲、乙两运动员的质量之比.
12.(2018全国2)汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5
m,A车向前滑动了2.0
m,已知A和B的质量分别为kg和kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小.求
(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;
(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小.13.(2014上海)动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行,它们的速度大小之比,则动量之比
;两者碰后粘在一起运动,其总动量与A原来动量大小之比。
14.(2011福建)在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可呢个是__________。(题选项前的字母)
A.0.6
B.0.4
C.0.3
D.0.2
15.(2014·全国卷1)如图所示,质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上,B球距地面的高度h=0.8
m,A球在B球的正上方,先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放,当A球下落t=0.3
s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零,已知mB=3mA,重力加速度大小g取10
m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求:
(1)B球第一次到过地面时的速度;
(2)P点距离地面的高度.
16.(2010全国2)小球A和B的质量分别为mA
和
mB
且mA>>mB
在某高度处将A和B先后从静止释放。小球A与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处的下方与释放出距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正幢,设所有碰撞都是弹性的,碰撞事件极短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。
17.(2011山东)如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力)
18.(2014·北京卷)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点.现将A无初速释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2
m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2.重力加速度g取10
m/s2.求:
(1)
碰撞前瞬间A的速率v;
(2)
碰撞后瞬间A和B整体的速率v′;
(3)
A和B整体在桌面上滑动的距离l.19.(2014·全国)冰球运动员甲的质量为80.0
kg.当他以5.0
m/s的速度向前运动时,与另一质量为100
kg、速度为3.0
m/s的迎面而来的运动员乙相撞.碰后甲恰好静止.假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失.
20.(2014·广东)图的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2
s至t2=4
s内工作.已知P1、P2的质量都为m=1
kg,P与AC间的动摩擦因数为μ=0.1,AB段长L=4
m,g取10
m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞.
(1)若v1=6
m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE;
(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A
点时的最大动能E.21.(2014·江苏卷)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16.分离速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度.若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小.
22.(2014·山东卷)如图所示,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m.开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0.一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起.碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半.求:
(ⅰ)B的质量;
(ⅱ)碰撞过程中A、B系统机械能的损失.
23.(2014·天津)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4
kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计.可视为质点的物块
B置于A的最右端,B的质量mB=2
kg.现对A施加一个水平向右的恒力F=10
N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6
s,二者的速度达到vt=2
m/s.求:
(1)A开始运动时加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;
(3)A的上表面长度l.24.(2015全国1).如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间。A的质量为m,B、C的质量都为M,三者都处于静止状态,现使A以某一速度向右运动,求m和M之间满足什么条件才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。
25.(2015全国2)滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置x随时间t变化的图像如图所示。求:
(ⅰ)滑块a、b的质量之比;
(ⅱ)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。
26.(2015山东)如图,三个质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地静置于同一水平轨道上。现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后AB分别以、;的速度向右运动,B再与C发生碰撞,碰后B、C粘在一起向右运动。滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间极短。求B、C碰后瞬间共同速度的大小。
27.(2015天津)如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置.B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞。A、B两球的质量之比为____________,A、B碰撞前、后两球总动能之比为_________。
28.(2015广东)如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5m,物块A以v0=6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=0.1m,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A、B的质量均为m=1kg(重力加速度g取10m/s2;A、B视为质点,碰撞时间极短)。
(1)求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F;
(2)碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;
(3)碰后AB滑至第n个(n<k)光滑段上的速度vn与n的关系式。
29.(2010山东)如图所示,滑块A、C质量均为m,滑块B质量为m。开始时A、B分别以的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远。若B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起。为使B能与挡板碰撞两次,应满足什么关系?
30.(2010北京卷)雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降距离后于静止的小水珠碰撞且合并,质量变为。此后每经过同样的距离后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次为、……(设各质量为已知量)。不计空气阻力。
(1)若不计重力,求第次碰撞后雨滴的速度;
(2)若考虑重力的影响,a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度和;
b.求第n次碰撞后雨滴的动能。
31.(2011全国2)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为
()
A.
B.
C.
D.
32.(2011全国2)装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。
质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。
题型三、动量守恒定律与能量的综合应用模型一(碰撞、弹簧类)
34.(2019全国3)静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为mA=l.0kg,mB=4.0kg;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s²。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小;
(2)物块A、B中的哪一个先停止?该物块刚停止时A与B之间的距离是多少?
(3)A和B都停止后,A与B之间的距离是多少?
