（江蘇專版）2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 考前調(diào)節(jié) 激發(fā)狀態(tài)檢測（含解析）

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1、（江蘇專版）2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 考前調(diào)節(jié) 激發(fā)狀態(tài)檢測（含解析） 一 (一)力與直線運(yùn)動 物理概念、規(guī)律 公式 備注 勻變速直線運(yùn)動 勻變速直線運(yùn)動　 v＝v0＋at x＝v0t＋at2 v2－v02＝2ax v＝＝ Δx＝aT2 ＝適用于任何形式的運(yùn)動 自由落體運(yùn)動 v＝gt h＝gt2 v2＝2gh v0＝0，a＝g 豎直拋體運(yùn)動 v＝v0±gt h＝v0t±gt2 v2－v02＝±2gh 上拋取“－”號 下拋取“＋”號 相互作用 重力 G＝mg 無特殊說明時g取9.8 m/s2，估算時g取10 m/s2 胡克

2、定律 F＝kx x為形變量，k為勁度系數(shù) 滑動摩擦力　 F＝μFN FN為接觸面間的壓力，不一定等于重力 牛頓運(yùn)動定律 牛頓第二定律 F合＝ma a與F合的方向一致 超重和失重　 超重時物體具有向上的加速度或分量，失重時物體具有向下的加速度或分量 航天器中的人和物體處于完全失重狀態(tài) [保溫訓(xùn)練] 1．從地面豎直上拋物體A，初速度大小為v，同時在離地高為H處，有一物體B自由下落，經(jīng)過時間t兩物體在空中相遇，重力加速度為g，則(　　) A．t＝ B．t＝ C．t＝ D．t＝ 解析：選A　兩物體相遇時位移大小之和等于H，故有vt－gt2＋gt2＝H，解得t＝

3、，A正確。 2．以從塔頂由靜止釋放小球A的時刻為計(jì)時零點(diǎn)，t0時刻又在與小球A等高的位置處，由靜止釋放小球B。若兩小球都只受重力作用，設(shè)小球B下落時間為t，在兩小球落地前，兩小球間的高度差為Δx，則 -t0圖線為(　　) 解析：選B　兩小球釋放后都做自由落體運(yùn)動，小球B釋放時為t0時刻，此時小球A的速度為gt0，小球B的速度為0，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，小球B下落時間為t時，兩小球下落的高度分別為hA＝gt0t＋gt2和hB＝gt2，則Δx＝hA－h(huán)B＝gt0t，＝gt0，由函數(shù)圖像知識，可知B正確。 3．如圖是某物體在 t時間內(nèi)的位移—時間圖像和速度—時間圖像，從圖像上可以判斷(　

4、　) A．物體的運(yùn)動軌跡是拋物線 B．物體時間t內(nèi)的平均速度不一定是4.5 m/s C．物體運(yùn)動的時間t＝2 s D．物體的加速度為 m/s2 解析：選D　由v -t圖像知，該物體做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動軌跡是直線，A錯誤；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度的公式可知，物體在時間t內(nèi)的平均速度是＝＝ m/s＝4.5 m/s，B錯誤；由x＝t得t＝＝ s＝ s，C錯誤；物體的加速度為a＝＝ m/s2＝ m/s2，D正確。 4.在平直公路上行駛的a車和b車，其x-t圖像分別為圖中直線a和曲線b，已知b車的加速度恒定且等于－2 m/s2，t＝3 s時，直線a和曲線b剛好相切，則(　　) A

5、．a(chǎn)車做勻速運(yùn)動且其速度為va＝ m/s B．t＝3 s時，a車和b車相遇但此時速度不等 C．t＝1 s時，b車的速度為10 m/s D．t＝0時，a車和b車的距離x0＝9 m 解析：選D　由題圖可知，a車做勻速運(yùn)動，其速度：va＝＝ m/s＝2 m/s，故A錯誤；t＝3 s時，直線a和曲線b剛好相切，即此時b車的速度vb′＝va＝2 m/s，故B錯誤；由b車的加速度等于－2 m/s2易得，t＝1 s時，b車的速度為6 m/s，故C錯誤；設(shè)b車的初速度為vb，對b車，由vb＋at＝vb′，解得 vb＝8 m/s，t＝3 s時，a車的位移 xa＝vat＝6 m，b車的位移：xb＝t＝15

6、 m，此時a車和b車到達(dá)同一位置，得x0＝xb－xa＝9 m，故D正確。 5.一截面為直角的長槽固定在水平面上，在其內(nèi)部放一質(zhì)量為m、截面為正方形的物塊，槽的兩壁與水平面夾角均為45°，橫截面如圖所示，物塊與兩槽壁間的動摩擦因數(shù)均為μ?，F(xiàn)用水平力沿物塊中心軸線推動物塊，使之沿槽運(yùn)動，重力加速度為g，則所需的最小推力為(　　) A．μmg B.μmg C.μmg D．2μmg 解析：選C　將重力按照實(shí)際作用效果正交分解，如圖，故：G2＝mgsin 45°＝mg，G1＝mgcos 45°＝mg，滑動摩擦力為：f＝μG1＋μG2＝μmg，故所需的最小推力為Fmin＝f＝μmg，故C正確。

7、6.如圖所示，傾角為θ＝37°的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為1 kg的滑塊以初速度v0 從斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足夠長，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8)。則該滑塊所受摩擦力f隨時間t變化的圖像為選項(xiàng)圖中的(以初速度v0的方向?yàn)檎较?，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) 解析：選B　滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行，受到的是滑動摩擦力，由公式：f＝μN(yùn)可得：f＝μmgcos θ＝0.8×1×10×0.8 N＝6.4 N，方向沿斜面向下；重力沿斜面向下的分力為mgsin θ＝1×10×0.6 N＝6.0 N<6.4 N，所以滑塊滑到最

8、高點(diǎn)時，處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件知，滑塊受到的靜摩擦力大小為6.0 N，方向沿斜面向上，B正確，A、C、D錯誤。 7.某人乘電梯下樓，在豎直下降的過程中，電梯速度的平方v2與下降的位移x的關(guān)系如圖所示，則人對地板的壓力(　　) A．x＝2 m時大于重力 B．x＝11 m時大于重力 C．x＝21 m時大于重力 D．x＝21 m時等于重力 解析：選C　由題圖可知電梯豎直下降過程中，初速度為零，0～3 m過程中v2∝x，根據(jù)v2－v02＝2ax可知，電梯向下做勻加速直線運(yùn)動，加速度向下，人和電梯處于失重狀態(tài)，此人受到的支持力小于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，人對地板的壓力小于重力，在3～20

