第七模块选修3—5
第十五章动量守恒定律第一单元动量、动量守恒定律及应用
第二单元实验：验证动量守恒定律
第十六章原子结构原子核第一单元原子结构氢原子光谱
第二单元放射性元素的衰变核能
章末综合检测
第七模块第15章第1单元
一、选择题
1．(2009年台湾自然高考)神舟七号宇宙飞船的航天员在准备出舱进行太空漫步时，意外发现舱门很难打开，有人臆测这可能与光压有关．已知光子的动能p、能量E与光速c的关系为E＝pc，假设舱门的面积为1.0 m2，每平方公尺的舱门上每秒入射的光子能量为1.5 kJ，则舱门因反射光子而承受的力，最大约为多少牛顿？
() A．0.5×10－5B．1.0×10－5
C．0.5×10－2D．1.0×10－3
图10
2．(2009年江苏南通)用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图10所示．现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是
() A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为
m v0 M＋m
C．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能
D．子弹和木块一起上升的最大高度为m2v20
2g(M＋m)2
二、计算题
图11
3．如图11所示，一个质量为m＝60 kg的人拽着一个氢气球的软绳，软绳的下端刚好
与地面接触，此时人距地面的高度h＝60 m，气球与软绳质量M＝120 kg，整个系统处于平衡，现此人沿软绳向下滑，问他能否安全回到地面？
4．(2008年山东)一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图(1)所示．现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v－t图象呈周期性变化，如图(2)所示．请据此求盒内物体的质量．
图12
图13
5．如图13所示，国际花样滑冰锦标赛男女双人自由滑项目中，我国著名选手申雪、赵宏博在决赛中的一个瞬间，他们正以相同的速度v0在光滑冰面上前进，当赵宏博用力将申雪向后推出后，申雪单腿沿直线匀速运动后继而做出优美的旋转动作，若赵宏博以相对自己的速度v向后推出申雪，问赵宏博的速度变为多大？(设赵宏博的质量为M，申雪的质量为m)?
6．质量是1 kg的钢球，以5 m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁后以3 m/s的速度被
反向弹回，钢球的动量改变多少？
如钢球以23m/s的速度，与水平面成30°角落到粗糙地面相碰后弹起，弹起速度大小为2 m/s，方向与水平面成60°角，判别钢球的动量改变量的方向．
7．甲、乙两小船质量均为M＝120 kg，静止于水面上，甲船上的人质量m＝60 kg，通过一根长为L＝10 m的绳用F＝120 N的水平力拉乙船，求：
(1)两船相遇时，两船分别走了多少距离．
(2)为防止两船相撞，人至少以多大的速度跳离甲船．(忽略水的阻力)
图15
8．人在平板车上用水平恒力拉绳使重物能靠拢自己，如图15所示，人相对车始终不动，重物与平板车之间，平板车与地面之间均无摩擦．设开始拉重物时车和重物都是静止的，车和人的总质量为M＝100 kg，重物质量m＝50 kg，拉力F＝20 N，重物在车上向人靠拢了3 m．求：
(1)车在地面上移动的距离．
(2)这时车和重物的速度．
9．两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车
和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰．求：
(1)两车最近时，乙的速度为多大？
(2)甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？
图16
10．如图16为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行．每台发动机喷气时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动，开始时，探测器相对于坐标系以恒定的速率v0沿正x方向平动．先开动P1，使P1在极短时间内一次性喷出质量为m的气体，气体喷出时相对于坐标系的速度大小为v.然后开动P2，使P2在极短的时间内一次性喷出质量为m的气体，气体喷出时相对坐标系的速度大小为v.此时探测器的速度大小为2v0，且方向沿正y方向．假设探测器的总质量为M(包括气体的质量)，求每次喷出气体的质量m与探测器总质量M的比值和每次喷出气体的速度v与v0的比值．
图17
11．(2009年宁夏卷)两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上．A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图17所示．一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B.求物块在B上能够达到的最大高度．
图18
12．40 kg的女孩骑自行车带30 kg的男孩(如图18所示)，行驶速度2.5 m/s.自行车行驶时，男孩要从车上下来．
(1)他知道如果直接跳下来，他可能会摔跤，为什么？
(2)计算男孩下车的瞬间，女孩和自行车的速度．
(3)计算自行车和两个孩子，在男孩下车前后整个系统的动能的值．如有不同，请解释．
第七模块第16章第1单元
一、选择题
图8
1．在做光电效应实验中，某金属被光照射发生了光电效应，实验测出了光电子的最大初动能E K与入射光的频率ν的关系如图8所示，由实验图象可求出
() A．该金属的逸出功
B．该金属的极限频率
C．单位时间内逸出的光电子数
D．普朗克常量
图9
2．(2009年四川卷)氢原子能级的示意图如图9所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则
() A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C．在水中传播时，a光较b光的速度小
D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
3．(2009年广东卷)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件．下列表述正确的是
() A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置
B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关
D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
4．(2009年浙江卷)氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是
()
A．核力、万有引力、库仑力
B．万有引力、库仑力、核力
C．库仑力、核力、万有引力
D．核力、库仑力、万有引力
二、计算题
5．已知钠原子在A、B、C、D、E几个能级间跃迁时辐射的波长分别为：589 nm(B―→A),330 nm(C―→A),285 nm(D―→A),514 nm(E―→B)．试作出钠原子在这几个能量范围的能级图．作图时注意，表示能级的横线间的距离和相应能级差成正比，并在线旁以电子伏为单位标出这个能级的值(设最高能级为0)．
6．根据巴尔末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内最长波长与最短波长所对应的n，并计算其波长．
7．波长为λ＝0.17 μm的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子，光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中，做最大半径为r的匀速圆周运动时，已知r·B＝5.6×10－6 T·m，光电子质量m＝9.1×10－31 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C，求：
(1)光电子的最大动能；
(2)金属筒的逸出功．
8．已知原子的基态能量为－13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为0.53×10－10m，电子质量m e＝9.1×10－31kg，电量为1.6×10－19C，求：电子跃迁到第三轨道时，氢原子的能量、电子的动能和电子的电势能各多大？
9．氢原子在基态时轨道半径r1＝0.53×10－10m，能量E1＝－13.6 eV.求氢原子处于基态时：
(1)电子的动能．
(2)原子的电势能．
(3)用波长是多少的光照射可使其电离？
10．(2009年江苏卷)在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
(1)中微子与水中的11H发生核反应，产生中子(10n)和正电子(0＋1e)，即中微子＋11H―→10n＋
e
＋1
可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是________．(填写选项前的字母)
A．0和0B．0和1
C．1和0 D．1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即
e＋0－1e―→2γ
＋1
已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31 kg，反应中产生的每个光子的能量约为
________
J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
(3)试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小．
11．(2010年济宁模拟)根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的两条谱线所对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？
图11
12．原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)．一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰．
(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图11所示)?
