物理練習題以及講解

汽化和液化要點與練習

1.汽化和液化

汽化：物質從液態變成氣態叫做汽化.

方式：沸騰和蒸發

液化：物質從氣態變成液態叫做液化.

2.沸騰

a.沸騰是在液體表面和內部同時進行的劇烈的汽化現象.

b.水在沸騰時,燒杯底部形成大量氣泡,上升,變大,到水面破裂開來.

c.水在沸騰時溫度不變.

d.沸點:液體沸騰時的溫度叫沸點.

e.液體在沸騰過程要吸熱.

3.蒸發

a.蒸發:在任何溫度下，只在液體表面發生的緩慢的汽化現象.

b.影響蒸發的因素:

1.液體的溫度

2.液體的表面積

3.液體表面上空氣流動的速度

c.液體在蒸發過程中吸熱，有致冷作用?

4.沸騰與蒸發的異同點

相同點：都是汽化現象,都吸熱

不同點：

發生條件:沸騰在一定溫度下;蒸發在任何溫度下

發生部位:沸騰在液體的內部和表面;蒸發只在液體表面

發生程度:沸騰是劇烈的汽化現象；蒸發是緩慢的汽化現象

5.使氣體液化的兩種途徑：

（1）降低溫度；

（2）壓縮體積?

練習：

1．物質從_______態變為_________態叫液化；液化有兩種方式__________，__________；液化的相反過程是____________．

2．北方的冬天，戶外的人不斷地撥出“白氣”，這是撥出的_________遇到_________液化成的___________．

3．被100℃的水蒸氣燙傷往往比100℃的水燙傷更嚴重，這是因為水蒸氣___________的緣故．

4．把燒紅的鐵棒放入冷水中，可以看到水面上出現“白氣”，在此過程中發生的物態變化先是__________，後是___________.

5．氣體打火機裡面的丁烷氣體，是利用__________的辦法使它成為液體貯存在打火機裡的．

6．運載火箭中的氧和氫都是以________狀態裝在火箭裡的，這樣做的最大好處是使它的________，便於___________和_________．

7．日常生活中使用的液化石油氣是在常溫條件下，用________的方法使它成為液體貯存在鋼罐裡的．

8．火箭剛發射時，高溫火焰向下噴到發射臺的地面，很多物體遇到這樣高溫火焰將會_________．為了保護髮射臺底，就建了一個大水池，讓火焰噴到水中，利用水的________來吸收巨大的熱量，我們在電視上看到火箭升空瞬間，伴有迅速擴充套件的龐大的白色氣團是____________形成的．

9．由於水能夠溶解多種物質，因此天然水總是溶有雜質，可以採用蒸餾的方法，除去水中的雜質，得到純淨的水．在製取蒸餾水的過程中，發生的物態變化有___________和____________．

10．夏天游泳時，在水裡並不覺得涼，而上岸後覺得驚，這是因為（ ）

A．水的溫度比氣溫高得多

B．人剛上岸，還沒有習慣岸上的環境

C．人體熱量一部分傳遞到空氣中

D．上岸後，人身上的水蒸發時從身體表面吸收了熱量

11．下列措施中，能使蒸發變快的是（ ）

A．把蔬菜裝入塑料袋後放入冰箱 B．給墨水瓶加蓋

C．用電熱吹風將溼頭髮吹乾 D．把新鮮的柑橘裝入塑料袋

12．下列現象描述一定質量的水在不同條件下蒸發快慢的情況，其中最能說明水蒸發快慢跟水的表面積有關的是（ ）

A．溫度不同的水，分別裝入相同的容器中，放在同處，蒸發快慢不同

B．溫度相同的水，分別裝入相同的容器中，放在不同處，蒸發快慢不同

C．溫度相同的水，分別裝入口徑不同的容器中，放在同處，蒸發快慢不同

D．溫度相同的水，分別裝入口徑不同的容器中，放在不同處，蒸發快慢不同

13．有些飯店在洗手間外安裝了熱風乾手器，開啟它就有熱風吹到手上，使手上的水很快蒸發掉，使水快速蒸發的原因是（ ）

A．加快了水面空氣的流動並提高了水的溫度

B．提高了水的溫度並增大了水的表面積

C．加快了水面空氣的流動並增大了水的表面積

D．加快了水面空氣的流動，提高了水溫並增大了水的表面積

14．為了確定風向，將手指上蘸些酒精或水，豎立在空中，手指感到涼的一側是

A．迎風一面 B．背風一面

C．側風一面 D．無法確定風向

15．在古代唐朝的皇宮裡，夏天由宮女推動高大的水車，將水灑到宮殿的房頂上，水再順房頂四周流下，這樣做的主要目的是（ ）

A．為了新奇，美觀 B．為了尋歡作樂

C．為了清潔房頂 D．為了解暑降溫

16．下列不屬於蒸發吸熱的現象是（ ）

A．夏天，在地上酒水會感到涼快 B．剛從游泳池上來的人會感到冷

C．天熱進，狗伸長舌頭進行散熱 D．冰溶化時，從外界吸熱，溫度不變

答案

1．氣，液；降低溫度，壓縮體積；汽化．

2．水蒸氣，冷空氣，小水滴

3．液化放熱．

4．汽化、液化．

5．常溫下壓縮體積．

6．液體，體積縮小，貯存和運輸．

7．壓縮體積（或增大壓強）．

8．熔化，汽化（或沸騰）；水蒸氣液化．

9．汽化（沸騰），液化．

10．D． 11．C． 12．C． 13．A． 14．A． 15．D． 16．D．

高一物理4.3 牛頓第二定律優化練習

1．由牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度，可是當我們用一個很小的力去推很重的桌子時，卻推不動它，這是因為( )