9、 m過程中v2恒定不變，即電梯做勻速直線運(yùn)動，此過程中人受到的支持力等于重力，即人對地板的壓力等于重力，在20～23 m過程中v2隨x均勻減小，根據(jù)v2－v02＝2ax可得，電梯做勻減速直線運(yùn)動，加速度向上，人和電梯處于超重狀態(tài)，此過程中人受到的支持力大于重力，即人對地板的壓力大于重力，故C正確。 8.如圖所示為地鐵站用于安全檢查的裝置，主要由水平傳送帶和X光透視系統(tǒng)兩部分組成，傳送過程傳送帶速度不變。假設(shè)乘客把物品輕放在傳送帶上之后，物品總會先后經(jīng)歷兩個階段的運(yùn)動，用v表示傳送帶速率，用μ表示物品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，則(　　) A．前階段，物品可能向傳送方向的反方向運(yùn)動 B．后階段

10、，物品受到的摩擦力方向跟傳送方向相同 C．v相同時，μ不同的等質(zhì)量物品與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量相同 D．μ相同時，v增大為原來的2倍，前階段物品的位移也增大為原來的2倍 解析：選C　前階段，物品的速度小于傳送帶的速度，相對傳送帶向后運(yùn)動，受到與傳送方向相同的滑動摩擦力作用，物品向傳送方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，后階段，即當(dāng)物品的速度與傳送帶的速度相同時，兩者無相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，摩擦力為零，A、B錯誤；前階段過程中物品的加速度為a＝μg，加速運(yùn)動時間t＝＝，所以摩擦產(chǎn)生的熱量為Q＝μmg＝μmgvt＝μmgv·＝mv2，故v相同時，μ不同的等質(zhì)量物品與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量相同，C

11、正確；物品加速位移x＝＝，當(dāng)μ相同時，v增大為原來的2倍，前階段物品的位移增大為原來的4倍，D錯誤。 9.如圖所示，水平面上的長方體物塊被沿對角線分成相同的A、B兩塊。物塊在垂直于左邊的水平力F作用下，保持原來形狀沿力F的方向勻速運(yùn)動，則(　　) A．物塊A受到4個力作用 B．物塊A受到水平面的摩擦力大小為 C．物塊B對物塊A的作用力大小為F D．若增大力F，物塊A和B將相對滑動 解析：選B　對物塊A分析受力：物塊A水平方向受到水平面的滑動摩擦力f，物塊B的彈力NBA和摩擦力fBA，豎直方向受重力和水平面的支持力，所以物塊A受到5個力作用，A錯誤；對物塊B分析受力：在水平方向上受到

12、物塊A的彈力NAB和摩擦力fAB，水平向左的滑動摩擦力f′，由于A、B兩部分的質(zhì)量以及水平面的粗糙程度相同，所以f′＝f，將兩者看成一個整體，對整體有f′＋f＝F，所以物塊A受到水平面的摩擦力大小為，B正確；物塊B對A的作用力是彈力NBA和摩擦力fBA的合力，由平衡知作用力大小為，且fBA＝≤μN(yùn)BA，得μ≥，增大力F時，物塊A和B也不會相對滑動，C、D錯誤。 10．如圖甲所示，一個可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從傾角為θ＝30°的固定斜面頂端由靜止開始下滑，從此時開始計(jì)時，物塊的速度為v，到斜面頂端的距離為x，其x-v2圖像如圖乙所示。g取10 m/s2，斜面足夠長，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(　　

13、) A．物塊的加速度大小為8 m/s2 B．物塊在t＝1 s時的速度大小為8 m/s C．物塊在t＝4 s時處于斜面上x＝24 m的位置 D．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝ 解析：選D　由v2＝2ax得加速度為a＝4 m/s2，故A錯誤；由v＝at得t＝1 s時物塊速度大小為4 m/s，故B錯誤；由x＝at2得t＝4 s時，x＝32 m，C錯誤；由牛頓第二定律得：mgsin 30°－μmgcos 30°＝ma，解得：μ＝，故D正確。 (二)曲線運(yùn)動與萬有引力、能量與動量 物理概念、規(guī)律 公式 備注 曲線運(yùn)動 平拋運(yùn)動 vx＝v0，vy＝gt x＝v0t，y

14、＝gt2 沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，沿豎直方向做自由落體運(yùn)動 勻速圓周運(yùn)動 v＝ ω＝ a＝＝ω2r＝r＝ωv F＝ma＝m＝mω2r v＝ ω＝ v＝ωr 萬有引力定律 萬有引力定律 F＝G 引力常量：G＝6.67×10－11N·m2/kg2 功 功 W＝Flcos α α是F與l的夾角 功率 平均功率P＝ 瞬時功率P＝Fvcos α α是F與v的夾角 機(jī)械效率 η＝×100% ＝×100% η <1 能 動能 Ek＝mv2 標(biāo)量，具有相對性 重力勢能 Ep＝mgh 與零勢能面的選擇有關(guān) 動能定理 W合＝mv22－mv12

15、 W合為合外力做的功 機(jī)械能守恒定律　 E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 守恒條件：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi) 動量 動量 p＝mv 矢量，與v同向 沖量 I＝F(t′－t) 矢量，與F同向 動量定理 I＝Δp 矢量表達(dá)式 動量守恒定律 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 守恒條件：系統(tǒng)所受合外力為零矢量表達(dá)式 [保溫訓(xùn)練] 1．[多選]下列有關(guān)物理學(xué)史的說法中正確的是(　　) A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕 B．牛頓通過扭秤實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量G的數(shù)值 C．電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)

16、家密立根測得的 D．卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律 解析：選AC　奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕，故A正確；卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量G的數(shù)值，故B錯誤；電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的，故C正確；庫侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律，故D錯誤。 2．某同學(xué)斜向上拋出一石塊，空氣阻力不計(jì)。下列關(guān)于石塊在空中運(yùn)動過程中的速率v、加速度a、水平方向的位移x和重力的瞬時功率P隨時間t變化的圖像中，正確的是(　　) 解析：選C　石塊做斜上拋運(yùn)動，機(jī)械能守恒，重力勢能先增加后減小，故動能先減小后增加，速度先減小后增

17、加，故A錯誤；石塊只受重力，加速度是重力加速度，保持不變，故B錯誤；石塊做斜上拋運(yùn)動，可將其分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的上拋運(yùn)動，故水平分位移與時間成正比，故C正確；石塊速度的水平分量不變，豎直分量先減小到零，后反向增加，故根據(jù)P＝mgvy，重力的功率先減小后增加，故D錯誤。 3.如圖所示，在投球游戲中，小明坐在可升降的椅子上，向正前方的圓桶水平拋出籃球。已知某次拋出點(diǎn)的實(shí)際高度H0＝2.0 m，桶的高度h0＝0.4 m，到拋出點(diǎn)的水平距離L＝1.6 m，籃球恰好落入桶內(nèi)，小明對籃球做的功約為(g取10 m/s2，空氣阻力不計(jì))(　　) A．0.2 J　　　　　　　　 B.2