35.(2013年全国2)如图,光滑水平直轨道上有三个质童均为m的物块A、B、C。
B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质最不计).设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。
求:(1)从A开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中,整个系统拐失的机械能;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
36.(2014·浙江卷)如图所示,甲木块的质量为m1,以速度v沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2的乙木块,乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后()
A.甲木块的动量守恒
B.乙木块的动量守恒
C.甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒
D.甲、乙两木块所组成系统的动能守恒
37.(2011全国1)如图,ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上,BC之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触可不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连,使弹簧不能伸展,以至于BC可视为一个整体,现A以初速沿BC的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A,B分离,已知C离开弹簧后的速度恰为,求弹簧释放的势能。
题型四、动量守恒定律与能量的综合应用模型(碰撞、反冲类)
38.(2019全国1)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3
km/s,产生的推力约为4.8×106
N,则它在1
s时间内喷射的气体质量约为()
A.1.6×102
kg
B.1.6×103
kg
C.1.6×105
kg
D.1.6×106
kg
39.(2018全国1)一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动.爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,求
(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间;
(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度
40.(2017全国1)将质量为1.00
kg的模型火箭点火升空,50
g燃烧的燃气以大小为600
m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()
A.30
B.5.7×102
C.6.0×102
D.6.3×102
41.(2014·福建卷)
一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为________.(填选项前的字母)
A.v0-v2
B.v0+v2
C.v0-v2
D.v0+(v0-v2)
42.(2014·重庆卷)一弹丸在飞行到距离地面5
m高时仅有水平速度v=2
m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1,不计质量损失,重力加速度g取10
m/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是
A
B
C
D
43.(2015广东)在同一匀强磁场中,a粒子()和质子()做匀速圆周运动,若它们的动量大小相等,则a粒子和质子()
A、运动半径之比是2:1
B、运动周期之比是2:1
C、运动速度大小之比是4:1
D.受到的洛伦兹力之比是2:1
44.(2015北京)实验观察到,静止在匀强磁场中
A
点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。则()
A.轨迹
是电子的,磁场方向垂直纸面向外
B.轨迹
是电子的,磁场方向垂直纸面向外
C.轨迹
是新核的,磁场方向垂直纸面向里
D.轨迹
是新核的,磁场方向垂直纸面向里
45.(2015海南)运动的原子核放出粒子后变成静止的原子核Y。已知X、Y和粒子的质量分别是M、和,真空中的光速为c,粒子的速度远小于光速。求反应后与反应前的总动能之差以及粒子的动能。
题型五、动量守恒定律与能量的综合应用模型三(碰撞、子弹木块、板块类)
46.(2018天津)质量为0.45
kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05
kg的子弹以200
m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是______m/s若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103
N,则子弹射入木块的深度为____
47.(2017·天津卷)如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2
kg、mB=1
kg。初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8
m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10
m/s2。空气阻力不计。求:
(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;
(2)A的最大速度v的大小;
(3)初始时B离地面的高度H。
48.(2013年山东)如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为、、。开始时C静止,A、B一起以的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
49.(2014·安徽卷)在光滑水平地面上有一凹槽A,中央放一小物块B.物块与左右两边槽壁的距离如图所示,L为1.0
m,凹槽与物块的质量均为m,两者之间的动摩擦因数μ为0.05.开始时物块静止,凹槽以v0=5
m/s初速度向右运动,设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失,且碰撞时间不计,g取10
m/s2.求:
(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度;
(2)从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数;
(3)从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小.
50.(2010全国1)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为.使木板与重物以共同的速度向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.51.(2010福建)如图所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度,则
。(填选项前的字母)
A.小木块和木箱最终都将静止
B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动
C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动
D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动
题型六、动量守恒定律与能量的综合应用模型三(碰撞、轨道类)
52.(2015福建)如图,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点,一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g。
(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;
(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC轨道,最后从C点滑出小车,已知滑块质量,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,求:
滑块运动过程中,小车的最大速度vm;
滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小s。
53.(2016年全国2)如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为(h小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为,冰块的质量为,小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小.
(ⅰ)求斜面体的质量;
(ⅱ)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?
54.(2011海南)一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求
(i)木块在ab段受到的摩擦力f;
(ii)木块最后距a点的距离s。
题型七、实验:验证动量守恒定律
55.(2014·全国2)
现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.
图(a)
实验测得滑块A的质量m1=0.310
kg,滑块B的质量m2=0.108
kg,遮光片的宽度d=1.00
cm;打点计时器所用交流电的频率f=50.0
Hz.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰.碰后光电计时显示的时间为ΔtB=3.500
ms,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.
图(b)
若实验允许的相对误差绝对值(×100%)最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.
