第一篇:高二物理选修3-1典型例题
典型例题
例1关于电场线,下述说法中正确的是:
A.电场线是客观存在的B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的.
C.电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同.
D.沿电场线方向,场强一定越来越大.
解析:电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线,A选项是错的.B选项也是错的,静止开始运动的电荷所受电场力方向应是该点切线方向,下一时刻位置应沿切线方向上,可能在电场线上,也可能不在电场线上,轨迹可能与电场线不一致.何况电荷可以有初速度,运动轨迹与初速度大小方向有关,可能轨迹很多,而电场线是一定的.正电荷在电场中受的电场力方向与该点切线方向相同,而负电荷所受电场力与该点切线方向相反,选项C是正确的.场强大小与场强的方向无关,与电场线方向无关,D选项是错的.
本题答案应是:C.
例2正电荷q在电场力作用下由 向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下图中的哪一个:
()
解析:带电体在电场中做加速运动,其电场力方向与加速度方向相同,加速度越来越大电荷所受电场力应越来越大,电量不变,电场力,应是E越来越大.电场线描述电场强度分布的方法是,电场线密度越大,表示场强越大,沿PQ方向.电场线密度增大的情况才符合题的条件,应选D.
例3用细线将一质量为m,电荷量为q的小球悬挂在天花板的下面,没空气中存在有沿水平方向的匀强电场,当小球静止时把细线烧断,小球将做()
A.自由落体运动
B.曲线运动
C.沿悬线的延长线的匀加速运动
D.变加速直线运动
【解析】烧断细线前,小球受竖直向下的重力G,水平方向的电场力F和悬线的拉力T,并处于平衡状态,现烧断细线,拉力T消失,而重力G和电场力F都没有变化,G和F的合力为恒力,方向沿悬线的延长线方向,所以小球做初速为零的匀加速直线运动.
带电小球的匀强电场中所受的电场力在运动过程中保持不变,初速为零的物体开始运动的方向必沿合外力方向.
正确选项为C.
例4质量为m,电荷量为+q的小球,用一根绝缘细线悬于O点.开始时,它在A、B之间来回摆动,OA、OB与竖直方向OC的夹角均为,如图所示.
(1)如果当它摆动到B点时突然施加一竖直向上的,大小为E=mg/q的匀强电场,则此时线中拉力T1=_________.
(2)如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的,则当小球运动到B点时线中的拉力T2=________.
【解析】(1)因为匀强电场的方向竖直向上,所以电场力,电场力和重力相平衡,小球到B点时速度为零,因此突
然加上电场后使小球在B点保持静止,悬线中的张力T1=0.
(2)小球经C点时具有一定的运动速度,突然加上电场,小球所受的合力即为细线对它的拉力,小球以O为圆心做匀速圆周运动,小球到达C时的速率可由机械能守恒定律得到.
小球到B点时,vB= vC,由牛顿第二定律得 .物体的运动情况由初始条件和受力情况共同决定,尽管加上匀强电场后,电场力总与重力相平衡,但加上匀强电场时小球的速度不同(即初始条件不同),所以运动的情况也不相同.
例5如图所示MN是电场中的一条电场线,一电子从a点运动到b点速度在不断地增大,则下列结论正确的是:
A.该电场是匀强电场.
B.该电场线的方向由N指向M.
C.电子在a处的加速度小于在b处的加速度.
D.因为电子从a到b的轨迹跟MN重合,所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹.
【解析】仅从一根直的电场线不能判断出该电场是否为匀强电场,因为无法确定电场线的疏密程度,该电场可能是匀强电场,可能是正的点电荷形成的电场,也可能是负的点电荷形成的电场,因此不能比较电子在a、b两处所受电场力的大小,即不能比较加速度的大小,但电子从a到b做的是加速运动,表明它所受的电场力方向由M指向见由于负电荷所受的电场力方向跟场强方向相反,所以电场线的方向由N指向M,电场线是为了形象地描述电场而假想的曲线,带电粒子的运动轨迹是真实存在的曲线,两者的重合是在特定条件下才成立的,在一般情况下两者并不重合.例如氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动时,轨迹跟原子核(质子)产生电场的电场线垂直.
正确选项为B.
第二篇:高中历史选修典型例题
阅读下列材料,回答问题。
材料一 所以倡导民生主义,就是因贫富不均……闻得有人说,民生主义是……夺富人之田为已有,这是他未知其中的道理。随口说说,不必管他……兄弟所最信的是定地价的法。
——孙中山《三民主义与中国前途》 材料二(1912年)国家一切大实业,如铁道、电气、水道等事务,皆归国有。
——《孙中山全集》第2卷
材料三
一、国民政府本革命之三民主义、五权宪法,以建设中华民国。
二、建设之首要在民生。政府当与人民协力,共谋农业之发展,以足民食;共谋织造之发展,以裕民衣;建筑各式屋舍,以乐民居;修治道路、运河,以利民行。
——孙中山《国民政府建国大纲》(民国十三年四月)(1)依据材料一,指出孙中山提出“民生主义”的原因及其基本主张。
(2)依据材料二、三,分别指出民国初年(1912年)和“民国十三年”孙中山在民生主义方面与材料一相比有何新发展?