A．牛頓第二定律不適用於靜止的物體

B．桌子的加速度很小，速度增量極小，眼睛不易覺察到X

C．推力小於靜摩擦力，加速度是負的

D．桌子所受的合力為零

解析： F＝ma中F指合力，用很小的力推桌子時，合力為零，故無加速度．

答案： D

2．關於速 度、加速度和合外力之間的關係，下述說法正確的是( )

A．做勻變速直線 運動的物體，它所受合外 力是恆定不變的

B．做勻變速直線運動的物體，它的速度、加速度、合外力三者總是在同一方向上

C．物體受到的合外力增大時，物體的運動速度一定加快

D．物體所受合外力為零時，一定處於靜止狀態

解析： 勻變速直線運動就是加速度恆定不變的直線運動，所以做勻變速直線運動的物體的合外力是恆定不變的，選項A正確；做勻變速直線運動的物體，它的加速度與合外力的方向一定相同，但加速度與速度的方向就不一定相同了．加速度與速度的方向相同時做勻加速運動，加速度與速度的方向相反時做勻減速運動，選項B錯誤；物體所受的合外力增大時，它的加速度一定增大，但速度不一定增大，選項C錯誤；物體所受合外力為零時，加速度為零，但物體不一定處於靜止狀態，也可以處於勻速運動狀態，選項D錯誤．

答案： A

3．如右圖所示，質量為10 kg的物體在水平面上向左運動，物體與水平面間的動摩擦因數為μ＝0.2，與此同時，物體還受到一個水平向右的推力F＝20 N，則物體產生的加速度是(g＝10 m/s2)( )

A．0 B．4 m/s2，水平向右

C．2 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右

答案： B

4．搬運工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車，當力沿斜面向上，大小為F時，物體的加速度為a1；若保持力的方向不變，大小變為2F時，物體的加速度為a2，則( )

A．a1＝a2 B．a1<a2<2a1

C．a2＝2a1 D．a2>2a1

解析： 設總的阻力為F′，第一次推時F－F′＝ma1，式子兩邊同乘以2，得2F－2F′＝m2a1第二次推時，2F－F′＝ma2，比較兩個式子可以看出a2>2a1，所以D正確．

答案： D

5．力F1單獨作用於某物體時產生的加速度是3 m/s2，力F2單獨作用於此物體時產生的加速度是4 m/s2，兩力同時作用於此物體時產生的加速度可能是( )

A．1 m/s2 B．5 m/s2

C．4 m/s2 D．8 m/s2

解析： 由題意，力F1作用於物體的加速度a1＝3 m/s2，F2作用於物體的加速度a2＝4 m/s2，F1與F2的合力F的範圍

F1－F2≤F≤F1＋F2，故兩力同時作用於此物體的加速度a1－a2≤a≤a1＋a2.

即1 m/s2≤a≤7 m/s2，故選項A、B、C正確．

答案： ABC

6.

如右圖所示，位於水平地面上的質量為m的小木塊，在大小為F，方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面做勻加速運動．若木塊與地面之間的動摩擦因數為μ，則木塊的加速度為( )

A．F/m

B．Fcos α/m

C．(Fcos α－μmg)/m

D． [ Fcos α－μ(mg－Fsin α)]/m

解析： 對木塊作受力分析，如右圖所示，在豎直方向上合力為零，即Fsin α＋FN＝mg，在水平方向上由牛頓第二定律有Fcos α－μFN＝ma.聯立可得a＝Fcos α－μmg－Fsin αm，故選項D正確 ．

答案： D

7.

如右圖所示，物體在水平拉力F的作用下沿水平地面做勻速直線運動，速度為v.現讓拉力F逐漸減小，則物體的加速度和速度的變化情 況應是( )

A．加速度逐漸變小，速度逐漸變大

B．加速度和速度都在逐漸變小

C．加速度和速度都在逐漸變大

D．加速度逐漸變大，速度逐漸變小

解析： 物體向右做勻速直線運動，滑動摩擦力Ff＝F＝μFN＝μmg，當F逐漸減小時，Ff＝μmg不變，所以產生與v方向相反即向左的加速度，加速度的數值a＝Ff－Fm隨F逐漸減小而逐漸增大．因為a與v方向相反，所以v減小．

答案： D

8．在傾角為37°的光滑斜面上，質量為m的物體以加速度a勻加速下滑．現用沿斜面向上的推力 高二，使物塊以1.2a的加速度勻加速向上滑動，則推力的大小是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )[

A．1.2mg B．1.32mg

C．1.96mg D．2.2mg

解析： 在沿斜面方向上，物塊勻加速下滑時，

有mgsin 37°＝ma，①

勻加速上滑時，有F－mgsin 37°＝1.2ma.②

①②聯立解得推力F＝1.32mg.