56.(2010北京)如图2用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
图2
①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量______
(填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_________。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量ml、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_________
(用②中测量的量表示);
若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为___________
(用②中测量的量表示)。
④经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1´,则p1:p1´=__
__
:11;若碰撞结束时m2的动量为p2´,则p1´:
p2´=11:_______。
实验结果表明,碰撞前、后总动量的比值为____________。
⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm。
2.高三物理受力分析专题 篇二
结果发现很多学生对此类问题无从下手, 乱画一气, 不是漏力, 就是添力。不知道物体到底受几个力的作用, 该如何正确画出物体所受力的示意图。初中物理在学习了力和运动之后, 要求学生能对物体正确进行受力分析, 画出物体受力的示意图及正确判断物体的运动状态。在近几年的中考中此类题失分都比较严重。其原因就是, 不能对物体正确地进行受力分析。对物体正确地进行受力分析是求解力学问题的关键, 占有极其重要的地位。那么如何进行受力分析教学呢?现通过三个例题总结几点看法, 与同仁们商榷。
一、确定研究对象
在对物体进行受力分析时确定研究对象是最关键的一点。确定研究对象就是明确分析的是哪个物体。研究对象就是受力物体, 而不是施力物体。要深刻理解“确定研究对象”的含义, 以防止把研究对象施于另外物体的力错加在研究对象上。在上面的例子中犯错误的学生就是没有确定好研究对象, 答题时把施力物体和受力物体弄混淆了。压力的受力物体是斜面而不是斜面上的物体。把物体对斜面的压力也画上, 造成添力。
二、按一定顺序进行受力分析
受力分析的顺序一般是:先重力, 后弹力和摩擦力。按顺序进行受力分析是防止“漏力”的最有效的措施。注意寻找施力物体是防止“添力”的措施之一。接触力应从逐个接触面 (或点) 去找, 有必要时要用力的产生条件、牛顿第三定律或假设判断这些方法去找防止“漏力”。根据提供的物理情景认真观察与研究对象接触的物体有几个, 并看它们之间有无相互挤、压、拉、推等情况, 如果有上述情况, 物体就会受到拉力、压力等;如果没有上述情况, 它们之间就不存在力的作用。除此以外还应该注意:不接触的物体之间也会有力的作用, 比如重力和磁体之间磁力, 磁体与铁磁性物体之间虽然没有直接接触但是也存在力的作用。我们来看具体的例子:
例1.一重为0.5N的小磁铁贴在磁性黑板上, 则黑板对木块的摩擦力的大小为?方向是?解析:取小磁铁为研究对象, 小磁铁首先受到重力作用。跟物块接触的黑板给小磁铁一个垂直于黑板面指向黑板外支持力。同时黑板给小磁铁一个垂直于黑板面指向黑板里的吸引力, 这两个力是一对平衡力。小磁铁在这三个力的作用下不可能处于静止状态, 所以必然还受到一个跟重力相平衡的力即黑板给小磁铁的摩擦力, 其大小等于物块的重力。方向与重力的方向相反, 竖直向上。
三、隔离研究对象
隔离研究对象就是将研究对象从周围物体中隔离出来, 并分析周围有哪些物体对研究对象施加力的作用。一个力, 只反映一个跟周围其它物体隔离开的物体的受力情况, 研究对象施于别的物体的作用力, 不是该物体受到的力, 隔离物就是研究对象。
例2.如图2所示, 一个体积为0.1分米3的铁球, 和一个体积为2分米3的木块 (木块的密度0.5×103千克/米, 铁的密度为7.9×103千克/米3) 用一细绳连接在一起, 若不断向容器内注入水, (g取10N/kg) 问:
(1) 当水浸没木块的体积为总体积的3/5时, 绳子对木块作用的拉力大小? (2) 继续向容器内注入, 木块浸入水中的体积至少为多大时, 铁球对容器底没有压力?解析:选取木块为研究对象, 按照受力分析的方法对木块进行受力分析知道:木块在水中处于静止状态时共受三个力的作用:重力GA、浮力F1、绳的拉力T1, 而且这三个力是平衡力。据平衡力知识得出绳子对木块拉力的大小。 (2) 将木块和铁球看成一个整体, 以此整体为研究对象, 按照受力分析的方法知道:在竖直方向上当铁球对容器底的压力为零时, 只受重力和浮力的作用, 而且是一对平衡力, 大小相等, 方向相反。对于力学计算, 我们根据题目所给的条件确定研究对象, 然后用隔离法对研究对象进行受力分析, 由力的平衡关系列出方程解题即可。
四、根据物体运动状态判定
例3.如图3所示, 小木箱放在作匀速直线运动的传送带上, 请画出小木箱所受力的示意图。
解析:首先观察:确定研究对象为小木箱, 周围接触物是传送带。运动状态是相对于传送带静止。对物体分析:小木箱受到竖直向下的重力G, 竖直向上的支持力N。这两个力是一对平衡力。在这两个力的作用下小木箱相对于传送带相对静止。可能有的同学会提出, 小木箱还受一个传送带施于小木箱的向前的动力F, (如上图) 。仔细分析, 如果小木箱受F的作用那么将不会与传送带保持相对静止。所以, 力F不存在。由此看来根据物体的运动状态判断物体是否受某个力的作用也是一种很好的分析法。
3.对初中物理受力分析教学的研究 篇三
关键词:初中物理;受力分析;教学研究
物理学科是初中学习中的一个难点,也是具有代表性的一门学科,需要学生自己动手得出结论,在生活中寻找现象。物理的范围很广,它是一门自然学科,小到天气现象,大到太阳折射五颜六色的光,这些对学生来说很神奇,因此,我们有必要对它们进行分析,其中受力分析在物理中占有很大的比例,它是我们解题的“钥匙”,也是本文研究的重点。
一、引导学生分析物体受力情况,掌握物体运动规律
