高考物理复习之公式及模型大全(22个公式大全、历高考物理试题常用的24个模型)+机械能守恒定律测试题 55页

高考物理复习之公式及模型大全(22 个公式 大全、历高考物理试题常用的 24 个模型)+机械能守恒定律测试题 高考物理复习之公式及模型大全(附参考答案)（22 个公式大全、历届 高考物理试题常用的 24 个模型） 一、 高考物理试题整体趋势分析及方法 通过对高考物理试卷的评价，特别是对高考物理试卷的分数结构、内容结构、难度、区分度等进行量 化评价和建立在统计数据基础上的质性评价，总体说来，试题注重了“知识与技能”、“过程与方法”、 “情感态度与价值观”的三维目标的考查。在注重对主干知识考查的同时，通过与生活、生产和科技相联 系，巧设问题情景，回归经典模型，降低试题难度。在考查理解、推理、分析综合、应用数学、实验等五 大能力的基础上，加大了对“过程与方法”、“情感态度与价值观”的考查力度,突出了新课程理念的引 领作用。在不同题型设置中体现不同要求。 (1)选择题重基础覆盖全，突出主干知识，注重考查综合分析和推理能力 (2)实验题体现课程标准要求，注重考查实验探究能力 (3)计算题注重情境创设，突出过程分析和综合运用知识解决物理问题的能力 (4)选考题突出选择性，难易度基本均衡。 学生在高考物理学习中的弱项 从统计数据和调卷分析，学生在课程学习和复习备考中存在如下问题： (1)应用数学知识解决物理问题的能力偏弱。 (2)试卷书写不够规范，物理过程思考和物理情境建立能力欠缺。 (3)对基础知识和基本规律的理解不够深刻，掌握不够熟练。 (4)实验能力亟待加强。 高考物理复习策略指导 首先要根据学校老师的总复习计划，再结合自己的强势与弱势情况，量身定做一套合适的学习目标及 具体计划，以增强综合实力。目标不妨定高一些。 要重视双基训练 纵观近几年各地高考试题，命题体现了“以能力测试为主导，考查考生对所学学科基础知识、基本技 能的掌握程度和运用这些基础知识分析、解决问题的能力”的指导思想，体现了“基础知识年年考，主干 知识重点考”的特点。 高考物理复习要突出五练 练规范、练速度、练重点、练技巧、练能力。练规范是指在解答计算题、实验题时，要坚决做到审题 规范、解答规范，做到思路明确、书写认真、步骤清晰;练速度就是要在规定的时间内，完成一定量的题 目，而且一定要保证会做的题目要拿满分;练重点就是要加大重点题型、重点专题、重点知识点的练习力 度，熟练掌握这些内容的基本的解题思路和解题规律;练技巧是指在练习的过程中要分析各类题型的隐含 条件，巧妙选择解题方法，掌握常见题型的解题技巧，提高考试技术;练能力就是要通过练习逐步培养自 己的应变能力，能够沉着冷静地解答好每一个题目。 高考物理复习要有适度的交流 在高三的整个学习过程中，适度的交流是必须的。我想和谁交流取决于交流的主题，和老师、和家长、 和同学都可以，交流学习方法、交流复习中暴露的问题，尤其是每次大考后的试卷分析，都是非常专业的 问题，和老师的交流会少走弯路，会提高针对性，和同学的交流会更直接，和家长的交流会释放心情，缓 解压力。 高三物理复习复习方法指导 (1)重视基本概念、基础规律的复习，归纳各单元知识结构网络，熟识基本高三物理模型，并通过练 习完成对基本概念的辨析理解、对基本规律的综合应用; (2)注重解决高三物理问题的思维过程和方法，如外推法、等效法、对称法、理想法、假设法、逆向 思维法、类比和迁移法等，要认真领会并掌握运用; (3)通过一题多解、一题多问、一题多变、多题归一等形式，举一反三，触类旁通，对重点热点知识 真正做到融会贯通; (4)用记图方式快速做好笔记，整理易错点，并经常性地针对笔记进行“看题”训练，掌握重要物理 规律的应用。如：动能定理的应用、用图象法求解高三物理问题、极值临界问题的分析研究等。 二、高考物理公式大全 (按知识点分类整理) 气体的性质公式总结 1.气体的状态参量： 温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志 热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝ 体积 V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL 压强 p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压： 1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2) 2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大 3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T 为热力学温度(K)｝ 注: (1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关; (2)公式 3 成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t 为摄氏温度(℃)，而 T 为热力学温度(K)。 运动和力公式总结 1.牛顿第一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力 迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：F 合=ma 或 a=F 合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律：F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力 区别，实际应用：反冲运动} 4.共点力的平衡 F 合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理｝ 5.超重：FN>G，失重：FN 6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题， 不适用于微观粒子〔见第一册 P67〕 注: 平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。 力的合成与分解公式总结 1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2， 反向：F=F1-F2 (F1>F2) 2.互成角度力的合成： F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2 时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β为合力与 x 轴之间的夹角 tgβ=Fy/Fx) 注： (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1 与 F2 的值一定时,F1 与 F2 的夹角(α角)越大，合力越小; (5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。 常见的力公式总结 1.重力 G=mg (方向竖直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近) 2.胡克定律 F=kx {方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝ 3.滑动摩擦力 F=μFN {与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝ 4.静摩擦力 0≤f 静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm 为最大静摩擦力) 5.万有引力 F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N m2/kg2,方向在它们的连线上) 6.静电力 F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N m2/C2,方向在它们的连线上) 7.