(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？
第七模块第16章第2单元
一、选择题
1．(2009年重庆卷)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为
1
H＋126C→137N＋Q1，11H＋157N→126C＋X＋Q2
1
方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：
原子核11H 32He 42He 126C 137N 157N
质量/u 1.0078 3.0160 4.002612.000013.005715.0001 以下推断正确的是
() A．X是32He，Q2>Q1B．X是42He，Q2>Q1
C．X是32He，Q2 2．(2009年广东江门)雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的中微子(νe)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖，他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615吨四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶，信息中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为νe＋3717Cl―→3718Ar＋0－1 e.已知3717Cl核的质量为36.95658 u，3718Ar核的质量为36.95691 u，0－1e的质量为0.00055 u,1 u 质量对应的能量为931.5 MeV.根据以上信息，可以判断 () A．中微子不带电 B．中微子就是中子 C.3717Cl和3718Ar是同位素 D．参与上述反应的中微子的最小能量约为0.82 MeV 3．(2009年安徽卷)原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为 6 21H―→k42He＋d11H＋2 10n＋43.15 MeV 由平衡条件可知 () A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2 C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3 二、填空与计算题 4．在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多发出__________条不同频率的谱线． 5．1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中，少数α粒子发生了________(选填“大”或“小”)角度散射现象，提出了原子的核式结构模型．若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为________ m/s.(质子和中子的质量均为1.67×10－27 kg,1 MeV＝1×106 eV) 6．约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素3015P衰变成3014S i的同时放出另一种粒子，这种粒子是________.3215P是3015P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg 3215P随时间衰变的关系如图3所示，请估算4 mg的3215P经多少天的衰变后还剩0.25 mg? 7．静止的锂核(63Li)俘获一个速度为7.7×106m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核(42He)，它的速度大小是8.0×106 m/s，方向与反应前的中子速度方向相同． (1)求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向； (2)此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据． 8．假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是2.0136 u，中子的质量是1.0087 u，氦核同位素的质量是3.0150 u. (1)聚变的核反应方程式是__________，在聚变核反应中释放出的能量为 __________MeV(保留两位有效数字)． (2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核，反应方程式为31H＋42He―→73Li，已知各核子比结合能分别为E H＝1.112 MeV、E He＝7.075 MeV、E Li＝5.603 MeV，试求此核反应过程中释放的核能． 9．(2010年青岛模拟)为了捍卫我国的领海主权，随着我国综合国力的不断增强，相信在不远的将来，我国会拥有自己的航空母舰，假设航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程式是235 U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋()10n 92 (1)在括号内填出10n前的系数； (2)用m1、m2、m3分别表示23592U、14156Ba、9236Kr核的质量，m表示中子的质量，则上述核反应过程中一个铀235核发生裂变产生的核能ΔE是多少？ (3)假设核反应堆的功率P＝6.0×105kW，若一个铀235核裂变产生的能量为2.8×10－11 J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少kg铀235？(铀235的摩尔质量M＝0.235 kg/mol，一个月约为t＝2.6×106 s，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1，计算结果保留两位有效数字) 10．三个α粒子结合成一个碳126C，已知碳原子的质量为12.0000 u，氦原子质量为4.0026 u. (1)写出核反应方程； (2)这个核反应放出的能量是多少？ (3)这个能量相当多少兆电子伏特？ 11．目前我国已启动第三代核电自主化依托工程，确定三门核电站一号机组于2008年3月份开工，2009年3月浇筑第一罐混凝土，2013年8月首次并网发电，届时它将成为世界上第一台使用AP1000核电技术的核电站.235 U受中子轰击时会发生裂变，产生13956Ba和9436 92 Kr，同时放出200 MeV的能量．现要建设发电能力是50万kW的核电站，用铀235作为原子锅炉的燃料，假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需要纯铀235的质量为多大？(阿伏加德罗常数取6.02×1023mol－1) 12．已知氘核(21H)质量为2.0136 u，中子(10n)质量为1.0087 u，氦核(32He)质量为3.0150 u,1 u相当于931.5 MeV. (1)写出两个氘核聚变成32He的核反应方程； (2)计算上述核反应中释放的核能(保留三位有效数字)； (3)若两个氘核以相同的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应后生成的氦核(32He)和中子(10n)的速度大小之比是多少？ 16章末综合检测 一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分) 1．(2009年广东卷)科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He＋32He―→211H＋42He.关于32He聚变下列表述正确的是 () A．聚变反应不会释放能量 B．聚变反应产生了新的原子核 C．聚变反应没有质量亏损 D．目前核电站都采用32He聚变反应发电 2．(2010年宜昌模拟)如图1甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线 () 图1 A．α射线B．β射线 C．γ射线D．三种射线都可以 图2 3．静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，如图2所示(图中直径没有按比例画)，则 () A．α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反 B．原来放射性元素的原子核电荷数是90 C．反冲核的核电荷数是88 D．α粒子和反冲核的速度之比为1∶88 4．(2009年全国卷)氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1＝0.6328 μm，λ2＝3.39 μm.已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1＝1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的．