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图书名称:《高三物理教学研究》
- 【作 者】《物理教师》编辑部编
- 【页 数】 220
- 【出版社】 上海:华东理工大学出版社 , 1997
- 【ISBN号】7-5628-0783-3
- 【价 格】14.50
- 【分 类】物理-教学研究(学科: 高中) 教学研究-物理(学科: 高中)
- 【参考文献】 《物理教师》编辑部编. 高三物理教学研究. 上海:华东理工大学出版社, 1997.
图书目录:
《高三物理教学研究》内容提要:
《高三物理教学研究》内容试读
考点、题例部分
大小变为原来的子,则A端上移的距离可能是
第一章力
物体的平衡
(A)Mg.
3k,k2
(B)2(kMg.
3k1e2
1,力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。(考点10部分内容,
(C)4+红2Mg
3k1k2
B级要求)
D)52g。
2.重力是物体在地球表面附近受到的地球对
解:应选(A)(D)。
它的引力。重心。(考点12部分内容,B级要求)
说明:本题应考虑上提后乙弹簧处于压缩和拉
3.形变和弹力。胡克定律。(考点14,B级要
伸两种情况。若乙弹簧仍处于压缩情况,则由题意
求)
例1将劲度系数为的均匀的弹簧截去一
可得其压缩量变为原来的子,而原先的压缩量为
部分,使留下部分的自由长度为整个长度的”,则
警从而M上升了警。甲弹资应处于拉伸状态。
留下部分的劲度系数
其弹力应是警散其伸长签从面A点上移
(A)仍为。
3k
(B)变为册。
十=十Mg.由类似的分析可得乙弹簧处于
3k3k1k2
(C)变为是
拉伸情况下A点将上移52Mg。
(D)无法确定,因为不知原弹簧自由长度。
4静摩擦,最大静摩擦力。(考点15,A级要
解:应选(C).
求)
说明:将整个弹簧一端固定,在另一端作用一
5.滑动摩擦,滑动摩擦定律。(考点16,B级要
求)
拉力F,则其中的”部分亦应受到其余部分弹簧
根据“考试说明”,“不要求知道静摩擦因数。”
对它的拉力F。若整个弹簧的伸长量为x,由于弹
例3(1988年
簧是均匀的,则其中的”部分相应伸长量
全国高考题)在粗糙
m◇只
左
右
士=。根据胡克定律,F=红,F=士,所以
水平面上有一个三角形木块abc,在它
=兰=四
的两个粗糙斜面上
图1-2
另外,将劲度系数分别为1、k…kn的弹簧
分别放两个质量m1和m2的木块,m1>m2,如图1
串联或并联使用,此弹簧组总的劲度系数为或
2所示。已知三角形木块和两物体都是静止的,则
1
粗糙水平面对三角形木块
(A)有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向
k舞=k1十k2十…十kn。
右。
例2如图1-1所示,物块
(B)有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向
质量为M,与甲、乙两弹簧相连
左。
接,乙弹簧下端与地面连接,甲、
M
(C)有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确
乙两弹簧质量不计,其劲度系数
定,因为m1、m2、91、2的数值并未给出。
分别为:和2。起初甲处于自
(D)以上结论都不对。
由长度。现用手将弹簧的A端
解:应选(D)
缓慢上提,使乙弹簧产生的弹力
图1-1
说明:木块m1受重力和三角形木块的作用
1
(弹力与摩擦力的合力)而静止,则此作用力应与重
1-4中的邸一个?