答案： B

9.

如右圖所示，水平面上質量相等的兩木板A、B用一輕質彈簧相連，整個系統處於靜止狀態．現用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運動．研究從力F剛作用在木塊A上的瞬間到木塊B剛離開地面的瞬間這一過程，並且選定該過程中木塊A的起點位置為座標原點，則下列圖中可以表示力F和木塊A的位移x之間的關係的是( )

解析： 彈簧的形變數用x′表示，系統處於靜止狀態時，易知彈簧的壓縮量為mg/k；研究從F剛作用在木板A上的瞬間到彈簧剛恢復原長的瞬間這個過程，由牛頓第二定律得：F＋kx′－mg＝ma，又因為x＋x′＝mg/k，所以得F＝kx＋ma；研究從彈簧恢復原長時到木塊B剛離開地面的瞬間這個過程，同理得到F＝kx＋ma.故選項A正確．

答案： A

10.

質量均為m的A、B兩個小球之間系一個質量不計的彈簧，放在光滑的檯面上．A緊靠牆壁，如右圖所示，今用恆力F將B球向左擠壓彈簧，達到平衡時，突然將力撤去，此瞬間( )

A．A球的加速度為F/(2m)

B．A球的加速度為零

C．B球的加速度為F/(2m)

D．B球的加速度為F/m

解析： 恆力F作用時，A和B都平衡，它們的合力都為零，且彈簧彈力為F.突然將力F撤去，對A來說水平方向依然受彈簧彈力和牆壁的彈力，二力平衡，所以A球的合力為零，加速度為零，A項錯，B項對．而B球在水平方向只受水平向右的彈簧的彈力作用，加速度a＝Fm，故C項錯，D項對．

答案： BD

11.

如右圖所示，電梯 與水平面夾角為30°，當電梯加速向上運動時，梯面對人的支援力是其重力的6/5，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？

解析： 本題分解加速度比分解力更顯方便．

對人進行受力分析：重力mg、支援力FN、摩擦力Ff(摩擦力的方向一定與接觸面平行，由加速度的方向可推知Ff水平向右)．

建立直角座標系：取水平向右(即Ff方向)為x軸正向，此時只需分解加速度，其中ax＝acos 30°，ay＝ asin 30°(如下圖所示)．

建立方程 並求解：

x方向：Ff＝macos 30°

y方向：FN－mg＝masin 30°

所以Ff/(mg)＝3/5.

答 案： 35

12．某一旅遊景區，建有一山坡滑草運動專案．該山坡可看成傾角θ＝30°的斜面，一名遊客連 同滑草裝置總質量m＝80 kg，他從靜止開始勻加速下滑，在時間t＝5 s內沿斜面滑下的位移x＝ 50 m．(不計空氣阻力，取g＝10 m/s2，結果保留2位有效數字)問

(1)遊客連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？

(2)滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ為多大？

解析： (1)由位移公式x＝12at2

沿斜面方向，由牛頓第二定律得mgsin θ－Ff＝ma

聯立並代入數值後，得Ff＝mgsin θ－2xt2＝80 N

(2)在垂直斜面方向上，FN－mgcos θ＝0，又Ff＝μFN

聯立並代入數值後，得μ＝Ffmgcos θ＝0.12.

答案： (1)80 N (2)0.12

知識點概述

向心力是根據力的作用效果命名的。向心力可能是彈力、摩擦力或重力提供，也可能是幾個力的合力，還可能是某個力的分力提供。

勻速圓周運動的速率不變，而速度方向時刻在變化，只改變速度方向的力叫做向心力。

向心力最顯著的特點是與速度方向垂直，只改變速度方向，不改變速度大小。

作勻速圓周運動的物體，由於速度大小不變，速度方向不斷改變，合力一定與速度方向垂直，且合力指向軌跡彎曲一側，正好指向圓心，所以，將改變速度方向的力稱為向心力。

作勻速圓周運動的質點，合外力提供向心力;作非勻速圓周運動的物體來講，一般將其所受的力沿著運動方向和與運動垂直的方向進行分解：沿運動方向的力(稱為切向力)是改變速度大小;沿與運動方向垂直的力(稱為法向力)是改變速度的方向。

●向心力

(1)向心力是改變物體運動方向，產生向心加速度的原因.

(2)向心力的方向指向圓心，總與物體運動方向垂直，所以向心力只改變速度的方向.

(3)根據牛頓運動定律，向心力與向心加速度的因果關係是，兩者方向恆一致：總是與速度垂直、沿半徑指向圓心.

(4)對於勻速圓周運動，物體所受合外力全部作為向心力，故做勻速圓周運動的物體所受合外力應是：大小不變、方向始終與速度方向垂直.

●向心力公式

(1)由公式a=ω2r與a=v2/r可知，在角速度一定的條件下，質點的向心加速度與半徑成正比;線上速度一定的條件下，質點的向心加速度與半徑成反比.