物理是一门高深莫测的学科,这门课同时也是初中生普遍的软肋,很多学生对物理的分析研究望尘莫及,但只要掌握好方法的话,物理也不是难于登天,受力分析的涉及面很广,它涉及的物理知识很多,简单来说,学好受力分析,物理的一大难题就解决了,教师要根据实际情况来教授学生知识,要以实例为主。受力分析简单来说就是分析物体的受力情况,主要依据物体的产生环境与受力方向,其中包含了重力、弹力、摩擦力,以上种种都有自己的规律。把受力问题分成两种情况来看,第一种是不用接触而直接受力的,有重力、电磁力、电场力等。第二种是需要接触的。例如,弹力,有压迫才有反抗,物体与接触面有着压力。摩擦力,要看它的运动状态,如果是静止的,此时如果存在摩擦力那么就有另外一个力来抵消它。如果是运动的话,就要看他的速度,匀速受力的话自然是受平衡力的作用。加速的话,按加速度大小、外力大小综合看受力。这些情况是最基本的,只有了解了才能在此基础上进行分析。
二、引导学生从个体到整体逐次分析,解决实际问题
想要得出受力分析,采用正确的方法是关键,教师可以在学生解题时,让学生对单个物体画出在题目情形中能对其产生影响的所有力。物理受力情况中的物体会很多,有时会出现多个物体同时受力,在这种情况下,要先把整体拆开,一个个地去分析,才不会乱了阵脚,最后再考虑摩擦等问题,将这些小点一个个整合起来得出总结系统地进行受力分析,这样的方法教学能让理论性的知识变得更加容易接受,也使受力分析更加完善,更加清晰,减少出错的几率,采用一些技巧和规律来解题不仅节省时间,更保证了正确率,要向学生展示出这一点,吸引学生的兴趣。在力学中重力是一定有的,所以,这一点教师绝对不能忽略,弹力要看四周,判定摩擦力要先判断物体是静止还是运动的,总的来说,场力总是放在前头:重力、电场力、磁场力,弹力要看四周,还要注意有无挤压形变,运动状态要先确认,若是未知的,就自己设定,摩擦的性质一定要分清。还需要告知学生考虑有无挤压形变、表面的光滑程度问题,简单列出一个问题:两个物体在一起运动,将其中一物移去,另一物是否会挤压形变,如果表面粗糙的话,要考虑哪些力?这个问题就是在问受力分析,但根据规律和一些技巧,我们发现这些问题并不是很难解。就像二个小球靠在一起,若无法确定二者之间有无弹力,可将其中一球轻轻移开,若二球间有弹力,另一球必然会动。就如二个木箱靠在一起,若无法确定二者之间有无弹力,可将其中木箱轻轻移开,若二球间有弹力,另一木箱必然会动。物理的受力分析无疑是奇妙的,随着研究越来越深入,我们就会发现整个世界的规律都在自己的手中。
三、引导学生利用画图协助分析,从练习中得出经验
在进行受力分析的教学时,首先要先给学生建好坐标,把力全部列出来就清晰得多,当学生可以掌握的时候就让他们自己来建坐标。受力分析的计算需要牢记公式,根据物体的受力情况与方向进行计算,在计算前,受力分析是必不可少的,这些大多依靠牛顿定律。教师要根据已有的研究未知的,对图进行一些标注,画出受力方向以及哪些力,根据图来分析,教会学生这种方法,以此途径能更高效地学习物理知识。受力分析需要一定的次序,首先要分析此力是内力还是外力,若为内力就不必分析了,若为外力,应先重力再支持力、弹力、摩擦力,一般是这样的步骤。如果学生对一些力不太清晰,那教师就要让学生先理解透彻这些力的意义,接着尝试布置一些具有代表性的题目,多看多做之后学生自会得出经验、方法和技巧,这些都是不断积累得出来的,最重要的是具体问题具体分析,总结出来就是:先判断物体是否作了加速运动,若作了则加上惯性力,若不作就不加,接着就要分析物体接受的各种力的作用,分析出物体本身的因素加上各种外界的作用力,利用学过的定律来进行定义。这是最基础的经验,如果对这些还不能掌握的话,可以自己动手画出框架,标出问题和力,还可以写上一些定律,慢慢熟练之后就可以减少这些步骤,接着自然就可以应用自如,教师要将自己的经验与长期总结下来的方法途径以实际的情况教授给学生。
物体的受力或匀速,或静止,或加速。一般是先有重力,然后支持力,接着摩擦力、外界施加的力等,先了解这些,再合力与分解,进行抵消。物理是最训练人脑力的一门学科,但是也难倒了众多学生。受力分析是物理中最基本的,掌握了受力分析的基本思路,也就奠定了物理学习的基础,学习起其他问题会更容易些,多用脑思考,建立空间想象能力,自己动手去做,那么难题就不再是难题了。学生要把握好受力的各方面因素,再进行分析,还可以借助参考书之类的资料,自己动手找出方法,充分利用这些资料,也是一种学习的技巧。
参考文献:
[1]杨继梅.初中物理受力分析教学例谈[J].教育教学论坛,2009(01).
[2]陆光华.如何对物体进行正确的受力分析[J].中学生数理化:高一,2011(09).
4.高三物理受力分析专题 篇四
题型一、分子动理论和气体压强
题型二、油膜法测分子直径
题型三、理想气体状态方程与热力学第一定律
题型四、液柱模型
题型五、气缸模型
题型一、分子动理论和气体压强
1.(2019全国1)下列说法正确的是
A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子平均动能可能不变
2.(2018北京)关于分子动理论,下列说法正确的是
A.气体扩散的快慢与温度无关
B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.分子间同时存在着引力和斥力
D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大
3.(2018全国2)对于实际的气体,下列说法正确的是______。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。没选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.气体的内能包括气体分子的重力势能
B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能
C.气体的内能包括气体整体运动的动能
D.气体体积变化时,其内能可能不变
E.气体的内能包括气体分子热运动的动能
4.的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是________。
A.图中两条曲线下面积相等
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C.图中实线对应于氧气分子在100
℃时的情形
D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
E.与0
℃时相比,100
℃时氧气分子速率出现在0~400
m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