力平衡,方向竖直向上。由牛顿第三定律,木块m
解:应选(D)
对三角形木块的作用力方向竖直向下,同样,木块
说明:开始阶段,物体受滑动摩擦力,有「=
m:对三角形木块的作用力方向亦竖直向下,因此
以N=以F=kt,cct,图象是一段过原点的直线。物
三角形木块相对于水平面无运动趋势,不受摩擦方
体经加速下滑和减速下滑两个阶段后静止,∫=G,
作用。
但在减速下滑阶段有>G.故正确图象是(D)。本
本题若采用“整体分析法”则更简单。把静止的
题若不仔细分析物体的运动有-减速过程,易错选
木块m1、m2和三角形木块看成一个整体。这一整
(C)
体在水平方向上无其它外力作用,因而不存在摩擦
6.物体受力分析。受力图。(考点20部分内
力。本题是用平衡条件分析摩擦力的典型例子。
容,B级要求
例4(1988
7.力是矢量,力的合成和分解。(考点10部分
年上海高考题)两
内容,B级要求)
重叠在一起的滑
根据“考试说明”,“关于力的合成和分解在计
块,置于固定的倾
算方面,只要求会应用直角三角形知识求解”。
角为B的斜面上,
图1-3
例6如图1-5,物体M用OA和OB两根等
如图1-3所示.滑块A、B的质量分别为M,m,A与
长的绳子悬挂在半圈弧的架子上,B点固定不动
斜面间动摩擦因数为山,B与A的动摩擦因数为
A端由顶点C沿圆弧向D移动,在此过程中,绳子
?。已知两滑块都从斜面由静止以相同的加速度滑
OA的张力将
下,则滑块B受到的摩擦力
(A)由大变小。
(B)由小变大
(A)等于零。
(C)先减小后增大。
(D)先增大后减小。
(B)方向沿斜面向上。
(C)大小等于4 mgcos0。(D)大小等于4mgos8.
解:应选(B)(C)
说明:设滑块B受到沿斜面向上的摩涤力f,对B有mgsin0一f=ma,
对A有Mgsin8+f-h(M+m)gcos0=Ma。两式消去a可得f=mgcos9。
图1-5
图1-6
上解的假设对问题的讨论具有一般性。因为,
解:应选(C).
若求得∫为零,则说明B不受壁擦力;若求得f为
说明:可将重物对O点的拉力(等于雪力Mg)
正,则说明B所受摩擦力确实沿斜面向上;若求得
沿AO、BO两方向分解,并将多种情况合并画在-
∫为负,则说明B所受摩擦力应该沿斜面向下。本
张力的分解图上,如图1-6。可见,O4的张力先减
题是用牛顿运动定律分析摩擦力的典型例子。
小后增大。
例5把一重为G的物体,用一个与时间成正
此类习题还可以用计算的方法求解,但用上述
比的水平推力F压在足够高的平整墙壁上。从
图解法比较简单直观。
0开始物体所受的摩擦力随时向变化的图象是图
例7如图1-7
所示,绳的一端A固
A
定在墙上,另一端B
通过固定在直杆上的定滑轮吊一重物。直
杆可绕靠墙的O点转
动,杆、视轮、绳的质量
图1-7
图1-4
及摩擦均不计。设斜拉绳中的张力为T,杆受压力
为F,若把绳的A端沿墙稍向下移一微小距离,并
与N的合力F应与G大小相等,方向相反,如图
使整个装置再次平衡,则有
1-11所示。由△BNF∽△OBA可得
(A)T、F均增大。
(B)T减小,F增大。
(C)T不变,F增大。(D)T、F均不变。
=年-从而T=N=4
解:应选(C)。
说明:本题采用了相似三角形法求解。
说明:由于绳子是跨过定滑轮悬挂重物的,整
个装置平衡时,绳子张力T等于G而不变,杆受压
力F应等于绳子拉力的合力,方向沿杆向。现绳的
A端沿墙下移,两拉力夹角减小而合力增大,即F
增大。此题应与绳子直接与杆端连结的情况相区别。
8.共点力作用下的物体的平衡。(考点22,B
图1-10
图1-11
级要求)
例10如图1-12所示,两块相同的竖直木板
例8(1996年
之间有质量均为m的四块相同的砖,用两个大小
上海高考题)如图
均为F的水平力压木板,使砖静止不动。设所有接
1-8所示,长为5m
触面的动摩擦因数均为4,则第二块砖对第三块砖
的细绳的两端分别
的摩擦力大小为
系于竖立在地面上
4(米)
(A)0.
(B)mg·
相距为4m的两杆
7777777777777777
(C)4F。
(D)2mg.