(2)做勻速圓周運動的物體所受合外力全部作為向心力，故物體所受合外力應大小不變、方向始終與速度方向垂直;合外力只改變速度的方向，不改變速度 的大小.根據公式，倘若物體所受合外力F大於在某圓軌道運動所需向心力，物體將速率不變地運動到半徑減小的新圓軌道里(在那裡，物體的角速度將增大)，使 物體所受合外力恰等於該軌道上所需向心力，可見物體在此時會做靠近圓心的運動;反之，倘若物體所受合外力小於在某圓軌道運動所需向心力，“向心力不足”， 物體運動的軌道半徑將增大，因而逐漸遠離圓心.如果合外力突然消失，物體將沿切線方向飛出，這就是離心運動.

●用向心力公式解決實際問題

根據公式求解圓周運動的動力學問題時應做到四確定：

(1)確定圓心與圓軌跡所在平面;

(2)確定向心力來源;

(3)以指向圓心方向為正，確定參與構成向心力的各分力的正、負;

(4)確定滿足牛頓定律的動力學方程.

做圓周運動物體所受的向心力和向心加速度的關係同樣遵從牛頓第二定律：Fn=man在列方程時，根據物體的受力分析，在方程左邊寫出外界給物體提供的合外力，右邊寫出物體需要的向心力(可選用等各種形式)。

【例1】如圖37-1所示，一個大輪通過皮帶拉著小輪轉動，皮帶和兩輪之間無相對滑動，大輪的半徑是小輪半徑的2倍，大輪上的一點S離轉動軸的距離是半徑的'1/3.當大輪邊緣上的P點的向心加速度是0.12m/s2時，大輪上的S點和小輪邊緣上的Q點的向心加速度各為多大?

解析：P點和S點在同一個轉動輪子上，其角速度相等，即ωP=ωS.由向心加速度公式a=rω2可知：as/ap=rs/rp，∴as=rs/rpap=1/3×0.12m/s2=0.04m/s2.

由於皮帶傳動時不打滑，Q點和P點都在由皮帶傳動的兩個輪子邊緣，這兩點的線速度的大小相等，即vQ=vP.由向心加速度公式a=v2/r可知：aQ/aP=rP/rQ，∴aQ=rP/rQ×aP=2/1×0.12m/s2=0.24 m/s2.

點撥：解決這類問題的關鍵是抓住相同量，找出已知量、待求量和相同量之間的關係，即可求解.

【問題討論】(1)在已知ap的情況下，為什麼求解as時要用公式a=rω2、求解aQ時，要用公式a=v2/r?

(2)回憶一下國中電學中學過的導體的電阻消耗的電功率與電阻的關係式：P=I2R和P=U2/R，你能找出電學中的電功率P與電阻R的關係及這裡的向心加速度a與圓周半徑r的關係之間的相似之處嗎?

【例2】如圖37-2所示，一圓盤可繞一通過圓盤中心O且垂直於盤面的豎直軸轉動，在圓盤上放置一個木塊，當圓盤勻角速轉動時，木塊隨圓盤一起運動，那麼

A.木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向背離圓盤中心

B.木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向指向圓盤中心

C.因為木塊隨圓盤一起運動，所以木塊受到圓盤對它的摩擦力，方向與木塊的運動方向相同

D.因為摩擦力總是阻礙物體的運動，所以木塊所受到圓盤對它的摩擦力的方向與木塊的運動方向相反

解析：從靜摩擦力總是阻礙物體間的相對運動的趨勢來分析：由於圓盤轉動時，以轉動的圓盤為參照物，物體的運動趨勢是沿半徑向外，背離圓心的，所以盤面對木塊的靜摩擦力方向沿半徑指向圓心.

從做勻速圓周運動的物體必須受到一個向心力的角度來分析：木塊隨圓盤一起做勻速圓周運動，它必須受到沿半徑指向圓心的合力.由於木塊所受的重力和盤面的支援力都在豎直方向上，只有來自盤面的靜摩擦力提供指向圓心的向心力，因而盤面對木塊的靜摩擦力方向必沿半徑指向圓心.所以，正確選項為B.

點撥：1.向心力是按效果命名的，它可以是重力、或彈力、或摩擦力，也可以是這些力的合力或分力所提供.

2.靜摩擦力是由物體的受力情況和運動情況決定的.

【問題討論】有的同學認為，做圓周運動的物體有沿切線方向飛出的趨勢，靜摩擦力的方向應該與物體的運動趨勢方向相反.因而應該選取的正確答案為D.你認為他的說法對嗎?為什麼?

【例3】如圖37-3所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O;一根輕繩穿過小孔，一端連線質量為m=1kg的小球A，另一端連線質量為M=4kg的重物B.

(1)當小球A沿半徑r=0.1m的圓周做勻速圓周運動，其角速度為ω=10rad/s時，物體B對地面的壓力為多大?

(2)當A球的角速度為多大時，B物體處於將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態?(g=10m/s2)

點撥：小球A作勻速圓周運動，由繩子的拉力提供向心力，從而使B對地面的壓力減少.

