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(一).推導功的表達式 1.如果力的方向與物體的運動方向一致.該怎樣計算功呢? 物體m在水平力F的作用下水平向前行駛的位移為s.如圖甲所示.求力F對物體所做的功. 思考提出的問題.根據功的概念獨立推導: 2.如果力的方向與物體的運動方向成某一角度.該怎樣計算功呢? 物體m在與水平方向成α角的力F的作用下.沿水平方向向前行駛的距離為s.如圖乙所示.求力F對物體所做的功. 思考提出的問題.根據功的概念獨立推導: 展示推導的結果.總結得出功的定義如下: 力F對物體所做的功等于 .表達式: W表示力對物體所做的功.F表示物體所受到的力.s物體所發生的位移.α力F和位移之間的夾角. 功的公式還可理解成在位移方向的分力與位移的乘積.或力與位移在力的方向的分量的乘積. 3.在國際單位制中.功的單位為 . 1J=1 在用功的公式計算時.各量要求統一采用國際單位制. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)探究能力是物理學研究的重要能力之一,物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能,轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關,為了研究砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系,某同學采用了下述實驗方法進行探究:先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉測得其角速度ω,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉軸間摩擦力做功,砂輪最后停下,測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數n,通過分析實驗數據,得出結論.經實驗測得的幾組ω和n如下表所示:
ω/rad?s-1 0.5 1 2 3 4
n 5.0 20 80 180 320
Ek/J
另外已測得砂輪轉軸的直徑為1cm,轉軸間的摩擦力為
10
π
N

①計算出砂輪每資助脫離動力的轉動動能,并填入上表中精英家教網
②由上述數據推導出砂輪轉動動能與角速度的關系式為
 

(2)應用《伏安法測電阻》時,由于電壓表、電流表內阻的影響,使得測量結果存在著誤差,而按圖中所示的電路進行測量,則可以避免由電壓表和電流表內阻所帶來的誤差.電流表和電壓表的量程分別用0~0.6A和0~3V檔.
①請在下列橫線上簡要寫出還未完成的主要操作步驟,并用字母表達相應測量值
a.閉合開關S1、S2接2,調節Rp和R?p,使電壓表和電流表的讀數盡可能大,讀出電流表和電壓表讀數I2、U2
b.保持Rp不變
 

②請推導出待測電阻Rx的表達式.
③用線把實物圖按電路圖連成測量電路,請將圖中未連的線完成.

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(選做題)(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡相應的答題區域內作答,如都作答則按A、B兩小題評分)
A.(選修模塊3-3)
如圖所示,某種自動洗衣機進水時,洗衣機缸內水位升高,與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進水量.
(1)當洗衣缸內水位緩慢升高時,設細管內空氣溫度不變,
則被封閉的空氣
AD
AD

A.分子間的引力和斥力都增大
B.分子的熱運動加劇
C.分子的平均動能增大
D.體積變小,壓強變大
(2)若密閉的空氣可視為理想氣體,在上述(1)中空氣體積變化的過程中,外界對空氣做了
0.6J的功,則空氣
放出
放出
(選填“吸收”或“放出”)了
0.6
0.6
J的熱量;當洗完衣服缸內
水位迅速降低時,則空氣的內能
減小
減小
(選填“增加”或“減小”).
(3)若密閉的空氣體積V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩爾質量M=0.029kg/mol,阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1,試估算該氣體分子的總個數(結果保留一位有效數字).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法正確的是
BC
BC

A.光的偏振現象說明光是縱波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變大
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,波的傳播速度v=2m/s,試回答下列問題:
①x=4m處質點的振動函數表達式y=
-5sinπt
-5sinπt
cm;
②x=5m處質點在0~4.5s內通過的路程s=
45
45
cm.
(3)如圖2所示,直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面,
∠A=30°.一束單色光從空氣射向BC上的E點,并
偏折到AB上的F點,光線EF平行于底邊AC.已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°.試通過計算判斷光在F點能否發生全反射.
C.(選修模塊3-5)
(1)如圖所示,小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上,現有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,關于上述過程,下列說法中正確的是
C
C

A.男孩和木箱組成的系統動量守恒
B.小車與木箱組成的系統動量守恒
C.男孩、小車與木箱三者組成的系統動量守恒
D.木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
(2)若氫原子的基態能量為E(E<0 ),各個定態的能量值為En=E/n2(n=1,2,3…),則為使一處于基態的氫原子核外電子脫離原子核的束縛,所需的最小能量為
-E
-E
;若有一群處于n=2能級的氫原子,發生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產生光電效應現象,則該金屬的逸出功至多為
-
3
4
E
-
3
4
E
(結果均用字母表示).
(3)在某些恒星內,3個α粒子可以結合成一個612C核,已知612C核的質量為1.99502×10-26kg,α粒子的質量為6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,計算這個反應中所釋放的核能(結果保留一位有效數字).