(3)结合上述材料,你对孙中山的历史活动有何认识。答案:(1)原因:看到资本主义国家贫富悬殊的社会矛盾。主张:平均地权(或核定地价)。(2)民国初年:国家控制有关国计民生的资源和产业。“民国十三年”:将民生问题放在国家建设的首位;以发展经济作为解决民生问题的途径(或以发展经济解决好人民的衣、食、住、行问题)。
(3)认识:孙中山始终关注民生,并与时俱进;改善民生会促进社会发展和进步。
40、【中外历史人物评述】 阅读下列材料:
材料一
所以倡导民生主义,就是因贫富不均……闻得有人说,民生主义是……夺富人之田为己有,这是他未知其中道理,随口说说,不必管他。……兄弟所最信的是定地价的法。
——孙中山《三民主义与中国前途》
材料二
(1912年)国家一切大实业,如铁道、电气、水道等事物,皆归国有。
——《孙中山全集》第2卷
材料三
1919年孙博士已经系统地制定了他的发展中国经济计划的包罗万象的大纲。这个大纲要求:铁路十万英里和碎石路一百万英里;修浚现有运河和开挖新的运河;一个规模巨大的治河工程;开辟商港……具备公用设施的现代化城市的发展。
——(美)韦慕庭《孙中山—壮志未酬的爱国者》
材料四 一.国民政府本革命之三民主义、五权宪法,以建设中华民国。二.建设之首要在民生。政府当与人民协力,共谋农业之发展,以足民食;共谋织造之发展,以裕民衣;建筑各式屋舍,以乐民居;修治道路、运河,以利民行。
——孙中山《国民政府建国大纲》(民国十三年四月)
请回答:
(1)据材料一,指出“民生主义”的主张。(1分)
(2)据材料二、三,概括孙中山民生思想的新主张。材料三中他认为建设的重点是什么?结合所学知识指出,他未能实现的主要原因。(4分)
(3)据材料四并结合所学知识指出,“民国十三年”孙中山在民生主义方面与材料一相比,有何新发展?并分析这一变化的主要原因。(4分)
(4)结合上述材料,你对孙中山的历史活动有何认识。(1分)答案(1)主张:平均地权(或核定地价)。(1分)(2)主张:大力发展实业;(1分)国家控制有关国计民生的资源和产业。(1分)重点:交通运输。(1分)原因:社会性质没有改变(或北洋军阀的黑暗统治)。(1分)
(3)新发展:将民生问题放在国家建设的首位;以发展经济作为解决民生问题的途径(或以发展经济解决好人民的衣、食、住、行问题),实行“耕者有其田”;节制资本。(任答三点,共3分)
原因:孙中山接受了共产国际和中共的帮助,认识到工农是革命的坚定力量。(1分)(4)(4)认识:孙中山始终关注民生,并与时俱进;改善民生会促进社会发展和进步。(任答一点,1分)
8、(10分)阅读下列材料: 材料一
日本明治维新时期的某一场景
材料二
日本明治维新时……依据英国模式建设铁路、电信、公共建筑和市政工程、纺织工业等;参照法国模式变革法制,改革军事(后来采用普鲁士模式),海军当然还是学习英国;大学则归于美国。1898年颁布的《日本帝国宪法》以《德意志帝国宪法》为蓝本,确立了同欧美各国民主政体大相径庭的天皇制度,走上了近代化之路。
材料三
日本新领导人(注:指明治维新的领导者)不赞成这种不加区别地奉承所有西方东西的做法,他们并不对西方文明本身感兴趣,而仅仅对其中增强了民族力量的那些组成成分感兴趣。……他们现在提出了一个非凡的改革方案,宗旨在于建立一个强大的日本,而不是完全模仿西方国家。……讲究实际的日本领导人得出了这一明确结论:每个民族必须为自己去掠夺,软弱和胆小将一无所获。
——[美]斯塔夫里阿诺斯:《全球通史》
请回答:(1)材料一的场景反映了日本明治维新时期哪些方面的改革措施?这些措施的实行起到什么作用?(2分)
(2)据材料二和材料三,概括日本向西方学习的特点和局限性。(3分)
(3)根据材料三,举例说明19世纪末日本民族是怎样“为自己去掠夺”的?为什么要对外扩张?(3分)
(4)日本明治维新时期“文明开化”过程中的过火行为,使得日本的传统文化面临崩溃。针对在改革中要不要移风易俗的争论,谈谈你的观点。(2分)答案:
(1)生活习俗西化,引进西方文明。让更多的日本人认识和了解西方文明,促进了日本社会的近代化。
(2)特点:全面向西方学习,规模大、范围广;有选择地向西方各国学习。局限性:保留专制主义和军国主义传统。(3)举例:发动甲午中日战争、侵略朝鲜、八国联军侵华战争。为了适应资本主义发展的需要;国内市场狭小,资源不足。
(4)要说:一个民族必须善于学习先进民族的思想文化和生活观念,大胆移风易俗,才能不断发展壮大,使本民族立于不败之地。
不要说:风俗习惯是民族传统文化的重要组成部分,在学习先进文化的过程中,必须注重维护本民族的特性,保护传统文化。
阅读下列材料,回答问题。
材料一 ……这以后发生了贵族与大众之间的冲突。从各方面来看,他们的政治体制都掌握在少数人手中,尤其是穷人,他们的妻子和儿女都为富人所奴役,他们被称作附庸和“六一汉”。因为他们正是按照这样的地租耕种富人的土地。所有的土地都控制在少数人手中;如果他们无力支付地租,他们自己和他们的孩子都将失去自由。
——亚里士多德《雅典政制》
材料二 梭伦改革的第一个重大措施是颁布“解负令”。平民所欠公私债务一律废除,雅典公民沦为债奴者一律解放……然而“解负令”并不是平分土地,所以贵族阶级祖传的土地亦即非因高利贷收进的抵押土地仍归贵族所有,贵族阶级的优势经济地位并没有受到摧毁性的打击。第二项重大改革措施是按土地收入的财产资格划分公民等级,取消以前的贵族、农民、手工业者三级之分……第一等级可任执政、司库及其他一切官职;第二等级与第一等级同,惟不得任司库;第三等级可任低级官职;第四等级则依旧不得担任一切官职,但可以和其他等级一样任陪审法庭的陪审员。
——吴于廑等主编《世界史·古代史编》(上卷)
材料三 如亚里士多德所言:“最为公正的政体,应该不偏于少数,不偏于多数,而以全邦公民利益为依归。”……古典时期的雅典城邦正是以立法和制度来调适贫富差距,防止极贫极富,从而有效保障了公民集体的稳定与发展,实现政治民主,文化繁荣,形成古典盛世的历史局面。
——解光云《古典时期雅典城邦对贫富差距的制度调适》
(1)依据材料一,概括指出“贵族与大众之间的冲突”产生的原因。
(2)依据材料二、三,概括梭伦采取消除“贵族与大众之间的冲突”的主要措施和方式。(3)综合上述材料,指出梭伦改革有何借鉴意义?