當B物體將要離開而尚未離開地面時，小球A所需的向心力恰好等於重物B的重力

勢能的改變

一. 教學內容：勢能的改變

二. 重點：

1、理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進行計算。

2、理解重力勢能的變化和重力做功的關係。知道重力做功與路徑無關。

3、知道重力勢能的相對性。

4、瞭解彈性勢能。

三. 知識難點：

1、重力勢能的系統性和相對性。

2、重力勢能是標量，狀態量，重力做功與路徑無關，只取決於物體的始末位置。

3、彈力做功與動能變化之間的關係。

（一）重力勢能：

1、重力勢能的定義：物體由於被舉高而具有的能量叫重力勢能。

2、公式：Ep＝mgh

3、勢能是標量，正負與參考面的選取有關。

4、勢能的單位：焦（J）?ぜ/p>

5、關於重力勢能的理解：

重力勢能：物體受到的重力與所處高度的乘積，Ep＝mgh.重力勢能具有系統性，它是物體和地球組成的系統所共有，儘管習慣上說物體的重力勢能是多少，但不是地球上的物體單獨具有的；重力勢能具有相對性，只有規定了零勢面之後，重力勢能才有確定的值.這個值可以是正值（在零勢能面以上），可以是負值（在零勢能面以下），可以是零（在等勢面上）

例1. 如圖所示，寫出

（1）分別以桌面和地面為零點的小球的重力勢能？

（2）求小球落在桌面上與初態的重力勢能之差？

（3）如以桌面為零點，那麼在地面上的小球的重力勢能為多少？

SHAPE * MERGEFORMAT

解析：（1）小球相對於桌面的重力勢能為：小球相對於地面的重力勢能為： ＝mg（h1 h2）

可見，如果零點的選擇不同，重力勢能也

不同，因此在表達重力勢能的時候，要指明勢能零點的位置。

但重力勢能的差值和零點的選擇無關。

（2）以桌面為零點時勢能之差為：△ 以地面為零點時勢能之差為：△ ＝mgh2－mg（h1 h2） ＝－mgh1

（3）以桌面為零點時，地面上小球的重力勢能為：說明：

①參考平面的選取是任意的；

②選取的參考平面不同，物體的重力勢能的數值是不同的；

③通常選地面為參考平面。

（二）重力做功與重力勢能的改變：

1、重力公式推導：

－ ＝－ΔEp

3、重力勢能的計算：規定零勢能面，明確物體的重心位置以及重心到零勢能面的高度，代入公式Ep＝mgh求得.要注意h的正負等. 依據WG＝mgh1－mgh2 ＝－mgΔh或WG＝

例2. 如圖，請寫出以下3種情況下，物體從上到下時重力做的功

＝mgh＝mg（h1－h2）＝mgh1－mgh2。

由此可見，重力做功與路徑無關，只與物體起點和終點位置的高度有關。我們把這種做功只與物體起點和終點位置的高度有關，而與路徑無關的力叫做保守力。

（三）彈性勢能的改變：

1、彈性勢能的定義：發生形變的物體，在恢復原狀時能夠對外界做功，因而具有能量，這種能量叫做彈性勢能。

2、公式：Ep＝1/2kx2

其中k表示彈簧的勁度係數，x表示彈簧的形變數。

3、彈性勢能是標量

4、勢能的單位：焦（J）?ぜ/p>

5、關於彈性勢能的理解：

（1）彈簧的彈力做的功等於彈性勢能增量的負值。即W彈＝－ΔE彈

（2）彈性勢能（以彈簧為例），Ep＝1/2kx2 彈性勢能的大小與彈簧勁度係數和伸長量有關。

（四）典型例題：

例3. 如圖所示，一條鐵鏈長為2 m，質量為10 kg，放在光滑的水平地面上，拿住一端勻速提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間，拉力所做的功是多少？

解析：由於鐵鏈中各鐵環之間在未提起時無相互作用，所以勻速提起時的拉力F1總是等於被提起部分鐵環的重力，即F1＝G1＝m1g，由於m1是逐漸增大的，所以拉力F1也是逐漸增大的，所以不能用W＝Fhcosα求解.

總結：由功能關係，鐵鏈從初狀態到末狀態，它的重心位置提高了h＝L/2，因而它的重力勢能增加了ΔEp＝mgh＝mgL/2，又由於鐵鏈是勻速提起，因而它的動能沒有變化，所以拉力F對鐵鏈所做的功就等於鐵鏈重力勢能的增加量.

即WF＝ΔEp＝1/2mgL＝1/2×10×9.8×2 J＝98 J

例4. 有一質量為m，邊長為a的正方體與地面之間的摩擦因素μ＝0.3。為使它水平移動距離a，可以採用將它翻倒或向前勻速平推兩種。則：（ ）

解析：物體被平推著勻速前進，推力與摩擦力相平衡。翻倒則要克服物體重力做功。

勻速平推時：F＝f＝μmg，因而物體被平推著前進，外力對物體所做的功為：W1＝Fa＝μmga＝0.3mga.