用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则ΔE2的近似值为 () A．10.50 eV B．0.98 eV C．0.53 eV D．0.36 eV 图3 5．用于火灾报警的离子烟雾传感器如图3所示，在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ，a、b端接电源，Ⅳ是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子．平时，镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离，在a、b间形成较强的电流．发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，导致电流发生变化，电路检测到这种变化从而发生警报．下列有关这种报警器的说法正确的是 () A．镅241发出的是α粒子，有烟雾时电流增强 B．镅241发出的是α粒子，有烟雾时电流减弱 C．镅241发出的是β粒子，有烟雾时电流增强 D．镅241发出的是β粒子，有烟雾时电流减弱 6．(2009年上海卷)光电效应的实验结论是：对于某种金属 () A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 7．裂变反应是目前核能利用中常见的反应．以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为： 235 U＋10n→139 54Xe＋9438Sr＋3X 92 235．0432 1.0087138.917893.9154 反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量(以原子质量单位u 为单位，取1 u 的质量对应的能量为9.3×102 MeV，此裂变反应中 () A．释放出的能量是30×102 MeV，X是中子 B．释放出的能量是30 MeV，X是质子 C．释放出的能量是1.8×102 MeV，X是中子 D．释放出的能量是1.8×102 MeV，X是质子 图4 8．如图4所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置．假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3 mm厚的铝板，那么这三种射线中的哪种射线对控制厚度起主要作用？当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧锟间的距离调大还是调小 () A．α射线；大B．β射线；大 C．γ射线；小D．γ射线；大 二、实验题(本题包括2小题，共10分) 9．(2009年福建卷)随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是________．(填选项前的编号) ①卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构 ②天然放射现象表明原子核内部有电子 ③轻核聚变反应方程有：21H＋31H―→42He＋10n ④氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长 10．(2010年天津海滨新区重点学校联考)气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验． 现提供以下实验器材：(名称、图象、编号如图5所示) 图5 利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验，为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0＝(m1＋m2)v ①针对此原理，我们应选择的器材编号为：__________； ②在我们所选的器材中：__________器材对应原理中的m1(填写器材编号)． 三、计算题(本题包括7小题，共58分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 11．(2010年山东临沂)1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的2713Al，发现了放射性磷3015P和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖． (1)写出这个过程的核反应方程式． (2)若该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子 碰后的速度大小为v1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C核的速度． 图6 12．(2008年宁夏卷)某同学利用如图6所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相 同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时， 其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为30°.若本实验允许的最大误差为±4%， 此实验是否成功地验证了动量守恒定律？ 图7 13．(2008年全国卷)如图7所示，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出．重力加速度为g.求： (1)此过程中系统损失的机械能； (2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离． 14．已知氢原子基态的电子轨道半径r1＝0.53×10－10 m，基态的能级值为E1＝－13.6 eV. (1)求电子在n＝1的轨道上运动形成的等效电流． (2)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，画出能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线． (3)计算这几条光谱线中最长的波长． 15．2006年，我国自行设计并研制的“人造太阳”——托卡马克实验装置运行获得重大进展，这标志着我国已经迈入可控热核反应领域先进国家行列．该反应所进行的聚变过程是21H＋31H→42He＋10n，反应原料氘(21H)富存于海水中，而氚(31H)是放射性元素，自然界中不存在，但可以通过中子轰击锂核(63Li)的人工核转变得到．则： (1)请把下列用中子轰击锂核(63Li)产生一个氚核(31H)和一个新核的人工核转变方程填写完整； 6 Li＋________→________＋31H. 3 (2)在(1)中，每生产1 g的氚同时有多少个63Li核实现了核转变？(阿伏加德罗常数N A取6.0×1023mol－1) (3)一个氘核和一个氚核发生核聚变时，平均每个核子释放的能量为5.6×10－13 J，求该 核聚变过程中的质量亏损． 16．1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核，测量出被打出的氢核和氮核的速度，并由此推算出这种粒子的质量．若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为v H＝3.3×107m/s，被打出的氮核的最大速度v N＝4.5×106m/s，假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速为v，质子的质量为m′. (1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式； (2)根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量m′之比．(已知氮核质量为氢核质量的14倍，结果保留三位有效数字) 图9 17．(2009山东聊城模拟)(1)原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁．如图9所示为氢原子的能级图．现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为多少eV？用这种光照射逸出功为4.54 eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是多少eV? (2)静止的63Li核俘获一个速度v1＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应，生成两个新核．已知生成物中42He的速度v2＝2.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同． ①写出上述反应方程． ②求另一生成物的速度． 专题一:运动学 1.质点 （1）没有形状、大小，而具有质量的点。 （2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。 （3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2.参考系 （1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。 （2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系。 对参考系应明确以下几点： ①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化， 能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 3.路程和位移 （1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。 （2）位移是矢量（有大小和方向），可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量（只有大小），它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。 （3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图中质点轨迹ACB的长度是路程，有向线段AB是位移S。 （4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。 4、速度、平均速度和瞬时速度、速率 （1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。（ 1m/s=3.6km/h ） （2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。 （3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。平均速率为总路程比总时间。 一、本讲进度：第二章直线运动 §2.6 自由落体运动 二、学习指导： 1．自由落体运动专指这样的运动：（1）初速v0=0；（2）仅受重力作用。空中下落物若初速为零，又忽略空气阻力，就符合自由落体运动的条件。这时，不管物体形状质量如何，都以同样的规律运动——是初速为零的匀加速运动，而且具有相同的加速度。 2．在同一地点，自由落体运动的加速度都相同，有专用符号g，对此需注意几点：（1）“同一地点”指有相当地域范围但此地域范围又不过大的区域；（2）有明显纬度差异的地区g的数值不同；（3）同一地域有较大高度差异的不同处g的数值也不同。 3．自由落体运动的规律是v t=gt，h=，。其余有关匀变速运动的一些结论，以及对初速为零的匀加速运动的一些结论，都可用来处理自由落体运动。 4．课本P37图2-25一张照片提供了一种研究自由落体运动的实验方法，在这个实验方法中，可采用公式来测定当地的重力加速度g的数值。如果此照片拍摄时相隔0.01s曝光一次，请你由照片估算测出的g的数值。 5．还有一种运动也常见：物体以竖直向上的初速v0抛出，之后仅在重力作用下运动，这种运动叫竖直上抛运动。因为也是仅受重力作用，它具有与自由落体运动一样的加速度g，但因g 的方向竖直向下与v0反向，所以物体上升阶段作的是匀减速运动。请思考并回答以下问题：（1）（1）写出竖直上抛运动三个主要运动规律。 （2）（2）它到达最高处的速度多大？ （3）（3）它升到最高点用去多少时间？升起的最大高度是多少？ 三、典型例题讲评： [例1] 一物自高空O处自由下落，经过A点到达另一B点，已知物体在B处的速度是A处速度的，A、B两点间的距离是7m，问O点和B点间距离是多少？ （思路） 解一：设从O→A运动时间为t，下落高度为h；从O→B运动时间为t’，下落高度为h’。由题给条件，思考进一步思考已知h’-h=7m，如何再求h’？ 解二：能不能由一步得到 [例2] 一根长8m 落，该杆通过距杆下端10m 10m/s2） （思路） 作出杆下落过程示意图如图1 B端到达P时杆的位置是Ⅲ。 所谓杆通过P [例3] 从地面点燃发射后，它能达到的最大速度是多少？它能上升的最大高度是多少？从开始起动升到最高点一共要多长时间？（g取10m/s2） （思路） 在前2s内，因有火药燃烧产生的外力推动，火箭的上升运动不同于前面说的“竖直上抛运动”，是一个a≠g的向上的匀加速运动。 请思考：1. 火箭升到最高点的运动可分为几阶段，每阶段各作什么运动？2. 什么时候达到最大速度？3. 前、后运动之间的联系如何？ 人教（新课标）高中物理必修1同步练习：4.3牛顿第二定律 一、单选题 1.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用F N表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（） A. 0~t1时间内，v增大，F N>mg B. t1~t2时间内，v减小，F N A. ，方向沿斜面向下；，方向沿斜面向下 B. ， C. ；，方向沿斜面向下 D. ，方向垂直斜面向右下方；方向竖直向下 5.如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球横杆右边用一根细线吊一相同的小球当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为已知，则下列说法正确的是( ) A. 小车一定向右做匀加速运动 B. 轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向 C. 小球P受到的合力大小为 D. 小球Q受到的合力大小为 6.质量m=1kg的物体静止放在粗糙水平地面上。现对物体施加一个随位移变化的水平外力F 时物体在水平面上运动。已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。若F-x图象如图所示。且4～5m内物体匀速运动。x=7m时撤去外力，取g=10m/s2，则下列有关描述正确的是（） A. 物体与地面间的动摩擦因数为0.1 B. 撤去外力时物体的速度为m/s C. x=3m时物体的速度最大 D. 撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s 7.一固定杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ=0.5．若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a=10m/s2一起向上做匀减速直线运动，则此时小球的位置可能是下图中的哪一个（） 高一同步辅导材料（第1讲） 一、本讲进度： 第二章 直线运动 §2.1 机械运动 §2.2 位移和时间的关系 §2.3 速度、速度和时间的关系 二、学习指导： 1、正确理解“质点” 自然界中任何事物及其运动都是较复杂的，物理学研究问题的一个基本方法就是暂时撇开起作用很小的因素，抓住主要因素。在研究机械运动时，如果物体的形状、大小在研究的问题中起作用很小，我们就暂且不管它而将物体看成一个质点。“质点”是高中物理第一个接触的理想化模型，用理杰模型来研究物理问题是常用的思想方法。 不要误以为很小的物体是质点。当物体的线度比起运动距离很小，或物体作平动时，物体便可看作质点，因为它的形状大小对讨论运动作用已很小。 2、为什么要引入“位移”这个概念？对于物体运动生活中习惯的认识是走了多少路程，但路程只指轨迹的长度，不能确切指示物体在任一时刻的位置（这点是掌握一个运动必不可少的）。如图1，已知t 、s （1）加速度t v v a t 0-=(或等为t v a ?=)表示的是物体速度变化的快慢而非速度变化的多少。a 大 只表示速度变化快，不是表示速度变化大。 （2）不要望文生义将加速度理解成“加出来的速度”。牢记加速度a 、速度v ，速度的变化v ?是三个不同的概念，因而a 的大小与v 和v ?的大小没有必然的联系——v 很大的匀速运动a 为零，v 为零时a 可以不为零；速度变化v ?很大，但所用时间t 也很大时，a 不一定大。 （3）加速度是有方向意义的矢量，取初速v 0的方向为正方向时v t >v 0 ,则 t v v a t 0-=>0，即a 与v 0同方向，此时对应的物理情景是加速运动；若v t 人教版高一物理下册期末精选同步单元检测（Word版含答案） 一、第五章抛体运动易错题培优（难） 1 ．如图所示，半径为R的半球形碗竖直固定，直径AB水平，一质量为m的小球（可视为质点）由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出，小球落进碗内与内壁碰撞，碰撞时速度大小为2gR，结果小球刚好能回到抛出点，设碰撞过程中不损失机械能，重力加速度为g，则初速度v0大小应为（） A．gR B．2gR C．3gR D．2gR 【答案】C 【解析】 小球欲回到抛出点，与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞，即速度方向沿弧AB的半径方向．