5.(2015全国2)关于扩散现象,下列说法正确的是
(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)
A.温度越高,扩散进行得越快
B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的6.(2015山东)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是_____。(双选,填正确答案标号)
a.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
b.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动
c.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速
d.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的7.(2015广东)为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气()
A.内能增大
B.压强增大
C.分子间引力和斥力都减小
D.所有分子运动速率都增大
8.(2011四川)气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外
A.气体分子可以做布朗运动
B.气体分子的动能都一样大
C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动
D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大
9.(2011山东)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是。
a.液体的分子势能与体积有关
b.晶体的物理性质都是各向异性的c.温度升高,每个分子的动能都增大
d.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
题型二、油膜法测分子直径
10.(2019全国3)用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是________________________________________________________________。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以________________________________________________________________________________。为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是___________________________________。
11.(2015海南)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为,地面大气压强为,重力加速度大小为g。由此可以估算得,地球大气层空气分子总数为,空气分子之间的平均距离为。
题型三、理想气体状态方程与热力学第一定律
12.(2019全国2)如p-V图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数,则N1______N2,T1______T3,T3,N2______N3。(填“大于”“小于”或“等于”)
13.(2019全国1)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改部其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013
m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2
m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107
Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106
Pa;室温温度为27
℃。氩气可视为理想气体。
(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;
(2)将压入氩气后的炉腔加热到1
227
℃,求此时炉腔中气体的压强。
14.(2018全国3)如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中______。
A.气体温度一直降低
B.气体内能一直增加
C.气体一直对外做功
D.气体一直从外界吸热
E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功
15.(2017·全国3)如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是________。
A.在过程ab中气体的内能增加
B.在过程ca中外界对气体做功
C.在过程ab中气体对外界做功
D.在过程bc中气体从外界吸收热量
E.在过程ca中气体从外界吸收热量
16.(2016·全国1)一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,其p
T图象如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是________。(填正确答案标号)
A.气体在a、c两状态的体积相等
B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功
D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功
17.(2016·全国2)关于热力学定律,下列说法正确的是________。
A.气体吸热后温度一定升高
B.对气体做功可以改变其内能
C.理想气体等压膨胀过程一定放热
D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
18.(2015重庆)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么()
