波粒二象性
一、单选题
1.(2019·江西省新余四中高三一模)2016年9月25日,被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称FAST)在贵州省平塘县落成启用,开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在,使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星,对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级(106W)的发射机,其发射的无线电波波长为126厘米。那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空光速c=3?108m/s,普朗克常量h=6.6?10-34J?s)
A.1023B.1027C.1031D.1035
2.(2019·全国高三专题练习)在自然界生态系统中,蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥着重要作用,蛇是老鼠的天敌,它通过接收热辐射来发现老鼠的存在.假设老鼠的体温约为37 ℃,它发出的最强的热辐射的波长为λmax,根据热辐射的理论,λmax与辐射源的绝对温度T(T=t+273 K)的关系近似为λmax T=2.90×10-3m·K.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为( )
A.7.8×10-5 m B.9.4×10-6 m
C.1.16×10-4 m D.9.7×10-8 m
3.(2020·河北省衡水中学高三专题练习)2017年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm(1 nm=10–9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲.大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用.一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎.据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.6×10–34 J·s,真空光速c=3×108 m/s)
A.10–21 J B.10–18 J C.10–15 J D.10–12 J
4.(2020·江西省高三一模)如图所示,某同学将锌板与铜网靠近并平行放置,其余部分用导线连接。电流计和静电计按图示连接。合上开关,当用紫外线照射锌板时,电流计有电流通过。下列叙述正确的是()
A.合上开关,换用白炽灯照射锌板,电流计仍有电流通过
B.合上开关,仍用紫外线照射锌板,静电计指针带正电
C.断开开关,仍用紫外线照射锌板,并将铜网移近锌板,静电计指针夹角增大
D.断开开关,换用X射线照射锌板,静电计指针夹角增大
5.(2020·全国高三专题练习)下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则()
A.在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大
B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大
D.若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
6.(2020·白城市第四中学高三月考)人们发现,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法错误的是()
A.由图可知,原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损要放出能量
B.由图可知,原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要放出核能
C.已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子,若增加γ射线强度,则逸出光电子的最大初动能增大
D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
二、多选题
7.(2020·江苏省扬州中学高三月考)基于下列四幅图的叙述正确的是________.
A .由甲图可知,黑体温度升高时,各种波长的电磁波辐射强度都增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
B .由乙图可知,a 光光子的频率高于b 光光子的频率
C .由丙图可知,该种元素的原子核每经过7.6天就有14
发生衰变 D .由丁图可知,中等大小的核的比结合能量大,这些核最稳定
8.(2019·全国高三专题练习)关于不确定性关系ΔxΔp≥
4π
h 有以下几种理解,其中正确的是( ) A .微观粒子的动量不可确定
B .微观粒子的位置坐标不可确定
C .微观粒子的动量和位置不可能同时确定
D .不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子,也适用于其他宏观粒子
9.(2020·宁夏回族自治区银川一中高三二模)如图所示,两平行金属板A 、B 板间电压恒为U ,一束波长为λ的入射光射到金属板B 上,使B 板发生了光电效应,已知该金属板的逸出功为W ,电子的质量为m 。电荷量为e ,已知普朗克常量为h ,真空中光速为c ,下列说法中正确的是( )
A .若增大入射光的频率,金属板的逸出功将大于W
B .到达A 板的光电子的最大动能为c h λ
-W +eU C .若减小入射光的波长一定会有光电子逸出
D .入射光子的能量为c h λ
10.(2020·浙江省高三学业考试)以下为两个核反应式:(1)234112H+H He+X →;(2)
→235
140
94925438U+X Xe+Sr+2Y ,已知氘核的质量为m l ,氚核的质量为m 2,氦核的质量为m 3,X 的质量为
m 4,核反应中发射一种γ光子,该γ光子照射到逸出功为W 0的金属上打出的最大初动能的光电子速度为v ,已知光电子的质量为m ,光速为c ,普朗克常量为h ,则下列说法正确的是( )
A .X 与Y 相同
B .方程(1)是核聚变反应,方程(2)是α衰变
C .光电子的德布罗意波长为h mv
D .γ光子来源于原子核外电子的能级跃迁,它的频率为2022mv W h
+ 11.(2020·浙江省高考真题)如图所示,波长为a λ和b λ的两种单色光射入三棱镜,经折射后射出两束单
色光a 和b ,则这两束光( )
A .照射同一种金属均有光电子逸出,光电子最大初动能Ka Kb E E >
B .射向同一双缝干涉装置,其干涉条纹间距a b x x ?>?