设碰撞点和O的连线与水平夹角α，抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β，如图， 则由2 1 sin 2 y gt Rα ==，得 2sin R t g α =，竖直方向的分速度为 2sin y v gt gRα ==，水平方向的分速度为 22 (2)(2sin)42sin v gR gR gR gR αα =-=-，又 00 tan y v gt v v α==，而2 00 1 2 tan 2 gt gt v t v β==，所以tan2tan αβ =，物体沿水平方向的位移为2cos x Rα =，又0 x v t =，联立以上的方程可得 3 v gR =，C正确． 2．2022年第24届冬奥会由北京市和张家口市联合承办。滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图所示。若斜面雪坡的倾角37 θ=?，某运动员（可视为质点）从斜面雪坡顶端M点沿水平方向飞出后，在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，若运动员经3s后落到斜面雪坡 上的N点。运动员离开M点时的速度大小用 v表示，运动员离开M点后，经过时间t离斜坡最远。（sin370.60 ?=，cos370.80 ?=，g取2 10m/s），则0v和t的值为（） 第三讲追及和相遇问题 【考点解析】 追及和相遇问题一般是研究两个物体分别做直线运动过程中的位置关系。一般把同方向的运动称之为追及，相向运动称之为相遇。这类问题的核心是分析清楚二者的位置关系，同时兼顾运动时间关系和速度大小关系。研究的手段一般是借助速度－时间图像和位置关系示意图建立方程并求解，当然，必要时要讨论结果是否具有物理意义。【题型分解】 1.利用v-t图分析追及和相遇问题 解题要点：特别留意物体运动的初始位置，勤画位置关系示意图 3．甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，在t＝0的时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v－t图中(如图所示)，直线a、b分别描述了甲乙两车在0～20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（） A．在0～10秒内两车逐渐靠近 B．在10～20秒内两车逐渐远离 C．在5～15秒内两车的位移相等 D．在t＝10秒时两车在公路上相遇 4．如图所示，Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v－t图线，根据图线可以判断（） A．甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀减速直线运动，加速度大小相同，方向相反 B．图线交点对应的时刻两球相距最近 1. 2. C ．两球在t ＝2 s 时刻速率相等 D ．两球在t ＝8 s 时发生碰撞 2.追及问题 解题要点：分析位置关系，找到出现距离极值的条件，列方程求解。 3.相遇问题 解题要点：重点理清时间和位置关系，可对两个质点分别指定正方向。 7.据统计，城市交通事故大多因违章引起.在图中，甲、乙两辆汽车分 别在相互垂直的道路上，沿各自道宽的中心线（下图中虚线所示）向前匀速行驶，当甲、乙两车的车头到十字路口（道路中心线）的距离分别为30 m 、40 m 时，道口恰处于红、绿灯转换，甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施，以致两车相撞.已知两车型号相同，汽车的车长为5.2 m ，车宽为1.76 m.并已知甲车的车速为v 1=40 km/h ，设两车相撞前均为匀速行驶.试判断在穿过路口过程中，乙车车速的范围. 8．在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度v A 向东匀速行驶， 一位观光游客正由南向北从斑马线上横穿马路．汽车司机发现前方有危险(游客正在D 处)经0.7s 作出反应，紧急刹车，但仍将正步行至B 处的游客撞伤，该汽车最终在C 处停下，为了清晰了解事故现场，现以下图示之，AC 段是汽车轮胎在路面上的擦痕．为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度v m ＝14.0m/s 行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车起始制动点A 紧急刹车，经14.0m 后停下来，在事故现场测得AB ＝17.5m.BC ＝14.0m ，BD ＝2.6m.问： (1)该肇事汽车的初速度v A 是多大？有无超速？ (2)游客横过马路的速度大小？ 5. 6. 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 第一部分匀变速直线运动的规律 一、基本概念辨析 1.质点的概念---------实际物体抽象为质点的条件：物体本身的大小和形状对于我们的研究而言属于无关的或者次要的因素时。 例题1：做下列运动的物体，能当做质点处理的是： A.自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片 C.匀速直线运动的火车 D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员 2.参照物---------为研究物体的运动而假定不动的物体；研究物体的运动时参照物可以任意选取，选择不同的参照物，物体的运动形式可能不同。 例题2：某校高一部分学生分别乘甲、乙两辆汽车去参加社区劳动实践，两辆汽车在平直公路上行驶时，甲车内的同学看见乙车没有运动，而乙车内同学看见路旁的树木向西移动，如果以地面问参考系，上述观察说明： A.甲车不动，乙车向东运动 B.乙车不动，甲车向东运动 C.甲车、乙车以相同的速度向东行驶 D.甲车、乙车以相同的速度向西行驶 3.位移与路程-------位移是描述物体位置变化的物理量，是从出位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是物体实际走过的路径长度，是标量。 例题3从5m高处落下一个小球，它与地面相碰后弹起，上升到2m高处被接住，则在全段过程中： A.小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7m B.小球的位移为2m，方向竖直向上，路程为7m C.小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3m D.小球的位移为4m，方向竖直向上，路程为3m 4.平均速度和瞬时速度------平均速度等于物体位移与时间的比值，对应一段时间；瞬时速度对应的是一个时刻。 例题4：在2008年北京奥运会上，牙买加选手博尔特是一位公认的“飞人”，在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩打破两项世界记录，获得两枚金牌，关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法中正确的是： A.100m决赛中的平均速度约为10.32m/s 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 希望中学2010-2011高中物理同步练习 第一章第1课时描述运动的基本概念 1．在2010年央视开年大戏《闯关东》III中，从山东龙口港到大连是一条重要的闯关东路线．假如有甲、乙两船同时从龙口出发，甲船路线是龙口——旅顺——大连，乙船路线是龙口——大连．两船航行两天后都在下午三点到达大连，以下关于两船全航程的描述中正确的是( ) A．两船的路程相同，位移不相同 B．两船的平均速度相同 C．“两船航行两天后都在下午三点到达大连”一句中，“两天”指的是时间，“下午 三点”指的是时刻 D．在研究两船的航行时间时，可以把船视为质点 解析：在本题中路程是船运动轨迹的长度，位移是龙口指向大连的有向线段，两船的路程不相同，位移相同，故A错误；平均速度等于位移除以时间，故B正确；时刻是指某一瞬间，时间是两时刻间的间隔，故C正确；在研究两船的航行时间时，船的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计，故D正确． 答案：BCD 图1 2.小明周末到公园坐摩天轮(如图1所示)，已知该轮直径为80 m，经过20 min转动一周后， 小明落地，则小明在摩天轮上的平均速度为( ) A ．0.2 m/s B ．4 m/s C ．0 D ．非直线运动，不能确定 解析：平均速度是指位移和所用时间的比值，与直线运动或曲线运动无关．小明在摩天轮上转动一周，总位移为零，故其平均速度为零，C 正确． 答案：C 3． 一物体做匀变速直线运动．当t ＝0时，物体的速度大小为12 m/s ，方向向东，当t ＝2 s 时，物体的速度大小为8 m/s ，方向仍向东，则当t 为多少时，物体的速度大小变为2 m/s ( ) A ．3 s B ．5 s C ．7 s D ．9 s 解析：a ＝v t －v 0t ＝8－122＝－2 m/s 2，故t ′＝v t ′－v 0a ＝±2－12－2 ＝5 s 或7 s. 