电场力 F=Eq (E：场强 N/C，q：电量 C，正电荷受的电场力与场强方向相同) 8.安培力 F=BILsinθ (θ为 B 与 L 的夹角，当 L⊥B 时:F=BIL，B//L 时:F=0) 9.洛仑兹力 f=qVBsinθ (θ为 B 与 V 的夹角，当 V⊥B 时：f=qVB，V//B 时:f=0) 注: (1)劲度系数 k 由弹簧自身决定; (2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定; (3)fm 略大于μFN，一般视为 fm≈μFN; (4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)〔见第一册 P8〕; (5)物理量符号及单位 B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(m/s),q: 带电粒子(带电体)电量(C); (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 万有引力公式总结 1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中 心天体的质量)｝ 2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N m2/kg2，方向在它们的连线上) 3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m)，M：天体质量(kg)｝ 4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M：中心天体质量｝ 5.第一(二、三)宇宙速度 V1=(g 地 r 地)1/2=(GM/r 地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s 6.地球同步卫星 GMm/(r 地+h)2=m4π2(r 地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r 地:地球的 半径｝ 注: (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F 向=F 万; (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等; (3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同; (4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反); (5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9km/s。 匀速圆周运动公式总结 1.线速度 V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 3.向心加速度 a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力 F 心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F 合 5.周期与频率：T=1/f 6.角速度与线速度的关系：V=ωr 7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同) 8.主要物理量及单位：弧长(s):米(m);角度(Φ)：弧度(rad);频率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);转 速(n)：r/s;半径(r):米(m);线速度(V)：m/s;角速度(ω)：rad/s;向心加速度：m/s2。 注： (1)向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂 直，指向圆心; (2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小， 因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。 平抛运动公式总结 1.水平方向速度：Vx=Vo 2.竖直方向速度：Vy=gt 3.水平方向位移：x=Vot 4.竖直方向位移：y=gt2/2 5.运动时间 t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度 Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2，合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移：s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo 8.水平方向加速度：ax=0;竖直方向加速度：ay=g 注： (1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为 g，通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由 落体运动的合成; (2)运动时间由下落高度 h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)θ与β的关系为 tgβ=2tgα; (4)在平抛运动中时间 t 是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速 度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 竖直上抛运动公式总结 1.位移 s=Vot-gt2/2 2.末速度 Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2) 3.有用推论 Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度 Hm=Vo2/2g(抛出点算起) 5.往返时间 t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间) 注: (1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值; (2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 自由落体运动公式总结 1.初速度 Vo=0 2.末速度 Vt=gt 3.下落高度 h=gt2/2(从 Vo 位置向下计算) 4.推论 Vt2=2gh 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。 匀变速直线运动公式总结 1.平均速度 V 平=s/t(定义式) 2.有用推论 Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度 Vt/2=V 平=(Vt+Vo)/2 4.末速度 Vt=Vo+at 5.中间位置速度 Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移 s=V 平 t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度 a=(Vt-Vo)/t {以 Vo 为正方向，a 与 Vo 同向(加速)a>0;反向则 a<0｝ 8.实验用推论Δs=aT2 {Δs 为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝ 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米 (m);路程:米;速度单位换算：1m/s=3.6km/h。 注： (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t 只是量度式，不是决定式; (4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册 P19〕/s--t 图、v--t 图/速 度与速率、瞬时速度〔见第一册 P24〕。 