答案:(1)原因:贵族独占政权;贵族控制所有土地。
(2)措施:经济上废除债务奴役;因债务而被抵押的土地一律归原主;允许贵族保留祖传土地政治上实行按财产划分等级参与政权的制度。方式:立法和建立制度。
(3)借鉴:追求公平公正;兼顾各方利益,防止贫富差距拉大;逐步推进政治民主化进程。
19世纪中后期,日本政府大力推行殖产兴业政策,迅速走上资本主义发展的道路。阅读下列材料:
材料一
兴办生产事业亦属急务,但人民还没有这种志愿,所以暂时创办官立事业,示以实例,以诱导人民。
——守屋典郎《日本经济史》 材料二
自明治初年,渐行所谓奖励工业。„„(工部省)开拓矿山、制造机械和造船„„不计利息,不计减损„„产品不能销售之物,则自行标价,尽藏库中„„ 故而穷于支付工资与购入材料,只能以补贴营业金的名义从大藏省申报领取。即或是矿山、造船等需用几十万元的官营事业也都是如此弊病。——高桥龟吉《日本近代经济形成史》
材料三
经济学者田口卯吉„„(1880)发表评论说:“政府之制造,已确实妨碍民间同种产业之兴起,„„应该中止劝奖保护之政策,使政府的事物限定在适当的领域之内„„日本人民业足已同外国人竞争,业已能够经营制造商业,何须政府自身为之?” ——米庆余《明治维新——日本资本主义的起步与形成》
请回答:
(1)依据材料一,概括明治维新之初政府殖产兴业的方式及原因。(3分)
(2)19世纪80年代,日本殖产兴业的方式发生了怎样的变化?依据材料二、三概括这种变化的原因。(5分)
(3)日本地震引发福岛核泄露事故以后,政府对东京电力公司实施监管。据此并综合上述材料,请就政府在经济发展中的作用谈谈你的认识。(2分)
(1)方式:官营。
原因:民间缺乏创办企业的意愿;发挥官营企业的示范效应。
(2)变化:由官营转变为政府扶植和保护私人资本主义的发展。
原因:官营企业经营不善、亏损严重;官营企业对民营企业发展的妨碍;民营企业迅速发展,竞争力增强;经济学界对政府官营政策的不满。
(3)认识:政府有必要对经济实行干预;政府干预的方式要因势而变。
45.(15分)历史上重大改革回顾 材料
我国北方草原历史上是游牧民族的家园,他们以部落为基本的社会组织,时而因共同利益结成部落联盟。各部落在草原上迁徙不定,往往为争夺草地、水源相互仇杀。清朝入关前,统一漠南蒙古,开始分定各部地界,严禁互相侵越;入关后,仿八旗制度形式逐步改造蒙古社会,形成盟旗制度。蒙古各部大者被分为数旗,小者自为一旗,旗长由蒙古各部首领世袭担任。各旗有固定的牧地,不相统属,旗民不得越境放牧,日常往来亦受限制。合数旗为一盟,盟长、副盟长以及会盟地由朝廷指定,对各旗进行监督,处理各旗不能解决的纠纷,盟不是一级行政机构,盟长不得干涉各旗事务、发布政令。各旗直接受中央政府统辖。一切重大军政事务的裁决权属于理院,各旗旗长有义务率旗下兵丁,应诏出征。蒙古族旧有的部名义上保存了下来,不具有行政功能。
——摘编自翁独《中华民族关系史纲要》等
(1)指出旗、盟与草原传统部落、部落联盟的区别。(5分)
(2)简析盟旗制度的历史作用。(10分)
【参考答案】
(1)旗、盟是清政府针对蒙古地区制定的一种管理体制;部落、部落联盟是草原游牧民族自身的社会、政治组织。(5分)
(2)在尊重蒙古族社会传统的基础上,改造了草原的社会政治面貌;削弱了蒙古贵族的权力,加强了清政府对草原的管理;有利于当地社会稳定和经济发展;加强了清朝统治的基础;使统一多民族国家更为巩固。(10分)
27.(2011•山东文综•27)17—18世纪,中国和西方都出现了新的社会思潮,黄宗羲和孟德斯鸠分别是其重要的代表人物。清末,孙中山曾刊印黄宗羲的《明夷待访录》宣传革命,他对孟德斯鸠及其思想也推崇备至。阅读材料,回答问题。
材料一 史料
故我之出而仕也,为天下,非为君也;为民也,非为一姓也。缘夫天下之大,非一人之所能治,而分治之以群工。
夫治天下犹曳(yè,拖拉)大木然,„„君与臣,共曳木之人也。臣之与君,名异而实同耶。
——摘自黄宗羲《明夷待访录》
材料二 史论
黄氏之说,根本上不脱儒家思想理路,故将儒家政治、社会观推演为一更具民本精神之制度化蓝图„„若以为其所论仍与“现代”不侔(móu,相当)而定其为无新见,则失于以“现代”事物为绝对尺度。
——赵轶峰《十七世纪中国政治、社会思想诉求的维度》
材料三 史观
我们专注于两个主题——“传统”和“交流”——的研究,以此来理顺世界历史。这两个主题集中反映了人类发展的最重要的特征,概言之,它们可以对人类社会发展的原因作出解释。
——杰里·本特利《新全球史:文明的传承与交流》
(1)据材料