18、J C．20 J D．200 J 解析：選B　籃球做平拋運(yùn)動，因?yàn)榍『寐淙胪爸?，故在水平方向上有L＝v0t，豎直方向上有h＝H0－h(huán)0＝gt2，小明對籃球做的功等于籃球拋出時具有的動能，即W＝mv02，一個籃球大概500 g，代入數(shù)據(jù)解得W＝2 J，B正確。 4.如圖所示，一根長為L的輕桿OA，O端用鉸鏈固定，另一端固定著一個小球，輕桿靠在一個質(zhì)量為M、高為h的物塊上，兩者接觸點(diǎn)為B。若物塊與地面摩擦不計(jì)，則當(dāng)物塊以速度v向右運(yùn)動時(此時桿與水平方向夾角為θ)，小球的線速度大小為(　　) A. B. C. D. 解析：選A　當(dāng)物塊向右運(yùn)動時，與輕桿接觸點(diǎn)B的運(yùn)動按照效果將其分解，如

19、圖所示： 合速度vB按照作用效果分解為v1＝vBcos θ＝vcos θ和v2＝vBsin θ＝vsin θ，其中v2為B點(diǎn)做圓周運(yùn)動的線速度，由于A與B繞共同點(diǎn)O做圓周運(yùn)動，故二者角速度相等，即：ω＝＝＝，則A點(diǎn)的線速度為：vA＝ωL＝＝，故A正確。 5.[多選]如圖所示，光滑水平面上有靜止的斜劈，斜劈表面光滑。將一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從斜劈頂端由靜止釋放。在滑塊滑到斜劈底端的過程中，下列說法正確的是(　　) A．由滑塊、斜劈組成的系統(tǒng)動量守恒 B．斜劈對滑塊的支持力對滑塊不做功，所以滑塊的機(jī)械能守恒 C．雖然斜劈對滑塊的支持力對滑塊做負(fù)功，但是滑塊、斜劈組成的系統(tǒng)機(jī)械能

20、仍守恒 D．滑塊、斜劈相對地面的水平位移之和大小等于斜劈底邊邊長 解析：選CD　由滑塊、斜劈組成的系統(tǒng)，由于滑塊沿斜劈加速下滑，有豎直向下的分加速度，所以存在失重現(xiàn)象，則系統(tǒng)豎直方向的合外力不為零，因此系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；滑塊對斜劈有斜向右下方的壓力，斜劈向右運(yùn)動，則斜劈對滑塊的支持力與滑塊相對于地面的位移不垂直，則該支持力對滑塊做功，所以滑塊的機(jī)械能不守恒，故B錯誤；斜劈對滑塊的支持力方向與滑塊相對于地面的位移方向的夾角為鈍角，所以斜劈對滑塊的支持力對滑塊做負(fù)功，但對滑塊、斜劈組成的系統(tǒng)，只有重力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故C正確；滑塊下滑的過程中，斜劈向右運(yùn)動，滑塊滑到斜劈底端

21、時，滑塊相對于斜劈的水平位移等于斜劈底邊邊長，由幾何關(guān)系可知，滑塊、斜劈相對地面的水平位移之和大小等于斜劈底邊邊長，故D正確。 6.[多選](2018·蘇北四市一模)2017年9月15日，微信啟動“變臉”：由此前美國衛(wèi)星拍攝地球的靜態(tài)圖換成了我國“風(fēng)云四號”衛(wèi)星拍攝地球的動態(tài)圖，如圖所示?！帮L(fēng)云四號”是一顆靜止軌道衛(wèi)星，關(guān)于“風(fēng)云四號”，下列說法正確的有(　　) A．能全天候監(jiān)測同一地區(qū) B．運(yùn)行速度大于第一宇宙速度 C．在相同時間內(nèi)該衛(wèi)星與地心連線掃過的面積相等 D．向心加速度大于地球表面的重力加速度 解析：選AC　由于“風(fēng)云四號”是地球同步衛(wèi)星，相對地面靜止，故能全天候監(jiān)測同一

22、地區(qū)，A正確；萬有引力提供向心力，由G＝m，解得v＝，而第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，故同步衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律，在相同時間內(nèi)該衛(wèi)星與地心連線掃過的面積相等，故C正確；向心加速度由萬有引力產(chǎn)生，由G＝ma，得a＝，而地球表面的重力加速度g＝，故向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D錯誤。 7．[多選](2018·如皋調(diào)研)我國“神舟”十一號載人飛船于2016年10月17日7時30分發(fā)射成功。飛船先沿橢圓軌道飛行，在接近400 km高空處與“天宮”二號對接，然后做圓周運(yùn)動。兩名宇航員在空間實(shí)驗(yàn)室生活、工作了30天?！吧裰邸笔惶栞d人飛船于11月17

23、日12時41分與“天宮”二號成功實(shí)施分離，11月18日順利返回至著陸場。下列判斷正確的是(　　) A．飛船變軌前后的機(jī)械能守恒 B．對接后飛船在圓軌道上運(yùn)動的速度小于第一宇宙速度 C．宇航員在空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可以利用跑步機(jī)跑步來鍛煉身體 D．分離后飛船在原軌道上通過減速運(yùn)動，逐漸接近地球表面 解析：選BD　每次變軌都需要發(fā)動機(jī)對飛船做功，故飛船機(jī)械能不守恒，故A錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力G＝m，得v＝，軌道高度越大，線速度越小，第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，故對接后飛船在圓軌道上運(yùn)動的速度比第一宇宙速度小，故B正確；利用跑步機(jī)跑步是由于重力作用，人與跑步機(jī)之間有壓力，又由于

24、有相對運(yùn)動，人受到摩擦力作用運(yùn)動起來，在空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，宇航員處于完全失重狀態(tài)，無法利用跑步 機(jī)跑步，故C錯誤；當(dāng)飛船要離開圓形軌道返回地球時，飛船做近心運(yùn)動，萬有引力需大于向心力，需要減小速度，故D正確。 8.如圖所示，在粗糙水平軌道OO1上的O點(diǎn)靜止放置一質(zhì)量m＝0.25 kg的小物塊，它與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，OO1的距離s＝4 m。在O1右側(cè)固定了一半徑R＝0.32 m的光滑的豎直半圓弧，現(xiàn)用F＝2 N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力。g取10 m/s2，求： (1)為使小物塊到達(dá)O1，求拉力F作用的最短時間； (2)若將拉力變?yōu)镕1，使小物塊由O點(diǎn)靜止運(yùn)動至

25、OO1的中點(diǎn)位置撤去拉力，恰能使小物塊經(jīng)過半圓弧的最高點(diǎn)，求F1的大小。 解析：(1)設(shè)拉力F作用的最短時間t內(nèi)，物塊運(yùn)動的位移為x，由動能定理：Fx－μmgs＝0 解得x＝2 m 由牛頓第二定律：F－μmg＝ma 解得a＝4 m/s2 由運(yùn)動學(xué)公式：x＝at2 解得t＝1 s。 (2)設(shè)小物塊到達(dá)O1點(diǎn)的速度為v1，剛好到達(dá)最高點(diǎn)時的速度為v， 由牛頓第二定律：mg＝m 由機(jī)械能守恒定律：mv12＝2mgR＋mv2 在水平軌道上運(yùn)動，應(yīng)用動能定理：F1－μmgs＝mv12 解得F1＝3 N。 答案：(1)1 s　(2)3 N (三)電場、電路和磁場 物理概念、規(guī)律