有关摩擦力的知识总结 1、摩擦力定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相对 运动(或阻碍相对运动趋势)的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动摩擦力。 2、摩擦力产生条件：①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动 趋势)。 说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。 3、摩擦力的方向： ①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。 ②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。 说明：(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。 滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。 (2)滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。 4、摩擦力的大小： (1)静摩擦力的大小： ①与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即 0≤f≤fm 但 跟接触面相互挤压力 FN 无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。 ②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。 ③效果：阻碍物体的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，可以是动力，也可以是阻力。 (2)滑动摩擦力的大小： 滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。 公式：F=μFN (F 表示滑动摩擦力大小，FN 表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数)。 说明：①FN 表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平 衡条件加以确定。 ②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位。 ③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。 5、摩擦力的效果：总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但并不总是阻碍物体的运动，可 能是动力，也可能是阻力。 说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关，只由动摩擦因数和正压力 两个因素决定，而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。 能量守恒定律公式总结 1.阿伏加德罗常数 NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级 10-10 米 2.油膜法测分子直径 d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m)2｝ 3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。 4.分子间的引力和斥力(1)r10r0，f 引=f 斥≈0，F 分子力≈0，E 分子势能≈0 5.热力学第一定律 W+Q=ΔU{(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W: 外界对物体做的正功(J)，Q:物体吸收的热量(J)，ΔU:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出〔见 第二册 P40〕｝ 6.热力学第二定律 克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化(热传导的方向性); 开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化(机械能与内能转化 的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册 P44〕｝ 7.热力学第三定律：热力学零度不可达到{宇宙温度下限：-273.15 摄氏度(热力学零度)｝ 注: (1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈; (2)温度是分子平均动能的标志; (3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快; (4)分子力做正功，分子势能减小,在 r0 处 F 引=F 斥且分子势能最小; (5)气体膨胀,外界对气体做负功 W<0;温度升高，内能增大ΔU>0;吸收热量，Q>0 (6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子 势能为零; (7)r0 为分子处于平衡状态时，分子间的距离; (8)其它相关内容：能的转化和定恒定律〔见第二册 P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册 P47〕 /物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册 P47〕。 功和能转化公式总结 1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s 间的夹角｝ 2.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a 与 b 高度差(hab=ha-hb)} 3.电场力做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a 与 b 之间电势差(V)即 Uab=φa-φb｝ 4.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝ 5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t 时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝ 6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P 平=Fv 平 {P:瞬时功率，P 平:平均功率} 7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P 额/f) 8.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝ 9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 10.纯电阻电路中 I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt 11.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝ 12.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝ 13.