將物體平推前進a，如圖所示。在翻倒過程中，立方體將繞其中一條稜（如A）轉動。僅在使其對角線AC轉到豎直過程中（以後，稍有一傾側，立方體會在重力作用下翻倒）這個過程中外力所做的功，就是使立方體的重心O升高所增加的重力勢能，所以外力做功為：W2＝ΔEP＝mg（

例5. 在水平地面上平鋪著n塊相同的磚，每塊磚的質量都為m，厚度為d。若將這n塊磚一塊一塊地疊放起來，至少需要做多少功？

解析：

方法一：外力所做的功，等於組成的系統重力勢能的增加。n塊磚平鋪在水平地面上時，系統重心離地的高度為 。當將它們疊放起來時，系統重心離地的高度為 。所以，至少需要做功

方法二：本題也可這樣求解：將第二塊磚疊上時，做功：

W2＝mgd；

將第三塊磚疊上時 高中政治，做功 W3＝mg?2d；……

將第n塊磚疊上時，做功 Wn＝mg （n－1）d。

所以，將這n塊磚一塊一塊地疊放起來，至少需要做功

顯然，上述用重力勢能變化的解法要簡單些。

例6. 如圖所示，質量為m的物體靜止在地面上，物體上面連著一個直立的輕質彈簧，彈簧的勁度係數為k。現用手拉住彈簧上端，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時物體已經離開地面，求物體重力勢能的增加量。

解析：物體被提升的高度等於彈簧上端提升的高度與彈簧拉伸的長度之差。物體離開地面後，彈簧的伸長量為

可見，物體上升的高度為 。

例7. 如圖所示，勁度係數為k1的輕質彈簧的兩端分別與質量為m1、m2的物塊1、2拴接，勁度係數為k2的輕質彈簧上端與物塊2拴接，下端壓在桌面上（不拴接），整個系統處於平衡狀態。現施力將物塊1緩慢豎直上提，直到下面的那根彈簧剛好脫離桌面。在此過程中，兩物體的重力勢能分別增加了多少？

解析：下面的彈簧受到的壓力大小為 （m1 m2）g，彈簧的壓縮量

要使其離開桌面，物塊2應上升高度△x2，則物塊2增加的重力勢能為

把物塊1拉起的過程中，上面的彈簧是由壓縮狀態轉為拉伸狀態，其原先壓縮的長度

最終拉伸的長度 ，

則物塊1提升的高度為

所以，物塊1增加的重力勢能為

（五）課後小結：

【模擬】

1、關於重力勢能的幾種理解，正確的是

A. 重力勢能等於零的物體，一定不會對別的物體做功

B. 相對於不同的參考平面，物體具有不同數值的重力勢能，但這並不影響研究有關重力勢能的問題

C. 在同一高度將物體不論向何方向丟擲，只要丟擲時的初速度大小相同，則落地時減少的重力勢能必相等

D. 放在地面的物體，它的重力勢能一定等於零

2、重力做功與重力勢能變化的關係正確的是（ ）

A. 重力做功不為零，重力勢能一定變化 B. 重力做正功，重力勢能增加

C. 重力做正功，重力勢能減少 D.克服重力做功，重力勢能增加

3、質量為1 kg的鐵球從某一高度自由落下，當下落到全程中點位置時，具有36J的動能. 空氣阻力不計，取地面為零勢能面，g取10 m／s2，則

A. 鐵球在最高點時的重力勢能為36 J

B. 鐵球在全程中點位置時具有72 J機械能

C. 鐵球落到地面時速度為12 m／s

D. 鐵球開始下落時的高度為7.2 m

4、一根長為2米，重力為200牛的均勻木杆放在水平地面上，現將它的一端從地面抬高0.5米，另一端仍擱在地面上，則所需做的功為（ ）

A. 400 J B. 200 J C. 100 J D. 50 J

5、物體m沿不同路徑從A滑到B，如圖所示，重力所做的功為：（ ）

A. 沿路徑I 重力做的功大 B. 沿路徑II 重力做的功大

C. 沿路徑I 和 II重力做的功一樣大 D. 條件不足，無法判斷

6、（2000年上海）行駛中的汽車制動後滑行一段距離最後停下；流星在夜空中墜落併發出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產生電流，上述不同現象中所包含的相同的過程是（ ）

A. 物體克服阻力做功

B. 物體的動能轉化為其他形式的能量

C. 物體的勢能轉化為其他形式的能量

D. 物體的機械能轉化為其他形式的能量

7、質量為m的物體，以一定的初速度V0，豎直向上丟擲至返回丟擲點的過程中，重力對物體做功________J。

8、質量為5千克的銅球，從離地15米高處自由下落1s後，它的重力勢能減少____J，重力做功________J （g＝10m/s2）

9、質量為10kg的物體靜止在地面上，現用120牛豎直向上的力提升物體（g取10m/ s 2），物體上升10m時，拉力做功________J，物體動能增加______J，重力勢能增加__________J。

10、（1996年全國）勁度係數為k1的輕質彈簧兩端分別與質量為m1、m2的物體1、2拴接. 勁度係數為k2的輕質彈簧上端與物塊2拴接，下端壓在桌面上（不拴接），整個系統處於平衡狀態，現施力將物塊1緩慢地豎直上提，直到下邊那個彈簧的下端脫離桌面. 在此過程中，物塊2的重力勢能增加了___________，物塊1的重力勢能增加了___________.