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某探究學習小組的同學欲驗證動能定理,他們在實驗室已組裝了一套如圖1所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源一臺,天平、導線、復寫紙、紙帶、細沙若干.
(1)為了用細線的拉力表示小車受到的合外力,可以改變木板的傾角,以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力.簡要說明你平衡摩擦力的方法.
將連接打點計時器的木板一端墊一薄木片而使木板有一傾角,改變木板的傾角,輕推小車,直到小車能做勻速運動為止
將連接打點計時器的木板一端墊一薄木片而使木板有一傾角,改變木板的傾角,輕推小車,直到小車能做勻速運動為止

(2)還需要的實驗器材是
刻度尺
刻度尺

(3)假設用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時已完成了平衡摩擦力的操作.在沙桶中放適量的沙進行實驗,且已知小車的質量為M,沙和沙桶的總質量為m(M遠大于m),若挑選一條點跡清晰的紙帶如圖2所示,相鄰兩個點之間的時間間隔為T,從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為S1、S2、S3、S4、S5(圖中未標出S3、S4、S5),則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應的過程中,滑塊合力所做的功約為W=
mg(
S
 
4
-S
 
1
mg(
S
 
4
-S
 
1
; 該滑塊動能改變量的表達式為△Ek=
1
2
M(
S
 
5
-S
 
3
2T
)
2
 
-
1
2
M(
s
 
2
2T
)
2
 
1
2
M(
S
 
5
-S
 
3
2T
)
2
 
-
1
2
M(
s
 
2
2T
)
2
 
.(結果用題中已知物理量的字母表示)

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(選做題)(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡相應的答題區域內作答,如都作答則按A、B兩小題評分)
A.(選修模塊3-3)
如圖所示,某種自動洗衣機進水時,洗衣機缸內水位升高,與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進水量.
(1)當洗衣缸內水位緩慢升高時,設細管內空氣溫度不變,
則被封閉的空氣______
A.分子間的引力和斥力都增大
B.分子的熱運動加劇
C.分子的平均動能增大
D.體積變小,壓強變大
(2)若密閉的空氣可視為理想氣體,在上述(1)中空氣體積變化的過程中,外界對空氣做了
0.6J的功,則空氣______(選填“吸收”或“放出”)了______J的熱量;當洗完衣服缸內
水位迅速降低時,則空氣的內能______(選填“增加”或“減小”).
(3)若密閉的空氣體積V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩爾質量M=0.029kg/mol,阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1,試估算該氣體分子的總個數(結果保留一位有效數字).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法正確的是______
A.光的偏振現象說明光是縱波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變大
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,波的傳播速度v=2m/s,試回答下列問題:
①x=4m處質點的振動函數表達式y=______cm;
②x=5m處質點在0~4.5s內通過的路程s=______cm.
(3)如圖2所示,直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面,
∠A=30°.一束單色光從空氣射向BC上的E點,并
偏折到AB上的F點,光線EF平行于底邊AC.已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°.試通過計算判斷光在F點能否發生全反射.
C.(選修模塊3-5)
(1)如圖所示,小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上,現有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,關于上述過程,下列說法中正確的是______
A.男孩和木箱組成的系統動量守恒
B.小車與木箱組成的系統動量守恒
C.男孩、小車與木箱三者組成的系統動量守恒
D.木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
(2)若氫原子的基態能量為E(E<0 ),各個定態的能量值為En=E/n2(n=1,2,3…),則為使一處于基態的氫原子核外電子脫離原子核的束縛,所需的最小能量為______;若有一群處于n=2能級的氫原子,發生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產生光電效應現象,則該金屬的逸出功至多為______(結果均用字母表示).
(3)在某些恒星內,3個α粒子可以結合成一個612C核,已知612C核的質量為1.99502×10-26kg,α粒子的質量為6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,計算這個反應中所釋放的核能(結果保留一位有效數字).

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