26、 公式 備注 靜電場 庫侖定律 F＝k(k＝9.0×109 N·m2/C2) 適用條件：真空中的點(diǎn)電荷 電場強(qiáng)度 E＝ 定義式，適用于任何電場的計(jì)算 E＝k 只適用于真空中的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場 E＝ 只適用于勻強(qiáng)電場 電場力 F＝qE F與E的方向相同或相反 電勢、電勢差　 φ＝ UAB＝φA－φB＝ 電勢與零勢面的選取有關(guān)，電勢差則與零勢面無關(guān) 電容器的電容 C＝ 定義式 C＝ 適用于平行板電容器 恒定電流 電阻定律 R＝ρ ρ為電阻率 電流 I＝＝nqSv － 電源電動勢　 E＝＝U內(nèi)＋U外 歐姆定律 I＝ 部分電

27、路歐姆定律 I＝ 閉合電路歐姆定律 恒定電流 路端電壓 U＝E 斷路時 U＝0 短路時 U＝IR＝E－U內(nèi)＝E－Ir 通路時 電功 W＝UIt 適用于一切電路 W＝I2Rt＝t 適用于純電阻電路 焦耳定律 Q＝I2Rt － 電源功率 P＝EI 用電器功率 P＝＝UI 適用于一切電路 P＝I2R＝ 適用于純電阻電路 電源效率 η＝×100%＝×100% 磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度　 B＝ I與B的方向垂直 安培力 F＝BIL B⊥I，用左手定則判斷力的方向 洛倫茲力 F＝Bqv B⊥v，用左手定則判斷力的方向

28、 [保溫訓(xùn)練] 1.如圖所示，帶正電的A球固定，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子B從a處以速度v0射向A，虛線abc是B運(yùn)動的一段軌跡，b點(diǎn)距離A最近，粒子經(jīng)過b點(diǎn)時速度為v，重力忽略不計(jì)，則(　　) A．粒子從a運(yùn)動到b的過程中動能不斷增大 B．粒子從b運(yùn)動到c的過程中加速度不斷增大 C．可求出A產(chǎn)生的電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差 D．可求出A產(chǎn)生的電場中b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小 解析：選C　帶正電的粒子B受到帶正電荷的A球的排斥力作用，粒子從a運(yùn)動到b的過程中庫侖力做負(fù)功，其動能不斷減小，故A錯誤。粒子從b運(yùn)動到c的過程中粒子離帶正電荷的A球越來越遠(yuǎn)，所受的庫侖力減小，加速度減小，故B錯

29、誤。根據(jù)動能定理得：＋qUab＝mv2－mv02，可得能求出A產(chǎn)生的電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab，故C正確。a、b間不是勻強(qiáng)電場，根據(jù)公式U＝Ed，不能求b點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故D錯誤。 2．[多選]光滑絕緣水平面上固定兩個等量點(diǎn)電荷，它們連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示。一質(zhì)量m＝1 kg的帶正電小物塊由A點(diǎn)靜止釋放，并以此時為計(jì)時起點(diǎn)，沿光滑水平面經(jīng)過B、C兩點(diǎn)(圖中未畫出)，其運(yùn)動過程的v-t圖像如圖乙所示，其中圖線在B點(diǎn)位置時斜率最大，根據(jù)圖線可以確定(　　) A．中垂線上B點(diǎn)電場強(qiáng)度最大 B．兩點(diǎn)電荷是負(fù)電荷 C．B點(diǎn)是連線中點(diǎn)，C與A點(diǎn)必在連線兩側(cè) D．UBC

30、>UAB 解析：選AD　根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度，知小物塊在B點(diǎn)的加速度最大，所受的電場力最大，所以中垂線上B點(diǎn)電場強(qiáng)度最大，A正確；小物塊從B到C動能增大，電場力做正功，小物塊帶正電，可知兩點(diǎn)電荷是正電荷，B錯誤；中垂線上電場線分布不是均勻的，B點(diǎn)不在連線中點(diǎn)，C錯誤；根據(jù)動能定理得A→B有：qUAB＝mvB2－mvA2＝×1×42 J－0＝8 J，B→C有：qUBC＝mvC2－mvB2＝×1×72 J－×1×42 J＝16.5 J，對比可得UBC>UAB，D正確。 3．靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示金屬球與外殼之間的電勢差大小，如圖所示，A、B是平行

31、板電容器的兩個金屬板，G為靜電計(jì)。開始時開關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開一定角度，為了使指針張開的角度減小些，下列采取的措施可行的是(　　) A．?dāng)嚅_開關(guān)S后，將A、B兩極板分開些 B．?dāng)嚅_開關(guān)S后，增大A、B兩極板的正對面積 C．保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板拉近些 D．保持開關(guān)S閉合，將滑動變阻器滑片向右移動 解析：選B　斷開開關(guān)S后，電容器的電荷量不變，將A、B兩極板分開些，根據(jù)C＝，電容器的電容減小，由C＝可知，電勢差U增大，指針張開的角度變大，故A錯誤；斷開開關(guān)S后， 電容器的電荷量不變，增大A、B兩極板的正對面積，則電容器的電容增大，由C＝可知，電勢差U減小，指針張開的角度

32、變小，故B正確；保持開關(guān)S閉合，不論將A、B兩極板分開些，還是將A、B兩極板靠近些，還是將滑動變阻器滑動觸頭向右移動，電容器的電壓都保持不變，則靜電計(jì)張開的角度保持不變，故C、D錯誤。 4.如圖所示，將平行板電容器兩極板分別與電池正、負(fù)極相接，兩板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)貼著下板迅速插入一定厚度的金屬板，則在插入過程中(　　) A．電路將有逆時針方向的短暫電流 B．電容器的帶電荷量減小 C．帶電液滴仍將靜止 D．帶電液滴將向下做加速運(yùn)動 解析：選A　插入一金屬板相當(dāng)于極板間距離變小了，根據(jù)決定式C＝，知電容增大，電勢差不變，由Q＝CU知，電容器帶電荷量增大，電路中有逆時針方

33、向的短暫電流，故A正確，B錯誤；電勢差不變，d減小，則電場強(qiáng)度增大，帶電液滴所受的電場力增大，大于重力，將向上做加速運(yùn)動，故C、D錯誤。 5.如圖所示的電路中，定值電阻R1等于電源內(nèi)阻r，當(dāng)滑動變阻器R2的滑動觸頭P向下滑動時(　　) A．電壓表的讀數(shù)減小 B．R1消耗的功率增大 C．電源的輸出功率增大 D．電容器C所帶電荷量增多 解析：選D　當(dāng)滑動變阻器R2的滑動觸頭P向下滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，則路端電壓增大，電壓表的讀數(shù)增大，A錯誤；干路電流減小，根據(jù)P＝I2R1可得R1消耗的功率減小，B錯誤；電源的輸出功率P＝