A.外界对胎内气体做功,气体内能减小
B.外界对胎内气体做功,气体内能增大
C.胎内气体对外界做功,内能减小
D.胎内气体对外界做功,内能增大
19.(2015重庆)北方某地的冬天室外气温很低,吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为,压强为,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化,大气压强为.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.20.(2015山东)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象;如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强P0。当封闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部压强立即减为P0,温度仍为303K。再经过一段时间,内部气体温度恢复到300K。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求:
(ⅰ)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强;
(ⅱ)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力。
21.(2015北京)下列说法正确的是()
A.物体放出热量,其内能一定减小
B.物体对外做功,其内能一定减小
C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加
D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变
22.(2013江苏)如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。
其中,和为等温过程,和为绝热过程(气体与外界无热量交换)。
这就是著名的“卡诺循环”。
(1)该循环过程中,下列说法正确的是______。
(A)过程中,外界对气体做功
(B)
过程中,气体分子的平均动能增大
(C)
过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
(D)
过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中,内能减小的过程是_______
(选填“”、“”、“”或“”)。
若气体在过程中吸收63kJ的热量,在过程中放出38kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为_______
kJ。
(3)若该循环过程中的气体为1mol,气体在A状态时的体积为10L,在B状态时压强为A状态时的。
求气体在B状态时单位体积内的分子数。
(已知阿伏加德罗常数,计算结果保留一位有效数字)
题型四、液柱模型
(2016·全国3)一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0
cmHg。环境温度不变。
(2019全国3)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0
cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0
cm。若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76
cmHg,环境温度为296
K。
(i)求细管的长度;
(i)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度。
23.(2018全国3)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0
cm和l2=12.0
cm,左边气体的压强为12.0
cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。
24.(2018全国1)如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为。现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了。不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
K
25.(2014全国)粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长(可视为理想气体),两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面。(环境温度不变,大气压强)
①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。
②此过程中左管内的气体对外界______________(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体将_____________________(填“吸热”或
“放热”)。
26.(2011全国)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。
27.(2011山东)气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14cm。后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44cm。(已知外界大气压为1个标准大气压,1标准大气压相当于76cmHg)
①求恒温槽的温度。
②此过程A内气体内能
(填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将
(填“吸热”或“放热”)。
题型五、气缸模型
28.(2019全国2)如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:
(1)抽气前氢气的压强;
(2)抽气后氢气的压强和体积。