一、材料二,概括说明黄宗羲的思想中哪些“不脱儒家思想理路”,哪些又体现了“新见”。(8分)
(2)材料二主张用什么方法去评价黄宗羲的思想?运用这一方法,评价孟德斯鸠的“三权分立”思想。(8分)
(3)结合黄宗羲与孟德斯鸠的思想在中国近代民族革命进程中的影响,谈谈你对材料三的认识。(9分)
答案:
(1)以民为本(民本思想,民贵君轻);保留君主制。反对君主专制(君臣分治);君臣平等。
(2)方法:放在特定的历史条件下评价(历史的评价);进行全面的评价(辩证的评价)。评价:否定了君主专制制度,为资产阶级建立政权提供了制度设计,适应了资本主义发展的时代要求;它主要代表了资产阶级的利益和要求,其实质是维护资产阶级的民主自由权利。(3)考生应从以下三个方面作答: ①黄宗羲的思想作为中国传统思想的重要组成部分,其反对君主专制的主张被近代资产阶级革命 派所继承,成为反封建斗争的思想武器; ②孟德斯鸠的三权分立思想传入中国,不仅为资产阶级提供了反封建斗争的思想武器,而且为资产阶级政治实践和制度设计提供了借鉴; ③两者的思想都促进了近代中国的思想解放,推动了中国近代民主革命的进程,共同影响了中国近代社会的发展与进步。
阅读下列材料,回答问题。
材料一 《春秋》之义,内诸夏而外夷狄。……一夫关中土沃物丰……帝王之都每以为居,未闻戎狄宜在此土也。非我族类。其心必异。戎狄志态.不与华同……戎晋不杂。并得其所,上含往古既叙之义,下为盛世永久之规。纵有猾夏之心,风尘之警,别绝远中国,隔阂山河,虽为寇暴,所害不广。
——摘自[西晋]江统《徙戎论)材料二
自晋宋以来。视洛阳为荒土,此中谓长江以北,尽是夷狄。昨至洛阳,始知衣冠士族,并在中原。礼仪富盛,人物殷阜。
——摘自[北魏]杨衔之《洛阳伽蓝记》
材料三 北朝的强盛来自体制的力量……变替的“胡化”和“汉化”……扭转了魏晋以来的帝国颓势,并构成了走出门阀士族政治、通向重振的隋唐大帝国的历史出口。
——摘自吴宗国主编《中国古代官僚政治制度研究》
(1)据材料一,指出作者关于民族问题的主张,概括其理由。(6分)
【解析】此题考查提取信息知识的调用能力。【答案】主张:灾夏有别,少数民族应远离中原。
理由:儒家的传统观念;夷夏风俗习性不同;可以减轻对中原的危害。
(2)据上述材料并结合所学知识,分析北魏孝文帝改革的进步作用。谈谈你对当时民族关系的认识。(9分)
【评析】此题考查提取信息知识的调用能力。第一问侧重考查基础知识的掌握;第二问是对情感态度价值观的考查
【答案】作用:促进洛阳的繁荣;推动北方社会经济文化发展;促进民族融合;奠定隋唐国家统一的基础
认识:少数民族及其文化给中原文明带来了鲜活的元素;汉族与少数民族之间的交融、互补,丰富了中华文明的内涟;避免民族对立,消除民族隔阂,是国家发展进步的重要保证。
第三篇:2013-2014学年高二物理 安培分子电流假说 磁性材料典型例题解析
安培分子电流假说磁性材料·典型例题解析
【例1】关于分子电流,下面说法中正确的是
[]
A.分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的B.分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质,即磁场都是由电荷的运动形成的C.“分子电流”是专指分子内部存在的环形电流
D.分子电流假说无法解释加热“去磁”现象
解答:正确的是B.
点拨:了解物理学发展历史,不仅能做好这类题,也能帮助我们历史地去看待科学的发展进程.
【例2】回旋加速器的磁场B=1.5T,它的最大回旋半径r=0.50m.当分别加速质子和α粒子时,求:(1)加在两个D形盒间交变电压频率之比.
(2)粒子所获得的最大动能之比.
解析:(1)T=2πm/Bq,故fP/fα=qpmα/qαmP=2.
(2)由r=mv/Bq可得v=Bqr/m,所以被加速粒子的动能Ek=mv2/2=B2q2r2/2m.同一加速器最大半径r和所加磁场相同,故EP/Eα=1.
点拨:比例法是解物理问题的有效方法之一.使用的程序一般是:根据研究对象的运动过程确定相应的物理规律,根据题意确定运动过程中的恒量,分析剩余物理量间的函数关系,建立比例式求解.
【例3】如图16-74所示是显像管电子束运动的示意图.设加速电场两极间的电势差为U,垂直于纸平面的匀强磁场区域的宽度为L,要使电子束从磁场出来在图中所示120°范围内发生偏转(即上、下各偏转60°),磁感应强度B的变化范围如何?(电子电量e、质量m已知)
点拨:这是彩色电视机显像管理想化以后的模型.先确定电子运动的圆心再结合几何知识求解.