34、I2(R1＋R2)＝＝，由于R1＝r，R2增大時輸出功率減小，C錯誤；電容器的電壓U＝E－I(R1＋r)，I減小，其他量不變，則U增大，由Q＝CU知，電容器C所帶電荷量增多，D正確。 6.質(zhì)譜儀是測帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)同一電場加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動，然后利用相關(guān)規(guī)律計(jì)算出帶電粒子質(zhì)量。其工作原理如圖所示。虛線為某粒子運(yùn)動軌跡，由圖可知(　　) A．此粒子帶負(fù)電 B．下極板S2比上極板S1電勢高 C．若只減小加速電壓U，則半徑r變大 D．若只減小入射粒子的質(zhì)量，則半徑r變小 解析：選D　粒子進(jìn)入磁場后向左偏，根據(jù)左手

35、定則可知粒子帶正電，粒子經(jīng)過電場要加速，所以下極板S2比上極板S1電勢低，A、B錯誤；根據(jù)動能定理得qU＝mv2，由qvB＝m得r＝ ，若只減小加速電壓U，r變小，若只減小入射粒子的質(zhì)量，則r變小，故C錯誤，D正確。 7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xOy直角坐標(biāo)系中，MN與水平x軸平行，在MN與x軸之間有豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直坐標(biāo)平面水平向里的勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E＝2 N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T，從y軸上的P點(diǎn)沿x軸方向以初速度v0＝1 m/s水平拋出一帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m＝2×10－6 kg，電荷量q＝1×10－5 C，g取10 m/s2。已知P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為d0＝0.15 m

36、，MN到x軸的距離為d＝0.20 m。(π＝3.14，＝1.414，＝1.732，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (1)求小球從P點(diǎn)運(yùn)動至MN邊界所用的時間； (2)當(dāng)小球運(yùn)動到x軸時撤去電場，求小球到達(dá)MN邊界時的速度大小。 解析：(1)小球從P點(diǎn)運(yùn)動到x軸上，做平拋運(yùn)動，設(shè)小球做平拋運(yùn)動的時間為t1，進(jìn)入磁場的速度為v，進(jìn)入磁場時速度與x軸的夾角為θ，則 d0＝gt12，解得t1＝＝ s v＝， cos θ＝ 解得v＝2 m/s, θ＝60° 小球進(jìn)入電磁場區(qū)域時， qE＝2×10－5 N＝mg 故小球作勻速圓周運(yùn)動，設(shè)軌跡半徑為r，則 qvB＝m 解得r＝＝0.4 m 由

37、幾何關(guān)系，小球運(yùn)動到MN時軌跡與MN相切，在電磁場中運(yùn)動的時間t2＝×＝ s 小球從P點(diǎn)運(yùn)動到MN所用時間t＝t1＋t2＝0.38 s。 (2)設(shè)撤去電場后小球受重力和洛倫茲力作用，由于洛倫茲力不做功，設(shè)小球運(yùn)動至MN時速度大小為v1，由動能定理： mgd＝mv12－mv2 代入數(shù)據(jù)解得v1＝2.8 m/s。 答案：(1)0.38 s　(2)2.8 m/s (四)電磁感應(yīng)、交變電流和傳感器 物理概念、規(guī)律 公式 備注 電磁感應(yīng) 磁通量 Φ＝BScos θ Scos θ為垂直于磁場B的方向的投影面積 感應(yīng)電動勢 E＝n　E＝BLv 后者僅適用于B、L、v兩兩垂直的

38、情況 交變電流 電動勢、電流、電壓的瞬時值 電動勢：e＝Emsin ωt 電流：i＝Imsin ωt 電壓：u＝Umsin ωt 從中性面開始計(jì)時 電動勢、電流、電壓的有效值 電動勢：E＝Em 電流：I＝Im 電壓：U＝Um 適用于正弦式交變電流 理想變壓器 ＝?。?P1＝P2 — 傳感器 霍爾電壓 UH＝k k為霍爾系數(shù)，大小與霍爾元件的材料有關(guān) [保溫訓(xùn)練] 1．為了測量運(yùn)動員躍起的高度，可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄運(yùn)動員運(yùn)動過程中對彈性網(wǎng)的壓力，并由計(jì)算機(jī)作出壓力－時間圖像，如圖所示。運(yùn)動員在空中運(yùn)動時可視為質(zhì)點(diǎn)，則可求運(yùn)動員躍起

39、的最大高度為(g取10 m/s2)(　　) A．7.2 m　　　　　　　 B.5.0 m C．1.8 m D．1.5 m 解析：選B　由題圖可知運(yùn)動員在空中的最長時間為：t＝4.3 s－2.3 s＝2 s，因?yàn)檫\(yùn)動員做豎直上拋運(yùn)動，所以躍起最大高度為：h＝g2＝5.0 m，故B正確，A、C、D錯誤。 2．[多選]兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.01 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖甲所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動，cd邊于t＝0時刻進(jìn)入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示(感應(yīng)電

40、流的方向?yàn)槟鏁r針時，感應(yīng)電動勢取正)。下列說法正確的是(　　) A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.2 T C．導(dǎo)線框運(yùn)動的速度的大小為0.5 m/s D．在0.6 s內(nèi)導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱量為0.004 J 解析：選BCD　根據(jù)楞次定律可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，選項(xiàng)A錯誤；由E-t圖像可知，線框經(jīng)過0.2 s全部進(jìn)入磁場，則速度v＝＝ m/s＝0.5 m/s，選項(xiàng)C正確；E＝0.01 V，根據(jù)E＝BLv可知，B＝0.2 T，選項(xiàng)B正確；在0～0.2 s和0.4～0.6 s時間內(nèi)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流I＝＝1 A，由Q＝I2Rt，t＝0.4 s，可知

41、：Q＝0.004 J，選項(xiàng)D正確。 3.如圖所示，一個理想變壓器的原線圈的匝數(shù)為50，副線圈的匝數(shù)為100，原線圈兩端接在光滑的水平平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的間距為0.4 m，垂直于導(dǎo)軌有一長度略大于導(dǎo)軌間距的導(dǎo)體棒，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻忽略不計(jì)，副線圈回路中電阻R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，圖中交流電壓表為理想電表，導(dǎo)軌所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1 T的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒在水平外力的作用下運(yùn)動，其速度隨時間變化的關(guān)系式為v＝5sin(10πt) m/s，則下列說法中正確的是(　　) A．R1的功率為0.2 W B．電壓表的示數(shù)為4 V C．變壓器鐵芯中磁通量變化率的最大值為

42、0.04 Wb/s D．變壓器常用的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是為了增大渦流，提高變壓器的效率 解析：選C　原線圈電壓最大值Em＝BLvm＝1×0.4×5 V＝2 V，副線圈電壓最大值：U2m＝Em＝×2 V＝4 V，副線圈電壓有效值：U2＝＝2 V，則電壓表的示數(shù)為2 V，選項(xiàng)B錯誤；副線圈電流有效值：I2＝＝ A＝ A，R1的功率：P1＝I22R1＝2×5 W＝0.1 W，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)Em＝n1，則變壓器鐵芯中磁通量變化率的最大值為＝＝ Wb/s＝0.04 Wb/s，選項(xiàng)C正確；變壓器常用的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是為了減小