的顶端A、B。绳上
图1-8
解:应选(A).
挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12N
的物体。平衡时,绳中的张力T
解:应填10N。
分析:如图19,带有挂钩的物体
D
受重力和绳子拉力
图1-12
图1-13
图1-14
作用。设物体平衡
说明:先取四块砖为研究对象,分析受力如图
时挂在O点,过O
777777777777777
1-13所示。由平衡条件得2f=4mg,所以f=2mg。
的水平线与两杆的
图1-9
再取边上的两块砖(如3、4两块)为研究对象,设第
交点分别为C、D。由于挂钩光滑,OA,OB两段绳
二块砖对第三块砖的摩擦力为P,分析受力如图
中的张力大小相等。由共点力作用下物体的平衡
1-14所示。由平衡条件得P+f=2mg,从而P=
条件,有Teos0,=Tcos02,Tsin9,+Tsin,=G。从
0。本题的求解需交叉使用整体法和隔离法,巧取研
G
而,月=:,T=2品队·由图中几何关系可知,c0s0
究对象。
例11(1990年全国高考
-87-8品-8+8品=手,所以sim8=号,T-OC OD OC+OD 4
题)用轻质细线把两个质量未知
10(N)。本题采用了正交分解法求解。
的小球悬挂起来,如图1-15所
例9.如图1-10,长为1的线的上端A固定,下
示。今对小球a持续施加一个向
端拴一重力为G的小球B,小球靠在半径为”的光
左僧下30的恒力,并对小球b
滑球面上。设线的固定点A和球心O的连线AO
持续施加一个向右偏上30的
在竖直方向上,跟球相交于C点,AC的长度为d。
同样大的恒力,最后达到平衡。
图1-15
试求线对小球的拉力和球面对小球的支持力。
表示平衡状态的图(见图1-16)可能是
解:以小球B为研究对象,它受重力G、线的拉
解:应选(A)。
力T和光滑斜面的支持力N的作用而平衡,则T
说明:对两个小球进行整体受力分析。外加两
3
作用线跟杆在同一竖直面内,它们对转轴的力矩分
别是M、M、M、M,则各力矩的大小关系是
(A)'M1=M2>M=M.
(B)M:>M=M=M.
(C)Mi>M:>M>M.
(C)M:>M>M>M.
解:应选(B)。
图1-16
说明:本题可将力沿杆向和垂直于杆向两个方
力已大小相等方向相反,两力合力为零。两球还受
向分解,则该力的力矩应等于其垂直于杆向的各分
重力,平衡时所受外力的合力为零,上段绳子必须
力的力矩,从而只要比较各力在垂直于杆向上的分
取竖直方向,以提供向上的拉力与重力平衡,因此,
力的大小,便可判断力矩的大小。
(B)、(C)、(D)三图均可排除。本题也可用隔离法
对a、b小球进受力分析而得到同样结果,但不及上
第二章
物体的运动
述整体法分析简单。
例12在倾角0=30的斜面上放置一个重
200N的物体,物体与斜面间的动摩擦因数H=
1.机械运动,质点。(考点1,A级要求)
2.位移和路程。(考点2,B级要求)
写要使物体沿斜面匀速向上移动:所加的为至
3.匀速直线运动。速度。速率。位移公式
少要多大?方向如何?
s=t。st图。-t图。(考点3,B级要求)
解:设所加的力
根据“考试说明”,“不要求会用-t图去讨论
与斜面成a角斜向
问题”。
上,物体受力和坐标
例1百货大楼一、二楼间有一部正以恒定速
轴如图1-17所示.
度向上运动的自动扶梯,某人以相对梯的速度口沿
由平衡条件可得
309
梯从一楼向上跑,数得梯子有N1级;到二楼后他
Fcosa=Gsin30°+
图1-17
又反过来以相对梯的速度。沿梯向下跑至一楼,数
f,Fsina +N
得梯子有N?级。那末,该自动扶梯的梯子实际为
级。
Gcos30°,又f=N,从而F=200V3
V3 cosa+sina
解,应填说。
100V3
100V3
说明:设扶梯的速度为,从一楼至二楼的梯
V
1
sin60cosa-+cos60sina
子共N级,扶梯相邻两级沿扶梯运行方向间的距
2
-cosa+-
离为0,该人上跑数得1级的时间内,扶梯上移了
100V3
8in(60°+a)。所以。当a=30时,F最小=100V3
(N一N)级;该人下跑数得N2级的时间内,扶梯
≈173(N).