参考答案
例3.13mU≥B≥0 22e
【例4】显像管的工作原理是阴极k发射的电子束经高压加速电场(电压力U)加速后,垂直正对圆心进入磁感应强度为B.半径为r的圆形匀强偏转磁场(如图16-75所示),偏转后轰击荧光屏P,荧光屏受激而发光,在极短的时间内完成一幅扫描.若去离子水质量不好,所
2产生的阴极材料中含有少量SO
24,SO4在荧光屏上,将在屏上出现暗斑,称为离子斑.如发生上述情况,试分析说明暗斑集中在荧光屏中央的原
25因.(电子质量为9.1×1031kg,SO2kg)4质量为1.6×10
点拨:电子和SO2
4的比荷不一样,在磁场中偏转程度不一样.
跟踪反馈
1.磁性是物质的一种普遍性质,大到宇宙中的星球,小到电子、质子等微观粒子,几乎都会呈现出磁性.地球就是一个巨大的磁体,在一些生物体内也有微量强磁性物质,研究表明:鸽子正是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受到的作用来帮助辨别方向的.如果在鸽子身上缚一块永磁体材料,且其附近的磁感应强度比地磁场更强,则
[]
A.鸽子仍能辨别方向
B.鸽子更容易辨别方向
C.鸽子会迷失方向
D.不能确定鸽子是否会迷失方向
2.关于分子电流的假说,是安培 []
A.通过精密仪器观察到分子电流而提出的B.根据环形电流的磁场分布与条形磁铁相似提出的C.根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸取引提出的D.根据电子绕核旋转的理论提出的3.一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化,这是因为
[]
A.在外磁场中作用下,软铁棒中的分子电流取向变得大致相同
B.在外磁场中作用下,软铁棒中产生分子电流
C.在外磁场中作用下,软铁棒中的分子电流消失
D.在外磁场中作用下,软铁棒中的分子电流取向变得杂乱无章
4.如图16-76所示,在一个半径R=5.0cm的圆形截面上,分布着磁感强度B=0.50T的匀强磁场.如果在圆面的中心处有一个电子,电子质量m=9.1×10-31kg,电量e=1.6×10-19C.求这个电子要穿离上述磁场区域所具有的动能多大?
1.C2.B3.A4 参考答案 .2.2×10-12J
第四篇:高一物理牛顿第二定律典型例题
高一物理牛顿第二定律典型例题讲解与错误分析
北京市西城区教育研修学院(原教研中心)编
【例1】在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作 [ ]
A.匀减速运动
B.匀加速运动
C.速度逐渐减小的变加速运动
D.速度逐渐增大的变加速运动
【分析】 木块受到外力作用必有加速度,已知外力方向不变,数值变小,根据牛顿第二定律可知,木块加速度的方向不变,大小在逐渐变小,也就是木块每秒增加的速度在减少,由于加速度方向与速度方向一致,木块的速度大小仍在不断增加,即木块作的是加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动.
【答】 D.
【例2】 一个质量m=2kg的木块,放在光滑水平桌面上,受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用,则物体的加速度多大?若把其中一个力反向,物体的加速度又为多少?
【分析】 物体的加速度由它所受的合外力决定.放在水平桌面上的木块共受到五个力作用:竖直方向的重力和桌面弹力,水平方向的三个拉力.由于木块在竖直方向处于力平衡状态,因此,只需由水平拉力算出合外力即可由牛顿第二定律得到加速度.
(1)由于同一平面内、大小相等、互成120°角的三个力的合力等于零,所以木块的加速度a=0.
(2)物体受到三个力作用平衡时,其中任何两个力的合力必与第三个力等值反向.如果把某一个力反向,则木块所受的合力F合=2F=20N,所以其加速度为:
它的方向与反向后的这个力方向相同.
【例3】 沿光滑斜面下滑的物体受到的力是 [ ]
A.力和斜面支持力
B.重力、下滑力和斜面支持力
C.重力、正压力和斜面支持力
D.重力、正压力、下滑力和斜面支持力
【误解一】选(B)。
【误解二】选(C)。
【正确解答】选(A)。
【错因分析与解题指导】 [误解一]依据物体沿斜面下滑的事实臆断物体受到了下滑力,不理解下滑力是重力的一个分力,犯了重复分析力的错误。[误解二]中的“正压力”本是垂直于物体接触表面的力,要说物体受的,也就是斜面支持力。若理解为对斜面的正压力,则是斜面受到的力。
在用隔离法分析物体受力时,首先要明确研究对象并把研究对象从周围物体中隔离出来,然后按场力和接触力的顺序来分析力。在分析物体受力过程中,既要防止少分析力,又要防止重复分析力,更不能凭空臆想一个实际不存在的力,找不到施力物体的力是不存在的。
【例4】 图中滑块与平板间摩擦系数为μ,当放着滑块的平板被慢慢地绕着左端抬起,α角由0°增大到90°的过程中,滑块受到的摩擦力将 [ ]
A.不断增大
B.不断减少
C.先增大后减少
D.先增大到一定数值后保持不变
【误解一】 选(A)。
【误解二】 选(B)。
【误解三】 选(D)。
【正确解答】选(C)。
【错因分析与解题指导】要计算摩擦力,应首先弄清属滑动摩擦力还是静摩擦力。
若是滑动摩擦,可用f=μN计算,式中μ为滑动摩擦系数,N是接触面间的正压力。若是静摩擦,一般应根据物体的运动状态,利用物理规律(如∑F=0或∑F = ma)列方程求解。若是最大静摩擦,可用f=μsN计算,式中的μs是静摩擦系数,有时可近似取为滑动摩擦系数,N是接触面间的正压力。