电势能：EA=qφA {EA:带电体在 A 点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A 点的电势(V)(从零势能面起)｝ 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)： W 合=mvt2/2-mvo2/2 或 W 合=ΔEK {W 合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝ 15.机械能守恒定律：ΔE=0 或 EK1+EP1=EK2+EP2 也可以是 mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP 注: (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少; (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O 做负功;α=90o 不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力 不做功); (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少 (4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见 2、3 两式);(5)机械能守恒成立条件：除 重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6× 106J，1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能 E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。 冲量与动量公式总结 1.动量：p=mv {p:动量(kg/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同｝ 3.冲量：I=Ft {I:冲量(N s)，F:恒力(N)，t:力的作用时间(s)，方向由 F 决定｝ 4.动量定理：I=Δp 或 Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo，是矢量式} 5.动量守恒定律：p 前总=p 后总或 p=p’′也可以是 m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 6.弹性碰撞：Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒} 7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK：损失的动能，EKm：损失的最大动能} 8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体} 9.物体 m1 以 v1 初速度与静止的物体 m2 发生弹性正碰: v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2) 10.由 9 得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) 11.子弹 m 水平速度 vo 射入静止置于水平光滑地面的长木块 M，并嵌入其中一起运动时的机械能损失 E 损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs 相对 {vt:共同速度，f:阻力，s 相对子弹相对长木块的位移} 注： (1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上; (2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算; (3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲 问题等); (4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒; (5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加;(6)其它相关内容：反冲运动、火箭、 航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册 P128〕。 光的反射和折射公式总结 1.反射定律α=i {α;反射角，i:入射角｝ 2.绝对折射率(光从真空中到介质)n=c/v=sin /sin {光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率， c:真空中的光速，v:介质中的光速， :入射角， :折射角｝ 3.全反射：1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角 C：sinC=1/n 2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角 注: (1)平面镜反射成像规律:成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称; (2)三棱镜折射成像规律:成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移; (3)光导纤维是光的全反射的实际应用〔见第三册 P12〕,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜; (4)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键; (5)白光通过三棱镜发色散规律：紫光靠近底边出射见〔第三册 P16〕。 振动和波公式总结 1.简谐振动 F=-kx {F:回复力，k:比例系数，x:位移，负号表示 F 的方向与 x 始终反向} 2.单摆周期 T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m)，g:当地重力加速度值，成立条件:摆角θ<100;l>>r｝ 3.受迫振动频率特点：f=f 驱动力 4.发生共振条件:f 驱动力=f 固，A=max，共振的防止和应用〔见第一册 P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册 P2〕 6.波速 v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中，一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃：332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近，接 收频率增大，反之，减小〔见第二册 P21〕｝ 电场公式总结 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量 k=9.0×109N m2/C2， Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种 电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E：电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷 的电量(C)｝ 4.真空点(源)电荷形成的电场 E=kQ/r2 {r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强 E=UAB/d {UAB:AB 两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F=qE {F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由 A 到 B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场 中 A、B 两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝ 9.