43、渦流，提高變壓器的效率，選項(xiàng)D錯誤。 4.如圖所示，一個匝數(shù)為N＝100匝，電阻不計(jì)的線框以固定轉(zhuǎn)速50 r/s在勻強(qiáng)磁場中旋轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的交流電通過一匝數(shù)比為n1∶n2＝10∶1的理想變壓器給阻值R＝20 Ω的電阻供電，已知電壓表的示數(shù)為20 V，從圖示位置開始計(jì)時，下列說法正確的是(　　) A．t＝0時刻線框內(nèi)的電流最大 B．變壓器原線圈中電流的有效值為10 A C．穿過線框平面的最大磁通量為 Wb D．理想變壓器的輸入功率為10 W 解析：選C　t＝0時刻導(dǎo)線框處于中性面位置，則感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零，所以流過線框的電流為零，故A錯誤；副線圈中的電流I2＝＝ A＝1 A，

44、根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，＝，原線圈中電流的有效值I1＝I2＝×1 A＝0.1 A，故B錯誤；根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，原線圈兩端的電壓U1＝200 V，角速度ω＝2πn＝100π rad/s，線圈產(chǎn)生最大感應(yīng)電動勢Em＝200 V，又Em＝NBSω，所以最大磁通量Φ＝BS＝＝ Wb＝ Wb，故C正確；理想變壓器輸出功率P2＝U2I2＝20×1 W＝20 W，輸入功率等于輸出功率，所以變壓器的輸入功率為20 W，故D錯誤。 5．如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ組成的平面與水平面成θ＝37°角放置，導(dǎo)軌寬度L＝1 m，一勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌上端M與P之間連接阻值R＝0.3 Ω的

45、電阻，質(zhì)量為m＝0.4 kg、電阻r＝0.1 Ω的金屬棒ab始終緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬導(dǎo)軌ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖乙所示，圖像中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，忽略ab棒在運(yùn)動過程中對原磁場的影響。求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??； (2)在金屬棒ab開始運(yùn)動的2.0 s內(nèi)，通過電阻R的電荷量； (3)在金屬棒ab開始運(yùn)動的2.0 s內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。 解析：(1)當(dāng)金屬棒沿斜面方向的重力分力與安培力平衡時，即AB段，金屬棒做勻速運(yùn)動，此時 mgsi

46、n θ＝BIL 金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為 E＝BLv 由閉合電路歐姆定律知： I＝ 金屬棒勻速運(yùn)動時，v＝＝ m/s＝6 m/s 聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得：B＝0.4 T。 (2)q＝t＝t＝t＝＝＝6 C。 (3)設(shè)在金屬棒開始運(yùn)動的2 s內(nèi)，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為Q， 由功能關(guān)系得：mgxsin θ＝mv2＋Q 電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為QR＝R 聯(lián)立以上兩式解得QR＝5.4 J。 答案：(1)0.4 T　(2)6 C　(3)5.4 J 6．如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間和L3、L4之間均存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)

47、度B大小均為1 T，方向垂直于虛線所在的平面向里?，F(xiàn)有一矩形線圈abcd，cd寬度L＝0.5 m，質(zhì)量為0.1 kg，電阻為2 Ω，將其從圖示位置由靜止釋放(cd邊與L1重合)，速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，t1時刻cd邊與 L2重合，t2時刻ab邊與L3重合，t3時刻ab邊與L4重合，已知t1～t2的時間間隔為0.6 s，整個運(yùn)動過程中線圈平面始終處于豎直方向，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)線圈的長度； (2)在0～t1時間內(nèi)，通過線圈的電荷量； (3)0～t3時間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量。 解析：(1)在t2～t3時間內(nèi)，線圈做勻速直線運(yùn)動， 根據(jù)平衡條件有：mg＝B

48、IL，而I＝ 解得：v2＝＝8 m/s t1～t2的時間間隔內(nèi)線圈一直做勻加速直線運(yùn)動，可知ab邊剛進(jìn)上邊的磁場時，cd邊也剛進(jìn)下邊的磁場，此段時間內(nèi)線圈內(nèi)磁通量不變，線圈的加速度為g 設(shè)磁場的寬度為d，則線圈的長度：L′＝2d 線圈下降的位移為：x＝L′＋d＝3d 此段時間內(nèi)的逆運(yùn)動為初速度為v2、加速度為g的勻減速直線運(yùn)動， 則有：3d＝v2t－gt2 解得：d＝1 m 所以線圈的長度為L′＝2d＝2 m。 (2)在0～t1時間內(nèi)，cd邊從L1運(yùn)動到L2 通過線圈的電荷量為： q＝t′＝t′＝＝0.25 C。 (3)0～t3時間內(nèi)，根據(jù)能量守恒得： Q＝mg(3d

49、＋2d)－mv22 ＝0.1×10×(3＋2) J－×0.1×82 J＝1.8 J。 答案：(1)2 m　(2)0.25 C　(3)1.8 J 二 (一)水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動模型 圖示或釋義 規(guī)律或方法 線模型 由于細(xì)線對物體只有拉力且細(xì)線會彎曲，所以解答此類問題的突破口是要抓住“細(xì)線剛好伸直”的臨界條件：細(xì)線的拉力為零。在此基礎(chǔ)上，再考慮細(xì)線伸直之前的情況(一般物體做圓周運(yùn)動的半徑和細(xì)線與轉(zhuǎn)軸之間的夾角都會發(fā)生變化)和伸直之后的情況(物體做圓周運(yùn)動的半徑和細(xì)線與轉(zhuǎn)軸之間的夾角一般不再發(fā)生變化，但細(xì)線的拉力通常會發(fā)生變化) 彈力模型 此類問題一般是由重力和彈力的

50、合力提供物體在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的向心力，因此正確找出做圓周運(yùn)動的物體在水平方向上受到的合力，是解決此類問題的關(guān)鍵 摩擦力模型 臨界條件是關(guān)鍵：找出物體在圓周運(yùn)動過程中的臨界條件，是解答此類問題的關(guān)鍵。如輕繩開始有拉力(或伸直)、物體開始滑動等，抓住這些臨界條件進(jìn)行分析，即可找出極值，然后可根據(jù)極值判斷其他物理量與極值之間的關(guān)系，從而進(jìn)行求解 (二)連接體模型 圖示或釋義 規(guī)律或方法 輕繩連接體模型 求解“繩＋物”或“桿＋物”模型的方法 先明確物體的合速度(物體的實(shí)際運(yùn)動速度)，然后將物體的合速度沿繩(桿)方向及垂直繩(桿)方向分解(要防止與力的分解混淆)，利用沿繩