11、如圖所示，在高h＝15m的光滑平臺上，一質量為m＝2kg的小球被一細繩拴在牆上，小球和牆之間有一被壓縮的輕質彈簧，現燒斷細繩，小球被彈出。小球落地時的速度為V2＝20m/s，不計空氣阻力，求：（g＝10m/s2）

（1）小球離開彈簧時的速度V1；

（2）燒斷細繩前彈簧所具有的彈性勢能。

12、如圖所示，輕質長繩水平地跨過相距2L的兩個定滑輪A、B 上，質量為m的物塊懸掛在繩上O點，O與A、B兩滑輪的距離相等，在輕繩兩端C、D分別施加豎直向下的恆力F＝mg，先托住物塊，使繩處於水平拉直狀態. 從靜止釋放物塊，在物塊下落過程中，保持C、D兩端的拉力F不變，則：

（1）當物塊下落距離h為多大時，物塊的加速度為零.

（2）當物塊下落上述距離的過程中，克服C端恆力F做的功W為多少?

（3）求物體下落的最大速度vm和最大距離H.

【試題答案】

1、BC 2、ACD 3、BCD 4、D

5、C 6、AD 7、0 8、250，250

9、1200，200，1000

10、g2；m1（m1＋m2）（11、（1）10m/s（2）100J

12、（1） －1）mgL （3） ； L

高中物理：電學知識記憶口訣

電源有個電源力，

推動電荷到正極，

正負極間有電壓，

電路接通電荷移。

直流電路等效圖

無阻導線縮一點，等勢點間連成線；

斷路無用線撤去，節點之間依次連；

整理圖形標準化，最後還要看一遍。

安培定則歌

導線周圍的磁力線，用安培定則來判斷。

判斷直線用定則一，讓右手直握直導線。

電流的方向拇指指，四指指的是磁力線。

判斷螺線用定則二，讓右手緊握螺線管。

電流的方向四指指，N極在拇指指那端。

磁體周圍有磁場，N極受力定方向；

電流周圍有磁場，安培定則定方向。

BIL安培力，相互垂直要注意。

洛侖茲力安培力，力往左甩別忘記。

電磁感應磁生電（電動勢），

產生條件磁通變，

迴路閉合有電流，

迴路斷開是電源，

感應電動勢大或小，

磁通變化的快和慢，

楞次定律定方向，

阻礙變化是關鍵，

導體切割磁力線，

右手定則更方便。

勻強磁場（中）線圈轉，旋轉產生交流電，

電流電壓電動勢，變化規律是絃線，

中性面計時是正弦，平行面計時是餘弦，

NBSω是最大值，有效值用熱量來計算。

自行發光是光源，同種均勻直線傳。

若是遇見障礙物，傳播路徑要改變。

反射折射兩定律，折射定律是重點。

光介質有折射率，它的定義是正弦（比值）。

大學聯考物理備考：全國大學聯考理綜物理試題研究

【摘要】大學聯考是我們人生一次大的轉折點，所以大家要盡最大的努力好好複習，爭取在大學聯考中取得好成績。小編為大家整理了大學聯考物理備考，供大家參考。

我們主要研究了近三年來的全國理綜試卷，對試卷考查的知識點、題型、深度和命題方向進行了分析，認為有如下特點。

一、突出對物理學科主幹知識的考查

全國大學聯考理綜試卷物理部份試題以高中物理的主幹知識為主考查。主體內容涉及到力學和電磁學的主要概念和規律。如勻變速運動的規律、牛頓運動定律、萬有引力定律、機械能守恆定律、動量守恆定律、電場和磁場的基本概念、電路分析、電磁感應定律等。

大學聯考試題圍繞“運動和力”、“能量與守恆”兩條主線索進行命題。

從“運動和力”方面考查的主要有：勻速直線運動、豎直平面內的圓周運動、類平拋運動、物體間的相互作用、粒子在電場與磁場中的運動、閉合線圈(或導線)切割磁感線等。如08年大學聯考各地大學聯考試題中，考查帶電粒子在電磁場中運動的有：全國Ⅰ卷、重慶卷、天津卷、四川卷等。

從“能量與守恆”方面考查的有：動能、勢能(重力勢能、彈性勢能、電勢能、分子勢能等)、核能、內能、動能定理、機械能守恆定律、熱力學第一定律等。考查的模型主要有天體運動、彈簧體問題、連線體問題、平拋運動和類平拋運動、導體或閉合線圈在磁場中運動、物體間相互作用及碰撞等。

另外，常規題和經典題仍將是試題的主流，如08年全國Ⅰ卷中的第14、第15、第18、第20、第21、第22(1)、第23、第24題等;Ⅱ卷中的第14、第15、第16、第17、第18、第19、第22、第23題等。

同時，大學聯考試題的難度比較穩定。

二、注重應用能力的考查

大學聯考物理試題會越來越與新課程思想接軌，對學生應用能力的考查越來越突出。要求考生關注科學技術與社會、經濟發展的聯絡，注重物理在生產、生活等方面的應用。試題注重考查學生的一種學生能力、應用能力，比如提取資訊、處理資訊的能力等。如06年全國1卷中求“嫦娥一號”的執行速率，07年全國Ⅱ卷從能量的角度考查探月衛星的發射，08年Ⅰ卷中要求估算太陽、地球對月球的萬有引力比值，Ⅱ卷中最後一道“嫦娥一號”繞月運動時微波訊號發射到地球的實際情況等。其它還有估算雲層的高度、學生的接力賽、運動員從下蹲到起跳等都是學生所熟悉的生活實際問題。