29.(2019全国1)某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直至容器中的空气压强与外界相同。此时,容器中空气的温度__________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度,容器中空气的密度__________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。
30.(2018全国2)如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。
31.(2017·全国卷2)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________。
A.气体自发扩散前后内能相同
B.气体在被压缩的过程中内能增大
C.在自发扩散过程中,气体对外界做功
D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功
E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变
32.(2015全国1)如图,一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为s1=80.0cm2,小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为s2=40.0cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm,气缸外大气压强为p=1.00×105Pa,温度为T=303K。初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K,现气缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g取10m/s2,求
(i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度
(ii)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强
33.(2015海南)如图,一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,开口向上,内有两个质量均为m的相同活塞A和B
;在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体,平衡时体积均为V。已知容器内气体温度始终不变,重力加速度大小为g,外界大气压强为。现假设活塞B发生缓慢漏气,致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动的距离。
34.(2013山东)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米,再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化,如图所示,导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,气缸所处海平面的温度To=300K,压强P0=1
atm,封闭气体的体积Vo=3m2。如果将该气缸下潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体。
①求990m深处封闭气体的体积(1
atm相当于10m深的海水产生的压强)。
5.高中物理必修1:受力分析教案 篇五
高中物理必修1:受力分析教案
高中物理必修1:受力分析教案 1、明确研究对象,并把它从周围物体中隔离出来。 2、一般情况下先重力,后弹力,再摩擦力,沿顺时针方向依次对每个接触面和连接点进行分析,在没有学到电和磁时只要分析这三种力。 3、检查⑴是否多力或少力。每个力都有施力物体,每个力都有相互作用力,只画研究对 象受到的.力。 ⑵力的方向是否正确。重力的方向竖直向下;支持力和压力的方向垂直与接触面;滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。 下载地址:www.wulifudao.com/DatumInfo-3162.aspx
6.高三月考历史试卷分析专题 篇六
一、试题评价
1、总体评价
本次试卷的风格采用全国卷的基本形式和全国卷的命制风格(重技能的考查),全卷共12道选择题,共48分;3道材料题,40题3问共25分,41题2问共12分,选做一个15分。全卷共100分。本次试卷改变了以往历史考试过于重视基础的情况,基本超越了教材知识,体现新情境、新材料的命制风格,重视学生的思维能力的考查。这将有利于指导今后的复习工作因注重的问题,有利于复习工作的进一步开展。
2、试卷特点评价
本次试卷主要目的是对考生的学习情况进行摸底,明确学生目前的学习工作中的优势和不足,以便针对性的解决学生存在的问题。通过本次试卷的风格可以看出这是重庆卷重基础知识和基本技能向全国卷重技能和学科思维能力的考查的转变,其主要特点可以概括为:(1)试题立意:凸显历史学科思维能力的考查,由重知识转向重能力。相比重庆卷重知识的情况,本次试卷尤其强调学科能力的考查,本次试卷中单纯考查依靠史实的题型已不多,就算考查史实也是要根据史实并结合材料分析才能得出答案。如选择题中1(孔子政治思想)、2(秦汉思想基础)、5(汉唐政治)、8(史论结合)、10(资本主义萌芽)、12(古代文学的发展)等题。材料题突出历史技能的考查,如13(1)、14(2)问考查概括、分析,13(2)问考查提取信息、说明,13(3)考查评述,14(1)考查解读表格。
(2)情境创设:运用新材料、新情境考查学生的理解能力。
例如本试卷中的6(社会生活)、7(理学、心学对比)、11(对外关系),都是通过创设情境,根据对情境中所反映的现象进行解读,找出现象反映的本质问题。通过学生作答反馈的数据进行分析,这类题型目前学生难度较大,很多同学不能够从材料中获取有效信息,概括能力薄弱。
(3)考查形式灵活多样
本次试卷运用文本资料、地图资料、表格资料等多种形式进行考查,注重学生的理解分析能力。即如何用自己的语言根据题干所提供的信息进行文字对文字、文字对地图、文字对表格的转码。如对选择题中情境型选择题(6、7、11)、图表型题型(4、8、13(1、2)、14(1)、)的分析概括能力。