【误解一、二】 都没有认真分析物体的运动状态及其变化情况,而是简单地把物体受到的摩擦力当作是静摩擦力或滑动摩擦力来处理。事实上,滑块所受摩擦力的性质随着α角增大会发生变化。开始时滑块与平板将保持相对静止,滑块受到的是静摩擦力;当α角增大到某一数值α0时,滑块将开始沿平板下滑,此时滑块受到滑动摩擦力的作用。当α角由0°增大到α0过程中,滑块所受的静摩擦力f的大小与重力的下滑力平衡,此时f = mgsinα.f 随着α增大而增大;当α角由α0增大到90°过程中,滑块所受滑动摩擦力f=μN=μmgcosα,f 随着α增大而减小。
【误解三】 的前提是正压力N不变,且摩擦力性质不变,而题中N随着α的增大而不断增大。
【例5】 如图,质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑,现将质量为m的砝码轻轻放入槽中,下列说法中正确的是 [ ]
A.M和m一起加速下滑
B.M和m一起减速下滑
C.M和m仍一起匀速下滑
【误解一】 选(A)。
【误解二】 选(B)。
【正确解答】 选(C)。
【错因分析与解题指导】[误解一]和[误解二]犯了同样的错误,前者片面地认为凹形槽中放入了砝码后重力的下滑力变大而没有考虑到同时也加大了正压力,导致摩擦力也增大。后者则只注意到正压力加大导致摩擦力增大的影响。
事实上,凹形槽中放入砝码前,下滑力与摩擦力平衡,即Mgsinθ=μMgcosθ;当凹形槽中放入砝码后,下滑力(M + m)gsinθ与摩擦力μ(M + m)gcosθ仍平衡,即(M + m)gsinθ=μ(M + m)gcosθ凹形槽运动状态不变。
【例6】图1表示某人站在一架与水平成θ角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上,人的质量为m,鞋底与阶梯的摩擦系数为μ,求此时人所受的摩擦力。
【误解】 因为人在竖直方向受力平衡,即N = mg,所以摩擦力f=μN=μmg。
【正确解答】如图2,建立直角坐标系并将加速度a沿已知力的方向正交分解。水平方向加速度
a2=acosθ
由牛顿第二定律知
f = ma2 = macosθ
【错因分析与解题指导】计算摩擦力必须首先判明是滑动摩擦,还是静摩擦。若是滑动摩擦,可用f=μN计算;若是静摩擦,一般应根据平衡
条件或运动定律列方程求解。题中的人随着自动扶梯在作匀加速运动,在水平方向上所受的力应该是静摩擦力,[误解]把它当成滑动摩擦力来计算当然就错了。另外,人在竖直方向受力不平衡,即有加速度,所以把接触面间的正压力当成重力处理也是不对的。
用牛顿运动定律处理平面力系的力学问题时,一般是先分析受力,然后再将诸力沿加速度方向和垂直于加速度方向正交分解,再用牛顿运动定律列出分量方程求解。
有时将加速度沿力的方向分解显得简单。该题正解就是这样处理的。
【例7】 在粗糙水平面上有一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量m1和m2的木块,m1>m2,如图1所示。已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块 [ ]
A.有摩擦力作用,摩擦力方向水平向右
B.有摩擦力作用,摩擦力方向水平向左
C.有摩擦力作用,但摩擦力方向不能确定
D.以上结论都不对
【误解一】 选(B)。
【误解二】 选(C)。
【正确解答】 选(D)。
【错因分析与解题指导】[误解一]根据题目给出的已知条件m1>m2,认为m1对三角形木块的压力大于m2对三角形木块的压力,凭直觉认为这两个压力在水平方向的总效果向右,使木块有向右运动的趋势,所以受到向左的静摩擦力。[误解二]求出m1、m2对木块的压力的水平分力的合力
F=(m1cosθ1sinθ1—m2cosθ2sinθ2)g
后,发现与m1、m2、θ
1、θ2的数值有关,故作此选择。但因遗漏了m1、m2与三角形木块间的静摩擦力的影响而导致错误。
解这一类题目的思路有二:
1.先分别对物和三角形木块进行受力分析,如图2,然后对m1、m2建立受力平衡方程以及对三角形木块建立水平方向受力平衡方程,解方程得f的值。若f=0,表明三角形木块不受地面的摩擦力;若f为负值,表明摩擦力与假设正方向相反。这属基本方法,但较繁复。
2.将m1、m2与三角形木块看成一个整体,很简单地得出整体只受重力(M + m1 + m2)g和支持力N两个力作用,如图3,因而水平方向不受地面的摩擦力。
【例8】质量分别为mA和mB的两个小球,用一根轻弹簧联结后用细线悬挂在顶板下(图1),当细线被剪断的瞬间,关于两球下落加速度的说法中,正确的是 [ ]
A.aA=aB=0 B.aA=aB=g
C.aA>g,aB=0 D.aA<g,aB=0
分析 分别以A、B两球为研究对象.当细线未剪断时,A球受到竖直向下的重力mAg、弹簧的弹力T,竖直向上细线的拉力T′;B球受到竖直向下的重力mBg,竖直向上弹簧的弹力T图2.它们都处于力平衡状态.因此满足条件
T = mBg,T′=mAg + T =(mA+mB)g.
细线剪断的瞬间,拉力T′消失,但弹簧仍暂时保持着原来的拉伸状态,故B球受力不变,仍处于平衡状态,aB=0;而A球则在两个向下的力作用下,其瞬时加速度为
答 C.
说明
1.本题很鲜明地体现了a与F之间的瞬时关系,应加以领会.