电势能：EA=qφA {EA:带电体在 A 点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A 点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从 A 位置到 B 位置时电势能的差值｝ 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容 C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容 C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数) 常见电容器〔见第二册 P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=ΔEK 或 qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度 Vo 进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平 垂直电场方向:匀速直线运动 L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动 d=at2/2，a=F/m=qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电 荷的总量平分; (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着 电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册 P98]; (4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和 电荷正负有关; (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体 内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面; (6)电容单位换算：1F=106μF=1012PF; (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J; (8)其它相关内容：静电屏蔽〔见第二册 P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册 P114〕 等势面〔见第二册 P105〕。 恒定电流公式总结 1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间 t 内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝ 2.欧姆定律：I=U/R {I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝ 3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝ 4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或 E=Ir+IR 也可以是 E=U 内+U 外{I:电路中的总电流(A)，E:电源电 动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝ 5.电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝ 6.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 7.纯电阻电路中:由于 I=U/R,W=Q，因三此 W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P 总=IE，P 出=IU，η=P 出/P 总{I:电路总电流(A)，E:电 源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝ 9.电路的串/并联 串联电路(P、U 与 R 成正比) 并联电路(P、I 与 R 成反比) 电阻关系(串同并反) R 串=R1+R2+R3+ 1/R 并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系 I 总=I1=I2=I3 I 并=I1+I2+I3+ 电压关系 U 总=U1+U2+U3+ U 总=U1=U2=U3 功率分配 P 总=P1+P2+P3+ P 总=P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成 (2)测量原理 两表笔短接后,调节 Ro 使电表指针满偏，得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻 Rx 后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R 中+Rx) 由于 Ix 与 Rx 对应，因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨 off 挡。 (4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法： 电压表示数：U=UR+UA 电流表外接法： 电流表示数：I=IR+IV Rx 的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R 真 Rx 的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R) 选用电路条件 Rx>>RA [或 Rx>(RARV)1/2] 选用电路条件 Rx< 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 限流接法 电压调节范围小,电路简单,功耗小 便于调节电压的选择条件 Rp>Rx 电压调节范围大,电路复杂,功耗较大 便于调节电压的选择条件 Rp 注 1)单位换算：1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大; (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻; (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大; (5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为 E2/(2r); (6)其它相关内容：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册 P127〕。 磁场公式总结 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位 T),1T=1N/A m 2.安培力 F=BIL;(注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹力 f=qVB(注 V⊥B);质谱仪〔见第二册 P155〕 {f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带 电粒子速度(m/s)｝ 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)： (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动 V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下 a)F 向=f 洛=mV2/r=mω2r=mr(2π /T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关, 洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦 切角)。 