答案：BC 图2 4. 北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标，如图2所示是火炬手攀登珠峰的线路图， 请根据此图判断下列说法正确的是( ) A ．由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的位移 B. 线路总长度与火炬所走时间的比等于登山的平均速度 C ．在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点 D ．顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度大 解析：由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的路程．线路总长度与火炬所走时间的比等于登山的平均速率．火炬手在运动中，忽略其大小，可以看成质点．顶峰的高度大于拉萨的高度，顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度小． 答案：C 图3 5．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水 平速度朝雷达正上方匀速飞来，已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10 －4 s ，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图3甲所示，经过t ＝173 s 后雷达向正上方发射和接收到的波形如图1－1－10乙所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为 1×10－4 s ，则该飞机的飞行速度大小约为( ) 第一章运动的描述 1.1 质点、参考系和坐标系 【知识梳理双基再现】 1．机械运动物体相对于其他物体的变化，也就是物体的随时间的变化，是自然界中最、最的运动形态，称为机械运动。是绝对的，是相对的。2．质点我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的和，把它简化为一个，称为质点，质点是一个的物理模型。 3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随变化，以及怎样变化，这种用来做的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的。 【轻松过关锋芒初显能力拓展】 1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（） A．船和山 B．山和船 C．地面和山 D．河岸和流水 2．下列关于质点的说法中，正确的是（） A．质点就是质量很小的物体 B．质点就是体积很小的物体 C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在 D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点 3．关于坐标系，下列说法正确的是（） A．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化 B．坐标系都是建立在参考系上的 C．坐标系的建立与参考系无关 D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置4．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（） A．研究某学生骑车由学校回家的速度 B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析 C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面5．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（） A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少 B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化 C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上 D．正在进行花样溜冰的运动员 6．坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。7．指出以下所描述的各运动的参考系是什么？ （1）太阳从东方升起，西方落下；（2）月亮在云中穿行；（3）汽车外的树木向后倒退。 （sin30°8．一物体从O点出发，沿东偏北30度的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点。 =0.5） （1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹； （2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。 9．在二战时期的某次空战中，一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹，你如何理解这一奇怪的现象？ 1．A 2.CD 3.ABD 4.AC 5. A 6. 地面、地心 7.（1）地面（2）云（3）汽车 8.（1）坐标系如图,线OAB为运动轨迹（2）x A=53m y A=5m; x B=53m y B=0m 9.由题意可知,炮弹以飞机为参考系，是静止的,所以飞行员不会被炮弹击伤;炮弹相对地面以很大的速度运动，站在地面上的飞行员是不敢抓炮弹的。 1、质点（1）没有形状、大小，而具有质量的点。 （2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。 （3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2、参考系（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。 （2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系。 对参考系应明确以下几点： ①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 3、路程和位移 （1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。 （2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。 （3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。 （4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。 4、速度、平均速度和瞬时速度 （1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。 （2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。 （3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率 5、匀速直线运动 （1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。 根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等。 （2）匀速直线运动的x—t图象和v-t图象 1）位移图象（x-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。 第十一讲共点力的平衡（一） 【题型分解】 1.平衡条件及其推论 （1）平衡状态：静止或匀速直线运动状态；缓慢运动过程 （2）平衡条件：合外力为零 （3）平衡推论： 二力平衡：A.二力等大，反向，共线 三力平衡：B.任两力的合与第三力等大，反向，共线 C.三力矢量可形成一首尾相接的封闭三角形 D.三力相互平行，或延长线交于一点 多力平衡：E.任一力与其他所有力的合力等大，反向，共线 F.在任一方向上合力为零 1．下列物体中处于平衡状态的是（） A．沿斜面匀速下滑的物体 B．竖直上抛的物体到达最高点时 C．做匀速率圆周运动的物体 D．在光滑水平面上运动的物体 2．如图所示，木块在外力F的作用下沿粗糙水平地面匀速运动，则拉力F与物体所受摩擦力的合力的方向一定是（） A．向上偏左B．向下偏右 C．向左D．竖直向上 2.单个物体三力平衡 （1）合成法 （2）分解法 （3）矢量三角形法（动态三角形与相似三角形） 3．如图所示，质量为m的物块在三根细绳悬吊下处于平衡状态，现用手持绳OB的B端，使OB缓慢向上转动，且始终保持结点O 的位置不动，分析AO、BO两绳中的拉力如何变化． 4．