上移了(N,-N)级。从而=W-N)0
说明:本题是运用三角函数公式求解物体平衡的极值问题的典型例子。
-》,可得N=斜0
9.力矩。(考点
例2如图2-1
11,B级要求)
所示,一质点从A
例13如图1
点出发沿AC方向
18所示,直杆AB
以速度匀速运
可绕墙上的铰链转
动,与此同时另一质
图2-1
动,图中虚线与杆平
图1-18
点以证度从B点
行,杆的B端受四个力F1、F2、F、F,的作用,力的
出发作匀速运动。已知A,C相距L,BC与AC垂
一4-
直,且BC长为d。若两质点能相遇,v2最小为多
图线乙和丙则均表示质点由O点直接沿规定的正
大?其方向如何?
方向运动到A点(所不同的只是乙为匀速运动,丙
解:设两质点经时间t后在D点相遇,1、2分
为变速运动),如图2-3所示。可见,在0一时间
别与AB成a、0角,则在三角形ABD中由正弦定
内,甲、乙、丙三者的位移相等,乙、丙的路程相等,
理可得品品即器-盖-部可见,
甲的路程较大,从而,平均速度甲=z=侧,平均
当0=90°,即2与AB垂直时,有最小值
速度7甲>7z=可刚。
d
说明:决不能将位移图线当作质点的运动轨
tgw=sina-=工
迹。
说明:注意正弦定理等数学规律在物理解题中
5.匀变速直线运动。加速度。公式v=o十at,
的应用。
4.变速直线运动、平均速度、瞬时速度(简称
s=vot+1at,w2-w2=2as。-t图.(考点4,B级
速度)。(考点4,B级要求)
要求)
例3(1989年上海高考题)一物体作同向直
例5(1996年全国高考题)一物体作匀变速
线运动,前一半时间以9.0m/s的速度作匀速运
直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度
动,后一半时间以6.0m/s速度作匀速运动,则物
的大小变为10m/s。在这1s后速度的大小变为
体的平均速度是
m/s。另一物体也作同
10m/s。在这1s内该物体的
向直线运动,前一半路程以3.0m/s速度作匀速运
(A)位移的大小可能小于4m。
动,后一半路程以7.0m/s速度作匀速运动,则物
(B)位移的大小可能大于10m。
体的平均速度是
m/s。
(C)加速度的大小可能小于4m/s2。
解:应依次填7.5,4.2.
(D)加速度的大小可能大于10m/s2.
说明:设物体运动的总时间为t、总位移为5,
解:应选(A)(D).
则
说明:将物体初速度方向定为正方向,则
t
t
_十0=7.5(m/s),
4m/s,t=1s后物体的速度u可能为士10m/s。由
=
2dd2=42(m/s).
=十a和5=wt+是a,若4=10m/s,则a
/21s/21+w2
6m/s2,s=7m;若,=一10m/s,则a=一14m/s2,3=一3m,负号仅表示加速度或位移与初速度方向
一般情况,求平均
相反,大小则分别为14m/s2、3m
速度不能简单地将各
例6完全相同的三木块并排地固定在水平
个速度值取平均值。
面上,一颗子弹以速度)水平射入。若子弹在木块
如此题的后半题,取两速度的平均值,便会得
中做匀减速运动,穿透第三块木块后速度为零,则子弹依次射入每块时的速度比和穿过每块木块所
出5.0m/s的错误结论。
用时间比分别是:
例4试比较图
(A)1:2=321。
图2-2
22中甲、乙、丙三条
(B)1::=V3:V2:V1.