2.绳索、弹簧以及杆(或棒)是中学物理中常见的约束元件,它们的特性是不同的,现列表对照如下:
【例9】 在车箱的顶板上用细线挂着一个小球(图1),在下列情况下可对车厢的运动情况得出怎样的判断:
(1)细线竖直悬挂:______;
(2)细线向图中左方偏斜:_________
(3)细线向图中右方偏斜:___________。
【分析】作用在小球上只能有两个力:地球对它的重力mg、细线对它的拉力(弹力)T.根据这两个力是否处于力平衡状态,可判知小球所处的状态,从而可得出车厢的运动情况。
(1)小球所受的重力mg与弹力T在一直线上,如图2(a)所示,且上、下方向不可能运动,所以小球处于力平衡状态,车厢静止或作匀速直线运动。
(2)细线左偏时,小球所受重力mg与弹力T不在一直线上[如图2(b)],小球不可能处于力平衡状态.小球一定向着所受合力方向(水平向右方向)产生加速度.所以,车厢水平向右作加速运动或水平向左作减速运动.
(3)与情况(2)同理,车厢水平向左作加速运动或水平向右作减速运动[图2(c)].
【说明】 力是使物体产生加速度的原因,不是产生速度的原因,因此,力的方向应与物体的加速度同向,不一定与物体的速度同向.如图2(b)中,火车的加速度必向右,但火车可能向左运动;图2(c)中,火车的加速度必向左,但火车可能向右运动.
【例10】如图1,人重600牛,平板重400牛,如果人要拉住木板,他必须用多大的力(滑轮重量和摩擦均不计)?
【误解】对滑轮B受力分析有
2F=T
对木板受力分析如图2,则N+F=N+G板
又N=G人
【正确解答一】对滑轮B有
2F=T
对人有
N+F=G人
对木板受力分析有F+T=G板+N
【正确解答二】对人和木板整体分析如图3,则
T+2F=G人+G板
由于T=2F
【错因分析与解题指导】[误解]错误地认为人对木板的压力等于人的重力,究其原因是没有对人进行认真受力分析造成的。
【正确解答一、二】选取了不同的研究对象,解题过程表明,合理选取研究对象是形成正确解题思路的重要环节。如果研究对象选择不当,往往会使解题过程繁琐费时,并容易发生错误。通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内物体(或部分)间相互作用时,用隔离法。在解答一个问题需要多次选取研究对象时,可整体法和隔离法交替使用。
【例11】如图1甲所示,劲度系数为k2的轻质弹簧,竖直放在桌面上,上面压一质量为m的物块,另一劲度系数为k1的轻质弹簧竖直地放在物块上面,其下端与物块上表面连接在一起,要想使物块在静止时,下面弹簧承受物重的2/3,应将上面弹簧的上端A竖直向上提高的距离是多少?
【分析】
由于拉A时,上下两段弹簧都要发生形变,所以题目给出的物理情景比较复杂,解决这种题目最有效的办法是研究每根弹簧的初末状态并画出直观图,清楚认识变化过程
如图1乙中弹簧2的形变过程,设原长为x20,初态时它的形变量为△x2,末态时承重2mg/3,其形变量为△x2′,分析初末态物体应上升△x2-△x2′.
对图丙中弹簧1的形变过程,设原长为x10(即初态).受到拉力后要承担物重的1/3,则其形变是为△x1,则综合可知A点上升量为
d=△x1+△x2-△x2′
【解】末态时对物块受力分析如图2依物块的平衡条件和胡克定律
F1+F2′=mg(1)
初态时,弹簧2弹力
F2 = mg = k2△x2(2)
式(3)代入式(1)可得
由几何关系
d=△x1+△x2-△x2′(4)
【说明】
从前面思路分析可知,复杂的物理过程,实质上是一些简单场景的有机结合.通过作图,把这个过程分解为各个小过程并明确各小过程对应状态,画过程变化图及状态图等,然后找出各状态或过程符合的规律,难题就可变成中档题,思维能力得到提高。
轻质弹簧这种理想模型,质量忽略不计,由于撤去外力的瞬时,不会立即恢复形变,所以在牛顿定律中,经常用到;并且由于弹簧变化时的状态连续性,在动量等知识中也经常用到,这在高考中屡见不鲜.
【例12】如图1所示,在倾角α=60°的斜面上放一个质量m的物体,用k=100N/m的轻弹簧平行斜面吊着.发现物体放在PQ间任何位置恰好都处于静止状态,测得AP=22cm,AQ=8cm,则物体与斜面间的最大静摩擦力等于多少?
物体位于Q点时,弹簧必处于压缩状态,对物体的弹簧TQ沿斜面向下;物体位于P点时,弹簧已处于拉伸状态,对物体的弹力Tp沿斜面向
上.P,Q两点是物体静止于斜面上的临界位置,此时斜面对物体的静摩擦力都达到最大值fm,其方向分别沿斜面向下和向上.
【解】 作出物体在P、Q两位置时的受力图(图2),设弹簧原长为L0,则物体在Q和P两处的压缩量和伸长量分别为
x1=L0-AQ,x2=AP-L0.
根据胡克定律和物体沿斜面方向的力平衡条件可知:
kx1 =k(L0-AQ)=fm-mgsinα,kx2 =k(AP-L0)=fm + mgsinα.
联立两式得
【说明】 题中最大静摩擦力就是根据物体的平衡条件确定的,所以画出P、Q两位置上物体的受力图是至关重要的.