這類問題的考查核心就是考查學生物理建模力能力，即從實際生活現象或問題抽象出物理模型的能力。比如運動員從下蹲到起跳的過程其實就是豎直方向的動量問題，也可以是牛頓第二定律的簡單運動。如果學生的基礎知識比較紮實，又能夠順利地將這些描述實際現象的物理文字轉變為物理圖景，就會很容易解答出來。

另外，比如08年全國Ⅰ卷中的17題和19題還有一個特點就是都是估算題，也是少已知條件的試題，17題沒有告訴地球公轉週期，19題沒有告訴氣體在標準狀態下的體積等。這些都要求學生具有一些基本的日常知識，關心生產、生活實際。

三、實驗題考查學生的探究能力和知識遷移能力

近些年來實驗題對學生的實驗探究能力的考查是比較強的，而且還會越來越新穎化、能力化。設計性實驗是主流。主要具有如下特點：

1、實驗題仍將是兩個小題，一個較易，一個較難，具有一定的梯度。而且必有一個是設計性實驗。

2、這些試題考查的實驗的主要原理、方法等都來自教材上的演示實驗、學生實驗，但創設了新的物理情景，即題面上有很大的新意。充分體現了“源於教材但不拘泥於教材”的命題原則。

3、實驗第一小題，往年都是考查教材中常規實驗的基本原理、基本操作、或基本儀器的使用和讀數等，但08年也有了新的變化，改平時“一個物體運動來驗證機械能守恆”為“兩個連線體的運動來驗證機械能守恆”。這也是一個設計性、探究性實驗，要求學生能夠靈活地理解實驗原理和分析控制實驗誤差。

4、考查的知識內容仍將是電學實驗為主體，力學實驗為輔，一般是一道力學題，一道電學題。

5、實驗會考查學生的圖表資料的處理能力，分析計算能力，誤差分析能力等。如給你一組實驗資料要求描點連線並根據描出的圖線得出實驗結論，這是學生的難點。還有畫電路原理圖、實物連線等。

6、有時為了加大對實驗考查的力度，還會將某些實驗操作、實驗現象觀察及演示實驗等內容放到選擇題中去考查。如06年全國Ⅰ卷中的第19題等。

四、運用數學知識解答物理問題的能力要求越來越高

數學知識不僅是解決物理問題的工具，本身也是一種物理思維方法。具體地講，物理會考查的主要數學方法有：

1、圖象處理能力

(1)給定圖象圖表資訊，要求學生提取資訊並處理，尋找規律。

每年的物理試題中都會有大量的圖表圖例，包括示意圖、各種規律圖象、資料列表等，尤其是是些空間立體示意圖，要求學生從這些圖表圖象示意圖中獲取相關的資訊——，即讀圖的能力。

(2)用圖象描述物理規律

要求學生用圖象來描述物理現象、物理規律、計算結果等。如描述線框進入有界磁場區域時切割磁感線產生的感應電流或感應電動勢隨時間的變化圖線(全國大學聯考多次考查，是學生的難點)，通過計算描述示波器螢幕上觀察到的圖象，描述機械波的波形圖或振動圖，實驗題中的描點連線等。

(3)用圖象法解決物理問題

圖象法解題屬於物理解題方法與技巧，是一種非常好的物理思維方法。如速度—時間圖象、位移—時間圖象、加速度—時間圖象、磁通量—時間圖象、感應電流或電動勢—時間圖象、分子力—分子間距離圖象、分子勢能—分子間距離圖象、彈簧彈力—變化量圖象等，由於這些圖象能生動形象、一目瞭然地反映問題，因此，若能巧妙地運用對解題帶來很多方便。特別是動力學綜合題中運用速度—時間圖象是一種很好的輔助方法。

(4)輔助法

比如運動過程草圖、受力分析圖、電路圖、光路圖、原子能級躍遷圖等，都是解題過程中的一種輔助手段，若能熟練地畫出相應的輔助圖，對解題帶來很大的幫助。

2、特殊數學思維方法

在物理解題中要經常用於一些比較特殊的數學方法，比如數學歸納法(碰撞或往復運動模型中常見)，正弦定理法(靜力學三力平衡且三力不是直角三角形時多見)，相似三角法，三角函式極值法，二次函式判別式法(追趕問題、求極值問題等中多見)，不等式法(判斷題中多見)，數列和二項式定理(能級躍遷求光子種類等中多見)，數形結合法(力學和電學中多見)，等等。

還比如圓的對稱性及相關知識的運用就是個重要的物理方法，如帶電粒子在電磁場中的運動求半徑、求圓心、畫運動軌跡、判斷相關的角度(如進、入磁場邊界時的對稱性)等，求相關極值，如圓形磁場的最小面積(最大弦長對應最小磁場面積)等。

3、估演算法

在物理學中經常用到估算的辦法和近似的辦法，以及小量的處理辦法。