位移图线所表示的各
(C)t红t=1:V2:V3。
质点在0一时间内
甲
(D):红:=(V3-V2):(V2-1)
平均速度和平均速率
0
AB
1
的大小。
乙丙
解:应选(B)(D).
解:设离坐标原点
图2-3
说明:倒过来分析,则可把问题等效于子弹向
O的位移为3A、sa的点
左作初速为零的匀加速运动。由,2=2as得u,cc
分别为A和B,则图线甲表示质点由O点沿规定
的正方向运动到B点,再反方向运动回到A点:而
Vs,所以21=1:V2:V3,即1:
-5-
2:=V3:V2:1。由,=at得0c形,所以
解:应选(A)(C)(D)。
:(ta+2):(+2+t)=1:V2:V3,所
说明:若物体作匀加速运动,则其到达路程
以1:红:=(V3-V/2):(V2-1):1。
的中间位置时已过了中间时间,故:>2:若物体
这种“倒过来分析”的等效思维方法,可以化难
作匀减速运动,则其到达路程s的中间位置时尚未
为易、化繁就简。
到中间时刻,故山<2;若物体作匀速运动,则其到
例7一质点由A点出发沿直线AB运动,行
达路程s的中间位置时刚好达中间时刻,故1一
程的第一部分是加速度为a的匀如速运动,接着是
,考虑到t图象中的相应面积可表示路程,亦可
加速度为的匀减速运动,抵达B点时恰好静止。
作出如图2-4所示的三幅图象加以判定。
如果AB的长度是5,试求质点走完AB所用的时
间t。
解:设质点在前后两段的运动时间分别为4和t,运动中的最大速度为v,全程平均速度为可,则有v=a,=ad,受==兰,得
t
t/2
2s(a-a')
匀加速
匀减速
Vaa'
图24
说明:物体的多阶段运动,要注意找出各阶段间的联系,如前一阶段的未速度即为后一阶段的初速度等。另外,平均速度的运用往往能简化解题过
第三章
牛顿运动定律
程。
例8某人骑自行车以4m/s的速度匀速前
1.牛顿第一定律。惯性。(考点17,B级要求)
进,某时刻在他前面7m处以10m/s的速度同向行
例1(1984年全国高考题)火车在长直水平
驶的汽车开始关闭发动机,而以2m/s2的加速度减
轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳
速前进。此人需要多长时间才能追上汽车?
起,发现仍落回到车上原处,这是因为:
解:由=at,可得汽车经过t=5s即可
a
(A)人跳起后,厢内空气给他以向前的力,带
停下。汽车停下处距离该人的初始位置s=so十(t
着他随同火车一起向前运动。
-合ar2=32m,该人在:时间内可前进的距离
()人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动。
=t=20m,这说明在汽车停下后人才能追上汽
(C)人跳起后,车在继续向前运动,所以人落
车。所以,此人追上汽车所需的时间1=÷=8s。
下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离
说明:解多个物体运动问题的关键是需找出它
太小,不明显而已。
们之间的联系,一般可从位移、时间或速度等方面
(D)人跳起后直到落地,在水平方向上人和车
去找。对运动过程应作具体分析,不能宜目乱套公
始终具有相同的速度。
式
解:应选(D)
例9(1995年上海高考题)物体沿一直线运
说明:火车作匀速直线运动,车及车内物体所
动,在:时间内通过的路程为。它在中间位置号
受合力均为零。人竖直跳起时及跳起后,没有水平方向力的作用,根据牛顿第一定律,人在水平方向
处的速度为,在中间时刻一时的速度为2,则
与火车一样保持匀速直线运动状态。
1和?的关系为
2.牛顿第二定律。质量。(考点18部分内容,
(A)当物体作匀加速直线运动时,>2。
B级要求)
(B)当物体作匀减速直线运动时,1>2。
例2如图3-1所示,弹簧左端固定,右端自由
(C)当物体作匀速直线运动时,=2。
伸长到O点并系住物体m。现将弹簧压缩到A点,
(D)当物体作匀减速直线运动时,山<2。
然后释放,物体一直可以运动到B点。如果物体受
6
···试读结束···