注： (1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负; (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册 P144〕;(3)其它相关内容：地磁 场/磁电式电表原理〔见第二册 P150〕/回旋加速器〔见第二册 P156〕/磁性材料 电磁感应公式总结 1.[感应电动势的大小计算公式] 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt: 磁通量的变化率｝ 2)E=BLV 垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)｝ 3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值｝ 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝ 2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)} 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向：由负极流向正极｝ *4.自感电动势 E 自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈 L 有铁芯比无铁芯时要大)， ΔI:变化电流， t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝ 注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点〔见第二册 P173〕 ;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算：1H=103mH=106μH。 (4)其它相关内容：自感〔见第二册 P178〕/日光灯〔见第二册 P180〕。 交变电流公式总结 1.电压瞬时值 e=Emsinωt 电流瞬时值 i=Imsinωt;(ω=2πf) 2.电动势峰值 Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R 总 3.正(余)弦式交变电流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2 4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系 U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P 入=P 出 5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P 损′:输电线 上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻)〔见第二册 P198〕; 6.公式 1、2、3、4 中物理量及单位：ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S: 线圈的面积(m2);U 输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。 注: (1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线，f 电=f 线; (2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变; (3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值; (4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于 输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即 P 出决定 P 入; (5)其它相关内容：正弦交流电图象〔见第二册 P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用 〔见第 二册 P193〕。 电磁振荡和电磁波公式总结 1.LC 振荡电路 T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:频率(Hz)，T:周期(s)，L:电感量(H)，C:电容量(F)｝ 2.电磁波在真空中传播的速度 c=3.00×108m/s，λ=c/f {λ:电磁波的波长(m)，f:电磁波频率｝ 注: (1)在 LC 振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零;电容器电量为零时，振荡电流最大; (2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场; (3)其它相关内容：电磁场〔见第二册 P215〕/电磁波〔见第二册 P216〕/无线电波的发射与接收〔见 第二册 P219〕/电视雷达〔见第二册 P220〕。 三、历届高考物理试题常用的 24 个模型 超重和失重 斜面 连接体 轻绳、轻杠 上抛和平抛 竖直平面圆周运动 万有引力 汽车启动 碰撞 子弹打木快 滑块 人船模型 传送带 振动和波 带电粒子在复合场中的运动 电磁场中的单杠运动 磁流体发电机 输电 限流分压法测电阻 半偏法测电阻 光学模型 玻尔模型 放电现象和核反应 《机械能守恒定律》单元测试题（一）(附参考答案) 一、选择题（本大题 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。在每小题给出的四个选 项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有两个选项正确。全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有错选或不答的得 0 分。） 1．某班同学从山脚下某一水平线上同时开始沿不同路线爬山，最后所有同学都 陆续到达山顶上的平台。则下列结论正确的是 A．体重相等的同学，克服重力做的功一定相等 B．体重相同的同学，若爬山路径不同，重力对它们做的功不相等 C．最后到达山顶的同学，克服重力做功的平均功率最小 D．先到达山顶的同学，克服重力做功的平均功率最大 2．某同学在一高台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平 抛出，不计空气阻力，则 A．三个小球落地时，重力的瞬时功率相等 B．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相等 C．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功相等 D．三个小球落地时速度相同 3．质量为 m 的汽车在平直公路上以恒定功率 P 从静止开始运动，若运动中所受 阻力恒定，大小为 f。则 A．汽车先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动 B．汽车先做加速度减小的加速直线运动，后做匀速直线运动 C．汽车做匀速运动时的速度大小为 D．汽车匀加速运动时，发动机牵引力大小等于 f 4．下列说法正确的是 A．物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用 B．物体做匀速直线运动时机械能一定守恒 C．物体除受重力和弹力外，还受到其它力作用，物体系统的机械能可能守恒 D．物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其它力对物体做功 5．小朋友从游乐场的滑梯顶端由静止开始下滑，从倾斜轨道滑下后，又沿水平 轨道滑动了一段距离才停了下来，则 A．下滑过程中滑梯的支持力对小朋不做功 B．下滑过程中小朋友的重力做正功，它的重力势能增加 C．