【例13】质量均为m的四块砖被夹在两竖直夹板之间,处于静止状态,如图1。试求砖3对砖2的摩擦力。
【误解】隔离砖“2”,因有向下运动的趋势,两侧受摩擦力向上,【正确解答】先用整体法讨论四个砖块,受力如图2所示。由对称性可知,砖“1”和“4”受到的摩擦力相等,则f=2mg;再隔离砖“1”和“2”,受力如图3所示,不难得到f′=0。
【错因分析与解题指导】[误解]凭直觉认为“2”和“3”间有摩擦,这是解同类问题最易犯的错误。对多个物体组成的系统内的静摩擦力问题,整体法和隔离法的交替使用是解题的基本方法。
本题还可这样思考:假设砖“2”与“3”之间存在摩擦力,由对称性可知,f23和f32应大小相等、方向相同,这与牛顿第三定律相矛盾,故假设不成立,也就是说砖“2”与“3”之间不存在摩擦力。
利用对称性解题是有效、简便的方法,有时对称性也是题目的隐含条件。本题砖与砖、砖与板存在五个接触面,即存在五个未知的摩擦力,而对砖“1”至“4”只能列出四个平衡方程。如不考虑对称性,则无法求出这五个摩擦力的具体值。
第五篇:高一物理典型例题2
典型例题
【例1】如图6-8-1-1所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是()
(A)物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
(B)物体所受弹力增大,摩擦力减小了
(C)物体所受弹力和摩擦力都减小了
(D)物体所受弹力增大,摩擦力不变
分析与解:物体随圆筒一起转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对
它的弹力FN、和筒壁对它的摩擦力F1(如图6-8-1-2所示)。其中G和F1是
一对平衡力,筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力。当圆筒
匀速转动时,不管其角速度多大,只要物体随圆筒一起转动而未滑动,则物体所受的(静)摩擦力F1大小等于其重力。而根据向心力公式,FNmr,当角速度较大时FN也较大。故本题应选D。2图
6-8-1-
1【例2】如图6-8-1-3所示的传动装置中,已知大轮半径是小轮半径的3倍,图6-8-1-
2A点和B点分别在两轮边缘,C点离大轮距离等于小轮半径,若不打滑,则它们的线速度之比vA∶vB∶vC=,角速度之比ωA∶ωB∶ωC=,向心加速度之比aA∶aB∶aC=。
分析与解:A、C两点在同一轮上,所以角速度相等,即ωA=ωC由v=ωr得vA=3vC;又因为不打滑,所以vA= vB,由v=ωr得:
A13B。∴vA∶vB∶vC=3∶3∶1;ωA∶ωB∶ωC=1∶3∶1;
2aA∶aB∶aC=ArA∶BrB∶CrC=1∶3∶1。
学能提升 图6-8-1-
3★1.如图6-8-1-4所示,小物体A与圆柱保持相对静止,跟着圆盘一起
作匀速圆周运动,则A受力情况是受()
(A)重力、支持力
(B)重力、向心力
(C)重力、支持力和指向圆心的摩擦力
(D)重力、支持力、向心力和摩擦力
★2.如图6-8-1-5所示,a、b是地球上不同纬度上的两点,a、b
随地球自转做匀速圆周运动,则该两点具有相同的()
(A)运动半径(B)线速度大小
(C)角速度(D)线速度 图6-8-1-4 ★3.用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上作匀速圆周运动,那么()
(A)两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断
(B)两个小球以相同的角速度运动时,短绳易断
(C)两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断
(D)不管怎样都是短绳易断
★4.如图6-8-1-6所示,汽车以速度v通过一半圆形式拱桥的顶端时,汽车受力的说法正确的是()
(A)汽车的向心力就是它所受的重力
(B)汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力,方向指向圆心
(C)汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用(D)以上均不正确
★★5.火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v,则下列说法中正确的是()
①当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力
②当火车以v的速度通过此弯路时,火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
③当火车速度大于v时,轮缘挤压外轨④当火车速度小于v时,轮缘挤压外轨
(A)①③(B)①④(C)②③(D)②④
★★6.由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋的过程中,如果保持飞机速度的大小和距离海面的高度均不变,则下列说法中正确的是()
(A)飞机做的是匀速直线运动。
(B)飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力。
(C)飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力。
(D)飞机上的乘客对座椅的压力为零。
★★★7.有一质量为m的小木块,由碗边滑向碗底,碗内表面是半径为R的圆弧,由于摩擦力的作用,木块运动的速率不变,则()
(A)它的加速度为零(B)它所受合力为零
(C)它所受合力大小一定,方向改变(D)它的加速度恒定
★★8.如图6-8-1-7所示,半径为r的圆筒绕竖直中心轴OO′转动,小物
块A靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的静摩擦因数为μ,现要使A不下落,则圆筒转动的角速度ω至少应为图
6-8-1-7 ★★9.如图6-8-1-8所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径是小轮的2倍,大轮上的一点s离转动轴的距离等于小轮
2的半径,当大轮边缘上P点的向心加速度是10m/s时,大轮上的S点和小轮上的Q点的向心加速度为aS=______m/s2,aQ=______m/s 图6-8-1-8 ★★★10.一个圆盘边缘系一根细绳,绳的下端拴着一个质量为m的小球,圆
盘的半径是r,绳长为L,圆盘匀速转动时小球随着一起转动,并且细绳与竖直
方向成θ角,如图6-8-1-9所示,则圆盘的转速是。
★★★11.如图6-8-1-10所示,直径为d的纸筒以角速度ω绕轴O
匀速转动,从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到
半周时在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知aO和b0夹角为φ,则子弹的速度大小为
★★12.下述各种现象,属于利用离心现象的是;属于防止离心
现象的是。
A.洗衣机脱水B.离心沉淀器分离物质
C.汽车转弯时减速D.汽车过桥时减速
E.转动雨伞,去除雨伞上的一些水
F.站在公交车里的乘客,在汽车转弯时用力拉住扶手
2图6-8-1-9 图
6-8-1-10
答案:1.C;2.C;3.C;4.B;5.A;6.C;7.C;8.g
r;9.aS=
5、aQ=20;10.12gtanrlsin 11.d
; 12.利用离心现象的是A、B、E;防止离心现象的是C、D、F