51、(桿)方向的分速度大小總是相等的特點(diǎn)列式求解 輕桿連接體模型 (三)斜面模型 圖示或釋義 與斜面相關(guān)的滑塊運(yùn)動問題 規(guī)律或方法 (1)μ＝tan θ，滑塊恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)(v0＝0)或勻速下滑狀態(tài)(v0≠0)，此時若在滑塊上加一豎直向下的力或加一物體，滑塊的運(yùn)動狀態(tài)不變 (2)μ>tan θ，滑塊一定處于靜止?fàn)顟B(tài)(v0＝0)或勻減速下滑狀態(tài)(v0≠0)，此時若在滑塊上加一豎直向下的力或加一物體，滑塊的運(yùn)動狀態(tài)不變(加力時加速度變大，加物體時加速度不變) (3)μ

52、度變大，加物體時加速度不變) (4)若滑塊處于靜止或勻速下滑狀態(tài)，可用整體法求出地面對斜面體的支持力為(M＋m)g，地面對斜面體的摩擦力為0；若滑塊處于勻變速運(yùn)動狀態(tài)，可用牛頓第二定律求出，地面對斜面體的支持力為(M＋m)g－masin θ，地面對斜面體的摩擦力為macos θ；不論滑塊處于什么狀態(tài)，均可隔離滑塊，利用滑塊的運(yùn)動狀態(tài)求斜面對滑塊的彈力、摩擦力及作用力 (5)μ＝0，滑塊做勻變速直線運(yùn)動，其加速度為a＝gsin θ (四)彈簧模型 圖示或釋義 規(guī)律或方法 與彈簧相關(guān)的平衡問題 彈簧類平衡問題常常以單一問題出現(xiàn)，涉及的知識主要是胡克定律、物體的平衡條件，求

53、解時要注意彈力的大小與方向總是與彈簧的形變相對應(yīng)，因此審題時應(yīng)從彈簧的形變分析入手，找出形變量x與物體空間位置變化的對應(yīng)關(guān)系，分析形變所對應(yīng)的彈力大小、方向，結(jié)合物體受其他力的情況來列式求解 與彈簧相關(guān)的動力學(xué)問題 (1)彈簧(或橡皮筋)恢復(fù)形變需要時間，在瞬時問題中，其彈力的大小往往可以看成不變，即彈力不能突變。而細(xì)線(或接觸面)是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，若剪斷(或脫離)后，其中彈力立即消失，即彈力可突變，一般題目中所給細(xì)線和接觸面在沒有特殊說明時，均可按此模型處理 (2)對于連接體的加速問題往往先使用整體法求得其加速度，再用隔離法求得受力少的物體的加速度，并利用加速

54、度的關(guān)系求解相應(yīng)量 與彈簧相關(guān)的功能問題 彈簧連接體是考查功能關(guān)系問題的經(jīng)典模型，求解這類問題的關(guān)鍵是認(rèn)真分析系統(tǒng)的物理過程和功能轉(zhuǎn)化情況，再由動能定理、機(jī)械能守恒定律或功能關(guān)系列式，同時注意以下兩點(diǎn)：①彈簧的彈性勢能與彈簧的規(guī)格和形變程度有關(guān)，對同一根彈簧而言，無論是處于伸長狀態(tài)還是壓縮狀態(tài)，只要形變量相同，則其儲存的彈性勢能就相同；②彈性勢能公式Ep＝kx2在高考中不作要求(除非題中給出該公式)，與彈簧相關(guān)的功能問題一般利用動能定理或能量守恒定律求解 (五)桿＋導(dǎo)軌模型 圖示或釋義 規(guī)律或方法 桿cd以一定初速度v在光滑水平軌道上滑動，質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為L

55、 桿以速度v切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E＝BLv，電流I＝，安培力F＝BIL＝。桿做減速運(yùn)動：v↓?F↓?a↓，當(dāng)v＝0時，a＝0，桿保持靜止，動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：Q＝mv2 軌道水平光滑，桿cd質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為L，拉力F恒定 開始時a＝，桿cd速度v↑?感應(yīng)電動勢E＝BLv↑?I↑?安培力F安＝BIL↑，由F－F安＝ma知a↓，當(dāng)a＝0時，v最大，vm＝ 拉力F做的功一部分轉(zhuǎn)化為桿cd的動能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：WF＝Q＋mvm2 傾斜軌道光滑，傾角為α，桿cd質(zhì)量為m，兩導(dǎo)軌間距為L 開始時a＝gsin α，桿cd速度v↑?感應(yīng)電動勢E＝BLv

56、↑?I↑?安培力F安＝BIL↑，由mgsin α－F安＝ma知a↓，當(dāng)a＝0時，v最大，vm＝ 重力做的功(或減少的重力勢能)一部分轉(zhuǎn)化為桿cd的動能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：WG＝Q＋mvm2 豎直軌道光滑，桿cd質(zhì)量為m，兩導(dǎo)軌間距為L 開始時a＝g，桿cd速度v↑?感應(yīng)電動勢E＝BLv↑?I↑?安培力F安＝BIL↑，由mg－F安＝ma知a↓，當(dāng)a＝0時，v最大，vm＝ 重力做的功(或減少的重力勢能)一部分轉(zhuǎn)化為桿cd的動能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：WG＝Q＋mvm2 (六)線圈模型 圖示或釋義 規(guī)律或方法 靜止線圈模型線圈不動，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化 (1)用法拉第

57、電磁感應(yīng)定律和楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的大小和方向 (2)由閉合電路歐姆定律確定回路中的感應(yīng)電流 (3)分析研究導(dǎo)體的受力情況(包含安培力，用左手定則確定其方向) (4)列動力學(xué)方程或平衡方程求解 平動線圈模型 (1)分析線圈運(yùn)動情況，判斷運(yùn)動過程中是否有磁通量不變的階段。線圈穿過磁場，有感應(yīng)電流產(chǎn)生時，整個線圈形成閉合電路。根據(jù)電路分析，由閉合電路歐姆定律列方程 (2)對某一狀態(tài)，分析線圈的受力情況，由牛頓第二定律列式： F外＋F安＝ma (3)線圈穿過磁場時，外力克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電流通過電阻時，電流做功使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再由動能定理W外－W安＝E

58、k2－Ek1或能量守恒定律列式 轉(zhuǎn)動線圈模型 (1)線框勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，可根據(jù)E＝nBSω求出感應(yīng)電動勢的最大值，進(jìn)而求出感應(yīng)電動勢的有效值，再求其他值 (2)一般計(jì)算電功、電功率、電熱等與熱效應(yīng)有關(guān)的量必須用有效值；電壓表、電流表所能測量到的也是有效值 (3)可根據(jù)＝n求出感應(yīng)電動勢的平均值，求出平均感應(yīng)電流后再求電荷量 [保溫訓(xùn)練] 1．[多選]如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放置兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的、完全相同的木塊A和B，兩木塊用細(xì)繩相連，木塊與圓盤之間的最大靜摩擦力均為其自身重力的k倍，木塊A、B距圓盤中心O點(diǎn)的距離分別為rA＝R、rB＝2R。開始時，細(xì)繩恰好伸