(4)价值导向:历史教学应转向专业化、人文化方向发展。
中学历史教学的要求历经双基(基础知识、基本能力)向三维目标(知识与能力、过程与方法、情感态度和价值观)。前者适应了文革以来基础知识非常匮乏的时代,后者促进了历史学科向人文化方向发展,但是目前三维目标也有不足,其中最大的是忽视了历史学科的学科能力,下一轮改革从2017年起,将在三维目标的基础上提出历史学科的核心素养。企图将历史的专业化和人文化相结合,凸显历史学科独特的价值。
3、统计数据分析(1)选择题
选择题共12道,48分,平均分22.37,难度0.46。属于中等偏南。具体数据如下表格:
类型 客观题 客观题 大题号 1 2
平均分 2.25 0.76
标准差 1.98 1.57
难度 0.56 0.19
区分度 0.319 0.17 客观题 客观题 客观题 客观题 客观题 客观题 客观题 客观题 客观题 客观题 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.21 2.27 1.94 0.88 1.77 2.11 3.17 2.42 1.91 1.7
1.84 1.98 2.0 1.66 1.99 2.0 1.62 1.96 2.0 1.98
0.3 0.57 0.48 0.22 0.44 0.53 0.79 0.6 0.48 0.42
0.181 0.5 0.319 0.16 0.34 0.383 0.287 0.606 0.117 0.489 选择题呈现的主要特点:
考生得分率较低,题型及难度分布为:是2(0.19)、6(0.22)属于极难的题型,难度题占5个,分别是3(0.3)、5(0.48)、7(0.44)、11(0.48)、12(0.42);中等题占4个,分别是1(0.56)、4(0.5)、8(0.53)、10(0.6)简单题占1个,为9(0.79)。选择题12个中,理想的难度控制在0.6—0.65之间,既能有效甄别考生,又能平衡考生的情绪,兼顾成绩一般的考生。
考查内容侧重于中国古代史,西方古代史比例较少。
考点主要分布在先秦1个(孔子的思想),秦汉2个(政治、经济),隋唐3个(经济南移、政治制度、社会生活)、宋元2个(理学、行省制度),明清2个(资本主义萌芽、对外关系),综合2个(推论、文学发展)。试题涉及政治、经济、文化、社会生活、史学方法等,运用文体、地图、表格等多种形式进行考查,所选的材料兼顾了主干知识,突出时代性和生活性。
突出对四大能力的考查
历史学科的四大能力,即获取解读信息:4(0.57)、6(0.22)、7(0.44)、11(0.48),共4题,平均难度0.42;调动运用知识:1(0.56)、2、(0.19)、3、(0.3)、5、(0.48)、12(0.42)共5题,平均难度0.39;描述和阐释能力:10(0.6),论证和探讨能力:8(0.53)、9(0.79)。从中可以看出调动和运用知识的得分率最低。
(2)非选择题
非选择题包括3道大题,7个小问。共计52分,没有选做题。全校考生平均分22.02分,难度为0.40,难度偏难。具体数据详见下表: 类型 主观题 主观题 主观题 主观题 主观题 小题号 40.1 40.2 41 45.1 45.2
满分 15.0 10.0 12.0 9.0 6.0
平均分 10.81 4.43 5.83 2.77 3.17
最高分 14.0 10.0 9.0 8.0 10.0
难度 0.68 0.44 0.38 0.28 0.26
区分度 0.293 0.36 0.377 0.351 0.393 材料题的主要特点:
主观题突出考查学生的历史学科能力,基本上把近几年全国卷的能力要求都反映出来了,具体如,13题中1问(0.68)考查对表格信息的概括,并分析表格现象所反映的影响;2问(0.44)主要考查对地图信息的对比分析不同之处,并进行因果说明;3问(0.38)考查对文本材料反映的现象进行评述能力。14题中1问(0.28)主要考查对表格信息的概括和评价相结合的解读表格信息能力,2问(0.26)考查对文本材料反映的现象进行归纳概括和归因的能力。从中可以看出学生对材料信息的高层次概括能力明显欠缺,学生对新情境、新角度解决历史问题的能力薄弱。
二、学生出现的问题及解决对策
1、考生时间分配极不合理,平时加强文综在50分钟之内完成单科试卷测试的训练。
通过考生的数据显示,学生的基础层次概括能力(从文本信息中直接提取有效信息的能力)一般都会掌握,比如13题的1问(0.68),但是同样考查概括能力的14题2问(0.26)明显难于第一次考查,通过与学生交流,相当大的一部分同学没有有效分配时间,导致没有时间完成(极个别甚至只用十几分钟完成某科试卷,有些科目用时超过一个小时)。主要解决方法是加强学生的时间分配指导,平均分配时间。争取掌握较高的总分,而不是单科用时过长。同时平时加强训练,让学生形成良好的习惯。
2、考生卷面差,答题格式不规范,字迹混乱,书写潦草的现象普遍存在。通过电脑阅卷的实践操作和实际翻阅学生答卷,发现学生答案长篇大论、专业语言使用不足、字迹潦草、格式混乱等现象造成失分的问题尤为突出,在评讲试卷中选择典型的答案进行分析,让其清晰明白自己出现的问题。同时要求学生在平时训练中做到答案“段落化、条理化、要点化”,答案来源要“点多、面广、话短”。
3、重视加强对基础知识的落实,强化基础。
通过本试卷的测试,尤其是调动和运用知识(选择题共5道,平均难度0.39)的考查,发现学生对主干知识掌握及其缺乏,很多知识点前后混淆,记忆模糊等问题。在平时的复习过程中加强对学生基础知识的测试和严格要求,同时传授一些帮助记忆知识的方法,比如如何更好的记住知识,我是怎样记住知识的等,要求学生对基础知识人人过关。
4、学生的历史技能的培养要高度重视
通过本次试卷分析以及近几年全国卷的分析,发现尤其注重对历史技能的考查。人的认知过程有记忆、理解、运用、分析、评价、创造等六大类。记忆是基础,理解是关键。平时除了加强对学生记忆知识外,尤其要加强理解能力的培养,理解最关键就是如何用自己的语言对文本所反映的信息进行有效的建构。通过测试数据反映学生的高层概括能力(即对材料的有效转码表述能力)薄弱。平时因加强运用新情境和新材料考查学生对主干知识的理解能力。
总之,这次月考对我们后期复习工作有很大的帮助,在平时的复习通过课时作业、单元检测、周测试等多种方式对学生的知识掌握情况和历史技能进行考查,通过试题反复训练和及时总结,让学生在这两大难点上都有所突破。
陈宗胜
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