如图所示的装置中，用细线悬挂一小球并放置在光滑斜面上，当用力拉斜面，使其缓慢的向左移动的过程中，细线对小球的拉力＿＿，小球对斜面的压力＿＿ A．变大B．先变大后变小 C．变小D．先变小后变大 5．如图所示，支架ABC，其中AB=2.7m，AC=1.8m，BC=3.6m，在B 点挂一重物，G=500N，求AB、BC上的受力。 F 6．如图所示竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，Q正上方的P 点用丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小（） A．保持不变B．先变大后变小 C．逐渐减小D．逐渐增大 7．如图所示，小圆环重G，固定的竖直大环的半径为R。轻弹簧原长为L（L<2R）其倔强系数为K，接触面光滑，求小环静止弹簧与竖直方向的夹角θ？ 3.单个物体多力平衡－正交分解法 8．如图所示，一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等， ） A1 B．2C 1 2 D． 9．如图所示，OA为遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的Ｏ点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块Ａ相连。当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。现有一水平力F作用于A，使A向右缓慢地沿直线运动，则在运动过程中（） ①水平拉力F保持不变 ②地面对A的摩擦力保持不变 ③地面对A的摩擦力变小 ④地面对A的支持力保持不变。 A．①④Ｂ．②④Ｃ．①③Ｄ．③④ 参考答案：1.A 2.D 3. 逐渐减小，先减小后增大 4. A，C 5. 750N，1000N 6.A 7.θ= arcos kL 2(kR-G) 8.B 9.B 【高考真题】 10．（2012 广东）如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45°，日光灯保持水平，所受重力为G A．G和G B B． 1 2 G D． 1 2 G和 1 2 G 11．（2012浙江）如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不 计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的 鲁教版高一物理必修一单元测试题及答案解析全套 含模块综合测试题，共6套 阶段验收评估（一）运动的描述 (时间：50分钟满分：100分) 一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分。第1～5题只有一个选项正确，第6～8题有多个选项正确，全部选对得6分，选不全得3分，选错不得分) 1．2015年11月18日，俄罗斯历史上首次在实战中使用了最新的X-101巡航导弹对叙利亚进行了轰炸。下列说法正确的是() A．分析该导弹的形状时，可以把它看成质点 B．研究该导弹的飞行时间时，不可以把它看成质点 C．研究该导弹滑行过程中经过某标示物的时间时，不能把它看成质点 D．分析该导弹在空中的飞行轨迹时，不能把它看成质点 解析：选C分析该导弹的形状时，其大小和形状不能被忽略，A错误；研究该导弹的飞行时间时，导弹的大小远小于飞行距离，可以把它看成质点，B错误；研究该导弹滑行过程中经过某标示物的时间时，导弹的长度即为位移的大小，不能忽略，故不能把它看成质点，C正确；分析该导弹在空中的轨迹时，导弹的大小可以忽略，可以把它看成质点，D错误。 2．一个人从北京到重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江到重庆，如图1所示，则在这几种情况下，该人的() 图1 A．运动轨迹一样B．路程相同 C．位置变化不同D．位移相同 解析：选D在题中所述的三种情况中，人的运动轨迹不同，路程也不同，但人的始末位臵相同，故位移相同，即位臵变化相同，选项D正确。 3．由加速度的定义式a＝Δv Δt可知() A．加速度a与速度的变化Δv成正比B．加速度a与时间Δt成反比 C ．加速度a 的方向与速度v 的方向相同 D.Δv Δt 叫速度的变化率，它是描述速度变化快慢的物理量 解析：选D 根据加速度的定义式a ＝Δv Δt 知，加速度a 等于Δv 与Δt 的比值，当Δv 一定时，加速度 a 与时间的变化量Δt 成反比，当Δt 一定时，加速度a 与速度的变化量Δv 成正比，故选项A 、B 均错；加速度a 的方向与速度变化量Δv 的方向相同，与速度的方向无关，选项C 错误；Δv Δt 是速度变化量与时间变 化量的比值，反映了速度随时间变化的快慢，选项D 正确。 4．如图2所示，F1赛车是世界上速度最快、科技含量最高的运动。F1赛车不仅加速快，而且有很强的制动特性，可以在1.9 s 内从200 km/h 减速到0，则其制动加速度大小约为( ) 图2 A ．10 m/s 2 B ．20 m/s 2 C ．30 m/s 2 D ．40 m/s 2 解析：选C 其制动加速度a ＝Δv t ＝0－200× 1 3.61.9 m/s 2≈－29.2 m/s 2，即制动加速度的大小约为30 m/s 2， C 正确。 5．某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v 1，下山的平均速度为v 2，则往返的平均速度的大小和平均速率是( ) A.v 1＋v 22 v 1＋v 22 B.v 1－v 22 v 1－v 22 C ．0 v 1－v 2 v 1＋v 2 D ．0 2v 1v 2 v 1＋v 2 解析：选D 由于此人爬山往返一次，位移s ＝0，平均速度v －＝s t ＝0，由于此人往返一次的路程为山脚到山顶距离的2倍，设单程为s ，则平均速率v － ′＝s ＋s t 1＋t 2＝2s s v 1＋s v 2 ＝2v 1v 2v 1＋v 2 ，所以D 项正确。 6．甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，取向右为正方向，甲质点的速度为2 m/s ，乙质点的速度为－4 m/s ，可知( ) A ．乙质点的速率大于甲质点的速率 B ．因为＋2＞－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C ．这里正负号的物理意义是表示运动的方向 D ．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s 后甲、乙两质点相距60 m 解析：选ACD 速度是矢量，其正负号表示物体的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速 高中物理同步课课练（人教版选修3-1） 第4节磁场对通电导线的作用力 基础部分： 1、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（） A、F、 B、I的三者必定均相互垂直 B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I C、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I D、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 2、如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd， 最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（） A、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动 B、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动 C、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动 D、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动 3、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝 缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直 纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（） A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上 4、如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度 为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使 悬线中张力为零（） A、适当增大电流 B、使电流反向并适当减小 C、保持电流I不变，适当增大B D、使电流I反向，适当减小 5、一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是（） A、减少表头线圈的匝数 B、增大表内的串联电阻 C、增强表头的永久磁铁的磁性 D、转紧表内的螺旋弹簧 6、如图所示两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的 电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁 场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（） A、F2 B、F1-F2 C、F1+F2 D、2F1-F2 走进生活实践 7、如图所示，通有电流的导体A可以自由运动，判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。 