59、直但無拉力。已知重力加速度為g，現(xiàn)讓該裝置繞通過圓盤中心的豎直軸從靜止開始轉(zhuǎn)動，使其角速度從0開始逐漸增大，則在此過程中，以下說法正確的是(　　) A．在木塊A開始相對圓盤滑動之前，其受到的靜摩擦力始終指向圓心 B．當(dāng)圓盤運(yùn)動的角速度ω> 時，細(xì)繩一定有彈力 C．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω> 時，木塊A、B將相對于圓盤發(fā)生滑動 D．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω在 <ω< 范圍內(nèi)增大時，木塊A所受到的靜摩擦力一直在減小 解析：選BC　由于木塊A、B均相對于圓盤靜止，所以兩木塊具有共同的角速度，在細(xì)繩沒有拉力時，兩木塊均由靜摩擦力提供做圓周運(yùn)動的向心力，故木塊A受到的靜摩擦力方向指向圓心。隨著角速度的

60、增大，細(xì)繩開始有拉力，由向心力公式F＝mω2r可知，木塊B需要的向心力是木塊A的兩倍，故最終木塊B將相對于圓盤向外滑動，木塊A將相對于圓盤向圓心滑動，此時木塊A受到的摩擦力方向背離圓心，選項(xiàng)A錯誤；當(dāng)細(xì)繩剛好有拉力時，對木塊B有：kmg＝mω2rB，解得：ω＝ ，故當(dāng)ω> 時，細(xì)繩一定有彈力，選項(xiàng)B正確；當(dāng)木塊A、B將要相對于圓盤發(fā)生滑動時，設(shè)此時細(xì)繩的拉力為FT，則由牛頓第二定律可知，對木塊A有：FT－kmg＝mω2rA，對木塊B有：FT＋kmg＝mω2rB，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求解可得：ω＝ ，故當(dāng)ω> 時，木塊A、B將相對于圓盤發(fā)生滑動，選項(xiàng)C正確；由題意可知，當(dāng)角速度ω＝ 時，木塊A受到指

61、向圓心的靜摩擦力，而當(dāng)ω＝時，木塊A受到背離圓心的最大靜摩擦力，故當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω在 <ω< 范圍內(nèi)增大時，木塊A所受到的靜摩擦力先減小后增大，選項(xiàng)D錯誤。 2．如圖所示，三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的橫截面，∠A＝30°，∠B＝37°，C處有光滑小滑輪，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊1、2通過細(xì)線跨放在AC面和BC面上，且均恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知AC面光滑，物塊2與BC面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2不可能是(sin 37°＝0.6, cos 37°＝0.8)(　　) A．1∶3 B．3∶5 C．5∶3 D．2∶1 解

62、析：選A　物塊1受重力m1g、細(xì)線拉力FT和斜面支持力FN作用處于平衡狀態(tài)，則FT＝m1gsin 30°，物塊2受重力m2g、細(xì)線拉力FT、斜面支持力FN′及摩擦力Ff作用處于平衡狀態(tài)，當(dāng)m1較大時，物塊2所受最大靜摩擦力方向沿斜面向下，此時有FT＝m2gsin 37°＋μm2gcos 37°，則＝2；當(dāng)m1較小時，物塊2所受最大靜摩擦力方向沿斜面向上，此時有FT＝m2gsin 37°－μm2gcos 37°，則＝，所以≤≤2，故A不可能。 3.[多選]如圖所示，半徑為R＝0.4 m的圓形光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，圓形軌道與固定的光滑水平軌道相切?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為m＝0.5 kg的小球甲

63、、乙用輕桿連接，置于圓軌道上，小球甲與圓心O點(diǎn)等高，小球乙位于圓心O的正下方。某時刻將兩小球由靜止釋放，最終它們在水平面上運(yùn)動，g取10 m/s2。則(　　) A．兩小球最終在水平面上運(yùn)動的速度大小為2 m/s B．甲小球下滑到圓形軌道最低點(diǎn)時重力的功率為10 W C．甲小球下滑到圓形軌道最低點(diǎn)時對軌道壓力的大小為5 N D．整個過程中輕桿對乙小球做的功為1 J 解析：選AD　整個過程中，甲、乙兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，最后兩球的速度大小相等，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律：mgR＝2×mv2，解得v＝2 m/s，選項(xiàng)A正確；甲小球下滑到最低點(diǎn)時速度水平，重力的功率為0，選項(xiàng)B錯誤；甲小球下滑到

64、最低點(diǎn)時，重力與支持力的合力提供向心力FN－mg＝m，解得FN＝2mg＝10 N，由牛頓第三定律得，甲小球下滑到最低點(diǎn)時對軌道壓力的大小為10 N，選項(xiàng)C錯誤；整個過程中對乙小球受力分析可知，重力不做功，乙小球動能的增量等于輕桿對乙球做的功，W＝mv2＝1 J，選項(xiàng)D正確。 4.如圖所示，在水平地面上靜止著一質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體，自由釋放的質(zhì)量為m的滑塊能在斜面上勻速下滑(斜面體始終靜止)，則下列說法中正確的是(　　) A．滑塊對斜面的作用力大小等于mgcos θ，方向垂直斜面向下 B．斜面對滑塊的作用力大小等于mg，方向豎直向上 C．斜面體受到地面的摩擦力水平向左，大小與m的大

65、小有關(guān) D．滑塊能勻速下滑，則水平地面不可能是光滑的 解析：選B　因滑塊在重力、斜面的摩擦力及斜面的支持力作用下勻速下滑，如圖所示，所以斜面對滑塊的作用力大小等于mg，方向豎直向上，B項(xiàng)正確；而滑塊對斜面的作用力與斜面對滑塊的作用力是一對作用力與反作用力，A項(xiàng)錯誤；又因斜面體及滑塊均處于平衡狀態(tài)，所以可將兩者看成一整體，則整體在豎直方向受重力和地面的支持力作用，水平方向不受力的作用，即水平地面對斜面體沒有摩擦力作用，C、D項(xiàng)錯誤。 5．[多選]如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，A、B間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為

66、m、長為L且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，與左端固定在O點(diǎn)的輕質(zhì)彈簧連接組成彈簧振子。開始時，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動到最右端，這一過程中A、B間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，已知運(yùn)動過程中MN始終與AD、BC垂直，則(　　) A．初始時刻導(dǎo)體棒所受的安培力大小為 B．當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時，彈簧具有的彈性勢能為 mv02－Q C．當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時，彈簧具有的彈性勢能為 mv02－2Q D．當(dāng)導(dǎo)體棒第二次回到初始位置時，A、B間電阻的熱功率為 解析：選AC　由F＝BIL及I＝，得安培力大小為FA＝，故A正確；導(dǎo)體棒第一次運(yùn)動至最右端的過程中，AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q，由能量守恒定律得mv02＝2Q＋Ep，此時彈簧的彈性勢能為Ep＝mv02－2Q，故C正確，B錯誤；當(dāng)導(dǎo)體棒第二次回到初始位置時，由于機(jī)械能減小，A、B間電阻的熱功率小于，故D錯誤。 6．如圖甲所示，一對足夠長的平行光滑軌道固定在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)＝0.5 m，左側(cè)接一阻值為R＝1