整个运动过程中小朋友、地球系统的机械能守恒 D．在倾斜轨道滑动过程中摩擦力对小朋友做负功，他的机械能减少 6．质量为 m 的滑块，以初速度 vo 沿光滑斜面向上滑行，不计空气阻力。若以距 斜面底端 h 高处为重力势能参考面，当滑块从斜面底端上滑到距底端高度为 h 的位置时，它的动能 A． B．mgh C． D． 7．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还 有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 A．运动员到达最低点前重力势能始终减小 B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 8．如图 1 所示，分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球 A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放 开 A、B 两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一水平面上， 则两球在最低点时的速度 A．A 球的速度大 B．B 球的速度大 C．A、B 球的速度大小相等 D．无法判定 9．质量为 m 的物体从高度为 h、倾角为θ的光滑斜面的顶端从静止开始滑下， 若不计空气阻力，则物体 A．滑到斜面底端时减少的机械能等于 mgh B．滑到斜面底端时增加的动能等于 mgh C．滑到斜面底端时重力对物体做的功功率等于 D．小球滑到斜面底端时的速度大小与斜面倾角无关 10．如图 2 所示，质量不同的两物体通过轻绳相连，M＞m，滑轮光滑且质量不 计，轻绳的伸长不计，空气阻力不计。由静止释放两物体，则物体 M 下降 h 距 离过程中 A．两物体减少的机械能总量等于 B．轻绳的拉力对 m 做的功等势 mgh C．M 的速度大小等于 D．m 的速度大小等于 二、填空题（共 16 分，将答案填写在题中横线上。） 11．（10 分）（原创）某同学利用如图 5 所示的实验装置验证机械能守恒定 律。 （1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误： ① ， ② ； （2）实验中应先 ， 再 ；（接通电源开关，释放纸带） （3）实验中需要对比是否相等的两个量是 和 ，实验 中 测量重物的质量（必须，不需）。 12．（6 分）如图 4 所示。光滑弧形轨道末端水平、离地面的高度为 H，将钢球 从轨道上高度 h 处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为 s。当 s2 与 h 满足 s2= （用 H、h 表示）时，便可证明小球下滑运动中机械能守 恒。 三、计算题（共 34 分，各小题解答时，要写出必要的文字说明、方程和重要 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。） 13．（10 分）物体在水平恒力 F 作用下，在水平面上由静止开始运动，当位 移为 L 时撤去水平恒力 F，此后物体继续向前滑行 3L 后静止。若路面情况相同， 求物体运动中受到的摩擦力和最大动能。 14．（10 分）质量为 m 的汽车在平直公路上加速行驶，当速度为 v1 时，立即 以不变的功率 P 继续加速行驶。再通过 s 路程时速度增加至最大速度 v2。设汽 车行驶中所受阻力不变，求汽车速度由 v1 增至 v2 所用的时间。 15．（14 分）如图 5 所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道 ABC， 其半径 R=0.5m，轨道在 C 处与水平地面相切，在 C 处放一质量等于 0.1kg 的小 物块，给它一水平向左的初速度 vo=5m/s，结果它沿 CBA 运动，通过 A 点后落在 水平地面上的 D 点。取重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力，求： （1）物体经过 A 点时，轨道对它的支持力； （2）C、D 间的距离 s； 参考答案与解析： 1． A 解析：所有同学爬山过程中，初末位置的高度差相等，都是由低处到高处， 重力都做负功，即克服重力做功。有与重力的功与路径无关，体重相等的 同学，重力的功相等，克服重力的功相等。选项 A 正确 B 错误；最先到达 山顶的同学所用时间最短，但克服重力的功可能较小，平均功率不一定最 大。最后到达山顶的同学所用时间最长，但克服重力的功可能较大，平均 功率不一定最小。 2．C 解析：各小球下落高度相等，重力的功相等，但下落时间不同，重力的平均 功率不等。由于不计空气阻力，小球运动中的机械能守恒，它们落地时的速度 大小相等，但方向不同，重力的瞬时功率不等。 3.BC 解析：由于汽车保持恒定功率 P 不变，由 可知，随着速度的增大，牵 引力将减小，汽车做加速度减小的加速直线运动，当牵引力减小到等于阻 力 f 时，便做匀速直线运动，牵引力不再变化。由公式 及 可 知，汽车匀速运动时的速度大小为 。 4．CD 解析：物体系统中，虽有不是重力、弹力的力，但若这些力不做功，物体系 统的机械能守恒，若这些力的总功不等于零，系统的机械能不守恒，总功为正 功，机械能增加，总功为负功，机械能减少。 5．AD 解析：下滑过程中，支持力属于弹力，方向始终与运动方向垂直，不做功； 下滑过程中，重力做正功，小朋友的重力势能减小；整个运动过程中，由于空 气阻力、摩擦力做功，小朋友的机械能不守恒；在倾斜轨道运动时，摩擦力方 向与运动方向相反，摩擦力做负功，机械能减少。 6．D 解析：滑块开始上滑时的机械能总量为（ ），由于不计空气阻力，斜 面支持力垂直于斜面不做功，只有重力对滑块做功，机械能守恒，机械能总量 不变，物体在 h 高度处重力势能为零，动能为 。 7．ABC。 解析：不管选那个位置为重力势能参考面，运动员到达最低位置前高度总是减 小的，因此重力势能一直是减小的。绳紧张后，随着运动员的下降，绳伸长， 对运动员作用向上的弹力，此力做负功，同时伸长量增大，弹性势能增加。由 于空气阻力可以忽略，蹦极过程中，对于运动员、地球、绳系统来说，只有重 力与弹力做功，系统的机械能守恒。重力势能与重力势能参考平面的选取有关， 而重力势能的变化量则与此无关。 8．A 解析：A 球运动中只有重力做功，机械能守恒；B 球运动中有重力、弹力做功， 机械能也守恒。两球从开始到经过最低点，减少的重力势能相等，A 球减少的重 力势能全部转化成了它的动能，B 求减少的重力势能一部分转化成了它的动能， 还有一部分转化成了弹簧的弹性势能。 9．BD 解析：物体滑动过程中，斜面的支持力不做功，空气阻力不计，机械能守恒。 增加的大动能等于减少的重力势能。选项 A 错误 BD 正确；由于重力方向竖直向 下，因此物体滑至斜面底端时，重力的功率为 。选项 C 错误。 10．D 解：由于 M＞m，释放后 M 下降，m 上升，运动中只有重力做功，轻绳弹力对 两物体做功的代数和等于零，系统的机械能守恒。故有： 。 解得两物体的速度大小为： ；运动过程中，m 加速上升，轻绳的 拉力不等于 mg，它的功不等于 mgh。 11．（１）电磁打点计时器接在了直流电源上，释放纸带时重物离打点计时 器太远；（2）先接通电源开关，再释放纸带；（3）重物减少的重力势能和增 加的动能，不需。 解析：（1）打点计时器使用 4-6V 交流电源，为使纸带上打出较多的点，应 使重物处在打点计时器附近，释放纸带。（2）由于是从重物自由落体开始时刻 测量的，为保证打点开始时刻与重物开始下落时刻同步，应先接通电源再释放 纸带。由于是比较 与 是否相等，不需要测量重物质量。 12． 解析：由于轨道末端水平，小球离开轨道后做平抛运动落地，因此有： ， 。若小求沿轨道下滑过程中机械能守恒，应有： 。解得： 。 13 ， 。 解析：物体在水平恒力 F 作用下能从静止开始运动，说明 F 大于地面对物体 的摩擦力。所以运动开始后物体先做匀加速运动，在撤去 F 前速度一直增大， 动能一直增大。这一过程中，物体受 F、滑动摩擦力、重力、地面支持力四个的 作用，只有重力和摩擦力做功。设物体的质量为 m，摩擦力为 f，最大动能为 Ek。 