2019高一物理教材同步知识点总结 为了高一的同学们可以更好地学习物理知识，小编为大家精心准备了2019高一物理教材同步知识点总结，供大家参考学习，希望对大家有所帮助! 必修一 第一章运动的描述 1.1 质点参考系和坐标系 1.2 时间和位移 1.3 运动快慢的描述──速度 1.4 实验：用打点计时器测速度 1.5 速度变化快慢的描述──加速度 第二章匀变速直线运动的研究 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系 2.5 自由落体运动 2.6 伽利略对自由落体运动的研究 第三章相互作用 3.1 重力基本相互作用 3.2 弹力 3.3 摩擦力 3.4 力的合成 3.5 力的分解 第四章牛顿运动定律 4.1 牛顿第一定律 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系4.4 牛顿第二定律 4.4 力学单位制 4.5 牛顿第三定律 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) 必修二 第五章曲线运动 5.1 曲线运动 5.2 平抛运动 5.3 实验：研究平抛运动 5.4 圆周运动 5.5 向心加速度 5.6 向心力 5.7 生活中的圆周运动 第六章万有引力与航天 6.1 行星的运动 6.2 太阳与行星间的引力 6.3 万有引力定律 6.4 万有引力理论的成就 6.5 宇宙航行 6.6 经典力学的局限性 第七章机械能守恒定律 7.1 追寻守恒量——能量 7.2 功 7.3 功率 7.4 重力势能 7.5 探究弹性势能的表达式 7.6 实验：探究功与速度变化的关系 7.7 动能和动能定理 7.8 机械能守恒定律 7.9 实验：验证机械能守恒定律 7.10 能量守恒定律与能源 以上就是查字典物理网为大家提供的2019高一物理教材同步知识点总结，更多精彩尽在查字典物理网，敬请关注! 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 河北省衡水市景县梁集中学2015-2016学年高一物理同步练习1. 5 速度变化快慢的描述——加速度 一、选择题 1．关于速度与速度变化量，下列说法正确的是( ) A ．速度方向向右，速度变化量方向可能向左 B ．速度越大，速度变化量越大 C ．速度变化量只表示速度变化的大小 D ．速度是矢量，速度变化量是标量 解析：速度变化量是矢量，表示速度变化的大小和方向，故C 、D 错．由Δv ＝v t －v 0可知，物体的速度大，速度变化量不一定大，B 错；物体向右运动，若做减速运动，则速度变化量的方向向左，故A 对． 答案：A 2．由a ＝Δv Δt 可知 ( ) A ．a 与Δv 成正比 B ．物体加速度大小由Δv 决定 C ．a 的方向与Δv 的方向相同 D ．Δv /Δt 叫速度变化率，就是加速度 解析：加速度a 完全取决于速度的变化率Δv Δt ，并不是与Δv 成正比，也不是与Δt 成反比．其方向始终跟速度的变化量Δv 的方向一致，和速度的方向无关． 答案：CD 3．物体M的加速度是＋3 m/s2，物体P的加速度为－5 m/s2，下列说法正确的是() A．物体M的加速度比物体P的加速度大 B．物体P的速度变化比物体M的速度变化快 C．物体M的速度一定在增大 D．物体P的速度可能在减小 解析：加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度越大，速度变化越快，加速度是矢量，正负表示加速度的方向，物体M的加速度小于物体P的加速度，所以物体P的速度变化快，故A错误，B正确．判断物体做加速运动还是减速运动，是根据速度的方向与加速度的方向关系进行判断的，由于不知道初速度的方向，所以两物体的运动情况无法判断，故C错误，D正确． 答案：BD 4．关于速度和加速度，下列说法中正确的是() A.物体的速度越大，加速度一定越大 B.物体的速度变化越大，加速度一定越大 C.物体的速度变化越快，加速度一定越大 D.物体的加速度为零，速度一定为零 解析：加速度与速度没有必然联系，物体的速度很大时，加速度可以为零，故A错误；物体的速度变化越大，加速度不一定越大，还要看时间，故B错误；加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，物体的速度变化越快，则加速度越大，故C正确；物体的加速度为零，但物体速度可以不为零，即物体的速度不改变，故D错误。 答案：C 5.某物体运动的速度图象如图，根据图象可知() A．0～2 s内的加速度为1 m/s2 B．0～5 s内的位移为10 m C．第1 s末与第3 s末的速度方向相同 D．第1 s末与第5 s末加速度方向相同 解析：v-t 图像反映的是速度v随时t 的变化规律，其斜率表示的是加速度，A正确；图中图像与坐标轴所围成的梯形面积表示的是0-5s内的位移为7m，在前5s内物体的速度都大于零，即运动方向相同，C正确；0-2s加速度为正，4-5s加速度为负，方向不同。 答案：AC 6．一个质点，初速度的大小为2 m/s，末速度的大小为4 m/s，则() 2、1《运动、空间与时间》教案 教材分析 由于本部分内容初中有所涉及但不够深入，所以在这部分内容处理上,时间分配少一些，但侧重知识得应用。通过运动形式得对比引入,剖析大量运动与静止得相对性得生活实例来展开，扩展学生得视野，提高学生物理得兴趣，通过大量得生活与社会实例,在原认识得基础上进行再认识。 教学目标 1、知识与技能： （1）、知道运动有多种类型,机械运动就是一种简单得运动形式 （2）、知道参考系得概念，知道对同一物体选择不同得参考系时,观察得结果可能不同,通常选择参考系时，要考虑研究问题得方便;在比较不同物体得运动情况时,必须选择同一参考系才有意义、 （3）、知道时间与时刻得概念以及它们得区别、知道时间得法定计量单位及其符号、２、过程与方法： （1)、学会用坐标系来描述物体得空间位置 （2)、学会用时间数轴来描述物体运动过程得时间与时刻 3、情感态度与价值观: 关注科学技术得新进展,关注物理学与其她学科得联系，培养爱国注意情感 教学重点、难点: 1、参考系得概念,及学会合理选择参考系判断物理得运动情况 2、学会用坐标系来描述物体得空间位置 3、学会用时间数轴来描述物体运动过程得时间与时刻 教学准备:多媒体 教学方法：讲授法、谈话法、演示法 课时安排：1课时 教学过程 （一）、课程得引入: 结合课本内容,在学生自行阅读得基础，教师引入本章内容并简要讲解本章得学习要求（二）教学内容 1、机械运动与参考系： （1）、各种运动:（２）、机械运动得定义：（３)、参考系得概念：教学过程:（4)、参考系得确定方法 2、空间位置得描述 ３、时间得描述 （三）本节小结: 1、学会合理选择参考系判断物理得运动情况 2、学会用坐标系来描述物体得空间位置 3、学会用时间数轴来描述物体运动过程得时间与时刻 (四）课堂练习(可相互讨论）： 教学反思 本节教学，不仅关注知识得习得,更关注知识得形成过程,让学生在正确理解知识得同时,体会如何进行问题得探究,在教学过程中注重学生得学习兴趣、主动参与得态度,关注学科间得渗透,辨证思想得渗透。特别就是重视培养学生用数学方法解决物理问题得思维与处理抽象物理问题得能力。大部分同学都能理解其中得知识。 2、2 质点与位移 学习目标： 1、知道位移得概念。知道它就是表示质点位置变动得物理量,知道它就是矢量， 可以用有向线段来表示。 2、知道路程与位移得区别. 学习重点: 质点得概念 位移得矢量性、概念。 学习难点: 1．对质点得理解. 2.位移与路程得区别、 主要内容: 一、质点： 二、路程与位移 三、矢量与标量 四、直线运动得位置与位移 课堂训练 课后作业： 2、3速度与加速度 教学目标： 一、知识目标: 1、理解加速度得概念，知道加速度就是表示速度变化快慢得物理量，知道它得定义、公式、符号与单位。 2、知道加速度就是矢量,知道加速度得方向始终跟速度得改变量得方向一致,知道加速度跟速度改变量得区别. 3、知道什么就是匀变速直线运动，能从匀变速直线运动得v—t图像中理解加速度得意义。 二、能力目标： 通过对速度、速度得变化量、速度得变化率三者得分析比较，提高学生得比较、分析问题得能力.高一物理必修一复习纲要鲁科版
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