2016-2017学年高中物理沪科版必修2模块要点回眸第27点含解析

mg( H－h) － W′ f ＝0.
小球从开始直到第一次到达槽最低点，
由动能定理： mg( H＋ R) －1W′ f ＝ 1mv2.
2
2
联立以上两式得 h＝ 4 m.
【答案】 (1)55 J (2)4 m
11．如图 3-3-14 甲所示，一质量为 m＝ 1 kg 的物块静止在粗糙水平面上的 A 点，从 t
4
d
＝ 3d，即再前进 3便停止，选项 B 错；摩擦力做的功等于物体动能的变化，即
Wf ＝－
3 8
mv20，
C
错；若要使物体滑行 2d，则物体初速度为 v，根据动能定理有：－ μmg(2 d) ＝0－ 1mv2，得 v 2
3 ＝ 2v0，选项 D 正确．
【答案】 AD
9．如图 3-3-12 所示， OD是水平面， AB是斜面，初速为 v0 的物体从 D点出发沿 DBA滑
与水平面间的动摩擦因数为 μ . 起初， 用手按住物块， 物块的速度为零， 弹簧的伸长量为 x，
然后放手，当弹簧的长度回到原长时，物块的速度为
v. 试用动能定理求此过程中弹力所做
的功．
【解析】
图 3-3-11 设 W弹为弹力对物块做的功，物块克服摩擦力做的功为
由动能定理得： W弹 －μmgx＝1mv2－ 0 2
2
s＝
1 at
2＝4
m.
2
(2) 设整个过程中 F 做的功为 WF，物块回到 A 点时的速度为 vA，由动能定理得：
WF－
2μ
mgs＝
1 2
mv2A
v2A＝ 2as
WF＝ 2μmgs＋ mas＝24 J.
【答案】 (1)4 m (2)24 J

学案2万有引力定律是怎样发现的[目标定位]1.了解万有引力定律得出的思路和过程.2.理解万有引力定律的含义，并能利用万有引力公式进行有关计算.3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律．一、发现万有引力的过程[问题设计]1．说说科学家对行星运动原因的猜想．2．牛顿是如何提出万有引力的概念的？牛顿是如何解决研究工作中遇到的困难的？[要点提炼]1．解决引力问题存在三大困难：困难之一：无数学工具解决变化的________运动问题．困难之二：缺乏理论工具计算天体各部分对行星产生的力的__________．困难之三：众多天体的引力__________的问题无法解决．2．牛顿对问题的解决方法：(1)牛顿利用他发明的__________方法，越过了变速运动的障碍．(2)运用模型方法，提出了________的概念，并通过微积分运算的论证，把庞大天体的质量集中于球心．(3)撇开其他天体的作用不计，只考虑________________的作用．二、万有引力定律1．万有引力定律的内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成____________，跟它们的距离的二次方成________．2．万有引力定律的表达式：F ＝G m 1m 2r 2. 3．引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2(1)物理意义：引力常量在数值上等于两个质量都是1kg 的质点相距1m 时的相互吸引力．(2)引力常量测定的意义____________利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离，测出G 的数值及验证了万有引力定律的正确性．引力常量的确定使万有引力定律能够进行定量的计算，显示出真正的实用价值．4．万有引力的特性(1)普遍性：万有引力存在于宇宙中任何两个有__________的物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间)．(2)相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合________________．(3)宏观性：天体间万有引力很大，它是支配天体运动的原因．地面物体间、微观粒子间的万有引力很小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计．5．万有引力公式的适用条件(1)两个________间．(2)两个质量分布均匀的球体间，其中r 为两个________间的距离．(3)一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间，r 为______________的距离．一、对万有引力定律的理解例1对于质量为m 1和质量为m 2的两个物体间的万有引力的表达式F ＝G m 1m 2r 2，下列说法正确的是()A ．公式中的G 是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B ．当两物体间的距离r 趋于零时，万有引力趋于无穷大C ．m 1和m 2所受引力大小总是相等的，而与m 1、m 2是否相等无关D ．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力例2如图1所示，操场两边放着半径分别为r 1、r 2，质量分别为m 1、m 2的篮球和足球，二者的间距为r .则两球间的万有引力大小为()图1A.Gm 1m 2r 2B.Gm 1m 2r 21C ．G m 1m 2(r 1＋r 2)2D ．G m 1m 2(r 1＋r ＋r 2)2二、万有引力定律的应用例3一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的()A ．0.25倍B ．0.5倍C ．2倍D ．4倍1．(万有引力的发现过程)在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A ．开普勒得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论B ．哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律C ．第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律D ．牛顿发现了万有引力定律2．(万有引力定律的理解)如图2所示，三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上，设地球质量为M ，半径为R .下列说法正确的是()图2A ．地球对一颗卫星的引力大小为GMm (r －R )2B ．一颗卫星对地球的引力大小为GMm r 2C ．两颗卫星之间的引力大小为Gm 23r 2 D ．三颗卫星对地球引力的合力大小为3GMm r 2 3．(万有引力定律的应用)两个相距为r 的小物体，它们之间的万有引力为F .保持质量不变，将它们间的距离增大到3r .那么它们之间万有引力的大小将变为()A ．FB ．3F C.F 3D.F 94.(万有引力定律的应用)如图3所示，一个质量均匀分布的半径为R 的球体对球外质点P 的万有引力为F .如果在球体中央挖去半径为r 的一部分球体，且r ＝R 2，则原球体剩余部分对质点P 的万有引力变为()图3A.F 2B.F 8C.7F 8D.F 4答案精析第5章万有引力与航天学案2万有引力定律是怎样发现的知识探究一问题设计1．(1)吉尔伯特：行星是依靠太阳发出的磁力维持着绕日运动的．(日心说后不久)(2)开普勒：意识到太阳有一种力支配着行星的运动．(3)笛卡儿：提出“旋涡”假设，认为空间充满着一种看不见的流质形成许多旋涡，从而带动行星转动．(1644年)(4)布利奥：首先提出平方反比假设，认为每个行星受太阳发出的力支配，力的大小跟行星与太阳距离的平方成反比．(1645年)(5)胡克、雷恩、哈雷：有了引力与距离的平方成反比的猜想．(17世纪中叶)2．牛顿根据月球绕地球运动的向心力是地球对月球的引力，提出任何两个物体间都存在着相互吸引的力——万有引力．发明了微积分，越过了变速运动的障碍；提出了质点的概念，便于计算天体间引力的总效果；进行合理简化，即撇开其他天体的作用不计，只考虑太阳对行星的作用．要点提炼1．曲线总效果相互干扰2．(1)微积分(2)质点(3)太阳对行星二1．正比反比3．(2)卡文迪许4．(1)质量(2)牛顿第三定律5．(1)质点(2)球心(3)球心到质点典例精析例1AC[引力常量G值是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的扭秤实验测定出来的，而不是像牛顿第二定律表达式中的k 那样是人为规定出来的，所以选项A 正确．当两物体间的距离r 趋近于零时，物体就不能再视为质点，万有引力定律就不再适用，所以不能得出此时万有引力趋于无穷大的结论，选项B 错误．两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，所以选项C 正确，D 错误．]例2D[万有引力定律的数学表达式为F ＝G m 1m 2r 2.此定律的适用条件是：质量为m 1和m 2的两个物体必须是质点，或者是可视为质点的两个物体．因此，公式中的r 为两个质点间的距离．操场两边的篮球和足球是两个规则球体，这两球间的距离为两球心间的距离，即为r 1＋r ＋r 2，所以两球间的万有引力大小为F ＝G m 1m 2(r 1＋r ＋r 2)2.故选D.] 例3C[根据万有引力定律得：宇航员在地球上所受的万有引力F 1＝GM 地m R 2地，在星球上受的万有引力F 2＝GM 星m R 2星，所以F 2F 1＝M 星R 2地M 地R 2星＝12×22＝2，故C 正确．] 自我检测1．D2.BC3.D4.C。