则这一过程中，各力功的代数和为 ，动能的增量为 Ek。 由动能定理有： 。撤去 F 后的运动过程中，物体在重力、支持力、摩 擦力的作用下匀减速运动到静止，只有摩擦力做功。同理，由动能定理有： 。解以上两式得： ， 。 14． 解析：汽车速度为 v2 时，由瞬时功率及共点力平衡条件有： ， 。 速度由 v1 增至 v2 过程中，对汽车的运动运用动能定理有： 。 解得： 。 15．（1）0；（2）s=1m 解析：设小物块的质量为 m，过 A 处时的速度为 v，物体从 C 到 A 的运动过程 中只有重力做功，机械能守恒，故有： ；对物体经过 A 点 的运动，由牛顿第二定律有： ；设物体由 A 到 D 经历的时间为 t， 由平抛运动规律有： ， 。代入数据解得：N=0，s=1m。 高考物理复习策略——专题总结(附参考答案) 现在离高考还有不到两个月的时间，要再系统地复习一遍高中物理的内容，已不可能、也没有必要了。 作为冲刺阶段的这个时期，同学们在重视基础复习的同时，要特别加强对热点内容和主干知识的总结和提 炼。把第一轮复习的相对独立的知识，通过总结形成网络结构，通过提炼掌握解决这一类型问题的方法。 也就是通常所说的第一阶段复习是把书“读厚”，现在可以叫第二阶段的复习，是把书“读薄”。可以从 “牛顿运动定律结合运动学的相关问题专题”、“动量和能量专题”、“带电粒子在电磁场中的运动专题”、 “电磁感应的导轨类问题专题”、“图象专题”、“估算和临界专题”、“实验专题”等进行总结复习。 下面我以“图象问题专题”为例说明总结复习的方法。 一、 总结高中物理图象 归纳高中物理课本中出现的和其它常用的物理图象，如下表所示： 力学 热学 电学 光学、原子核 实验 位移—时间 速度—时间 力—时间 力—位移 振动图象 共振图象 波的图象 分子力图象 分子势能图 象 电压—电流 电压—时间 电流—时间 磁通量图象 感应电流图象 磁感应强度图象 衰变图象 平均结合能 图象 弹簧的弹力图象 伏安特性曲线 路端电压—电流 所有以上的物理图象都形象直观地反映了物理量的变化规律，它们有很多共性或类似的地方，我们可 以从总体上把握物理图象。具体来说，对每个物理图象，必须明确以下几个方面的问题。 １．图象中的横轴与纵轴所代表的物理量和单位 明确了两个坐标轴所代表的物理量，则清楚了图象所反映的是哪两个物理量之间的相互关系。有些形 状相同的图象，由于坐标轴所代表的物理量不同，它们反映的物理规律就截然不同，如振动图象和波动图 象。另外，在识图时还要看清坐标轴上物理量所注明的单位。 ２．图象的特征 注意观察图象的形状是直线、曲线，还是折线等，从而弄清图象所反映两个物理量之间的关系，进而 明确图象反映的物理内涵。如金属导体的伏安特性曲线反应了电阻随温度的升高而增大。还要注意分析图 象的拐点，一般都具有一定的物理意义，它是两种不同变化情况的交界，即物理量之间的突变点。 ３．截距的物理意义 截距是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值，该数值具有一定的物理意义。如图 2 为图 1 情景中 拉力 F 与杆稳定时的速度 v 的关系 图，图线在横 轴上的截距表示杆所受到的阻力。 ４．斜率的物理意义 F R F/N 4 v/m·s-1 0 8 12 16 20 122 4 6 8 图 1 图 2 物理图象的斜率代表两个物理量增量的比值，其大小往往代表另一物理量值。如 s-t 图象的斜率为速 度，v-t 图象的斜率为加速度、U-I 图象的斜率为负载的电阻等。 5．图象中极限的物理意义 物理图象中的极限有其特定的物理意义。如共振图象中的极值，指当驱动力的频率等于物体的固有频 率时，物体的振幅最大。 6．图象中图线与坐标轴所围面积的物理意义 有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值，它常代表另一个物理量的大小。如 v-t 图中，图线与 t 轴所夹的面积代表位移，F-s 图象中图线与 s 轴所夹的面积代表功，F-t 图象中图线与 t 轴所夹的面积代表 冲量。 二、归纳物理图象的应用方法 在总体上认识图象的基础上，对图象问题或应用图象解决问题的题目进行梳理，主要从应用方法上进 行分类归纳。通过具体的题目总结出每一类问题的解决关键，以便举一反三。 1．从图象中获取信息 例 1．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F 的大小与时间 t 的关系和物块 速度 v 与时间 t 的关系如 图 3 和 图 4 所示。取重力加速度 g ＝ 10m/s2。由此两图线可以 求 得 物 块的质量 m 和物块与地面 之 间 的 动摩擦因数  分别为多 少？ 分析与解：本题的关 键 是 在 图象中获取相关信息：0 至 2s 在 1N 的水平推力作用下，物体静止；2s 至 4s 在 3N 的水平推力作用下，物体做加速度为 2m/s2 的匀加速直 线运动；4s 至 6s 在 2N 的水平推力作用下，物体做匀速直线运动。 2．从图象展现物理情境 例 2．将一个力电传感器接到计算机上，可以测量 快速 变化的力。用这种方法测得的某单摆摆动过程中悬线上 拉力 大小随时间变化的曲线如图 5 所示。由此图线提供的信 息做 出下列判断：①t＝0.2s 时刻摆球正经过最低点；②t＝ 1.1s 时摆球正处于最高点；③摆球摆动过程中机械能时而增 大时 而减小；④摆球摆动的周期约是 T＝0.6s。正确的是哪 些判 2 1 3 0 2 4 6 8 10 F/N t/s 2 0 2 4 6 8 10 4 t/s v/m·s-1 图 3 图 4 1.7 F/N 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.41.4 1.5 1.6 t/s 1.8 1.9 2.0 2.1 图 5 断？ 分析与解：本题的关键是把图象与具体的物理情景对应起来，如图 6 所示，则在最 低点悬线受到的拉力最大；则在最高点悬线受到的拉力最小；又由于受到 阻力的作用， 物体做阻尼振动，机械能减小；再根据周期性可得本题的正确答案是①② ④。 3．从提供的物理情境画出相对应的图象 例 3．如图 7 所示，在 x≤0 的区域内存在匀强磁场，磁场的 方 向 垂 直 于 xy 平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框 abcd 位于 xy 平 面内，线框的 ab 边与 y 轴重合。令线框从 t=0 的时刻起由静止开始沿 x 轴正方 向 做 匀 加 速 运动，则线框中的感应电流 I（取逆时针方向的电流为正）随时间 t 的变化图线 I—t 图可能是图 8 中的哪一个？ 分析与解：从具体的物理情境画出相对应的图象的关键是得到物理量的表达式，本题中线框向右运动 时的感应电动势 E=BLv=Blat 所以感应电流 I= R BLat ，与时间 t 成正比，再考虑到感应电流的方向， 得正确的选项是 D。 4．利用图象分析处理实验数据 在实验中要研究某两个物理量间的关系，常常是改变条件测量若干组数据用图象法来处理。 例 4．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压）： ⑴画出小灯泡的 U—I 曲线。 ⑵如图 9 所示，将此灯泡接在电动势是 1.5V， 内阻是 2.0Ω 的电池两端，小灯泡的实际功率是多少？ 2.001.801.601.401.201.000.800.600.400.20U/V 0.500.490.470.450.420.380.340.290.210.12I/A O 图 6 图 7 图 8 0 0.1 0.2 0.50.3 0.4 1.6 0.4 0.8 1.2 I/A U/V 图 10 分析与解：先把表中的对 应数据标在图中，根据各点排列的趋势，本题中用光滑 的曲线把各点连起来，注意除 去明显偏移曲线的个别点，如图 10 中Ⅰ所示。 由于小灯泡的电阻随着温 度而变化，因此不可能列式计算回路中的电流。只能根 据图象的方法求解，画出电池 的路端电压与电流的图线，如图 10 中Ⅱ所示，两图线 的交点即表示小灯泡和电源都“认可”的电流电压值，因此可得小灯泡工作电流为 0.35A，工作电压为 0.80V， 算得小灯泡实际功率为 0.28W。 Ⅰ Ⅱ 图 9