1
2
3
4
1
解析:在验证机械能守恒定律实验中,我们只需比较gh与 2 v2的值即
可验证机械能守恒定律是否成立,与重锤的质量无关,所以选项A错
误;若重锤的质量选得大些,则在重锤下落过程中,空气阻力可忽略
不计,有利于减小相对误差,所以选项B正确,选项C错误;先松开纸带
再打点,此时纸带上打第一个点的初速度已不为零,即打第一个点
探究突破
典例剖析
方案二:用自由落下的重物和打点计时器验证机械能守恒定律
(一)实验步骤
探究突破
典例剖析
1.安装置
按图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电
路。
2.打纸带
将纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限
位孔,用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。先接通
电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落。更换纸带重复做3~5
探究突破
典例剖析
方法三:图像法
从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并
1
2
计算各点速度的二次方v ,然后以 2 v2为纵轴,以h为横轴,根据实验
1
数据绘出 2 v2-h图线。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且
斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律。
探究突破
典例剖析
(三)误差分析
(2)小于 实验中钩码要克服阻力做功 在误差允许的范围内,机
械能守恒
(3)C
1
2
3恒定律实验的实验误差与操作正误
的说法正确的是(
)
A.重锤的质量称量不准会造成较大的误差
B.重锤的质量选用大些,有利于减小误差
C.重锤的质量选用小些,有利于减小误差

B．E＝Rk2＋QLL2
C．E＝
kQR R2＋L23
D．E＝
kQL R2＋L23
一分耕耘一分收获
解析： 当 R＝0 时，带电圆环等同一点电荷，由点电荷 电场强度计算式可知在 P 点的电场强度为 E＝kLQ2，将 R＝0 代 入四个选项，只有 A、D 选项满足；当 L＝0 时，均匀带电圆 环在中心处产生的电场的电场强度为 0，将 L＝0 代入选项 A、 D，只有选项 D 满足．
一分耕耘一分收获
• [即学即练] • 1．(多选)了解物理规律的发现过程，学会像
科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本 身更重要．以下符合事实的是( ) • A．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究 电与磁相互关系的序幕
• B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律 • C．焦耳发现了电流热效应的规律 • D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接
一分耕耘一分收获
一半径为 R 的绝缘环上，均匀地带有电荷量为 Q
的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点 P，它与环心 O
的距离 OP＝L.静电力常量为 k，关于 P 点的场强为 E，下列四
个表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过
一定的分析，判断正确的表达式是( )
A．E＝R2k＋QL2
答案： B
一分耕耘一分收获
第 5 招 等效转换法 等效转换法是指在用常规思维方法无法求解那些有新颖 情境的物理问题时，灵活地转换研究对象或采用等效转换法将 陌生的情境转换成我们熟悉的情境，进而快速求解的方法．等 效转换法在高中物理中是很常用的解题方法，常常有物理模型 等效转换、参照系等效转换、研究对象等效转换、物理过程等 效转换、受力情况等效转换等．
• 答案： C