C .在水中的传播速度a b v v <
D .光子动量a b p p <
12.(2020·浙江省杭州高级中学高三零模)用一束波长为λ的绿光照射某极限波长为λo 的金属,能产生光电效应,下列说法正确的是( )
A .该金属逸出功为W=hλo
B .把这束绿光遮住一半,则逸出的光电流强度减小
C .若改用一束红光照射,则不可能产生光电效应
D .要使光电流为0,光电管两级至少需要加大小为11()hc e o
λλ-的电压 三、解答题
13.(2020·河北省衡水中学高三专题练习)如图甲所示是研究光电效应规律的光电管.用波长λ=0.50 μm 的绿光照射阴极K ,实验测得流过G 表的电流I 与AK 之间的电势差U AK 满足如图乙所示规律,取h =
6.63×10-34 J·s .结合图象,求:(结果保留两位有效数字)
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K 时的最大动能;
(2)该阴极材料的极限波长.
14.(2020·全国高三专题练习)在“焊接”视网膜的眼科手术中,所用激光的波长λ=6.4×10-7m ,每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2J .求每个脉冲中的光子数目.(已知普朗克常量h=6.63×l0-34J·s ,光速c=3×108m/s .计算结果保留一位有效数字)
15.(2019·全国高三专题练习)光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知,一定的质量m 与一定的能量E 相对应2E mc =,其中c 为真空中光速。
(1)已知某单色光的频率为v ,波长为λ,该单色光光子的能量E hv =,其中h 为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义动量=质量×速度,推导该单色光光子的动量h
p λ=。
(2)光照射到物体表面时,如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样,将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生压强,这就是“光压”,用I 表示。
一台发光功率为0P 的激光器发出一束某频率的激光,光束的横截面积为S 。当该激光束垂直照射到某物体表面时,假设光全部被吸收,试写出其在物体表面引起的光压的表达式。
(3)设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力,将太阳系中的探测器送到太阳系以外,这就需要为探测器制作一个很大的光帆,以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力,不考虑行星对探测器的引力。一个质量为m 的探测器,正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常量为G ,太阳的质量为M ,太阳单位时间辐射的总能量为P 。设帆面始终与太阳光垂直,且光帆能将太阳光一半反射,一半吸收。试估算该探测器光帆的面积''S 应满足的条件。
16.(2018·北京高三零模)(1)如图甲为光电管产生的光电子进行比荷测定的原理装置图,整个装置放在
真空中,电源电动势为E ,内阻为r ,R 0的总电阻为4r ,两块水平的平行金属板分别由两种材料制成,其中N 为锌板,M 为铜板,两板相距为d ,当仅锌板N 受紫外线照射后,将发射沿不同方向运动的光电子,形成电流,从而引起电流计的指针偏转,若闭合开关S ,调节R 0逐渐增大极板间电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表示数为U 时,电流恰好为零,此时滑动变阻器Pb 之间的阻值为R pb 。若切断开关S ,在MN 间加垂直于纸面磁感应强度为B 的匀强磁场时,也恰能使电流计的电流为零,求:
a .滑动变阻器P
b 的阻值R pb 大小?
b .光电子的比荷为多大?
(2)现将装置中的部分器材拆除,如图乙所示。让频率为υ紫外线同时照射原来都不带电的锌板和铜板,已知锌板和铜板的极限频率分别为υ1和υ2,且υ1<υ<υ2,板面积为S ,间距d 保持不变。假设光电子全部到达另一极板,试导出电容器的最终所带的电荷量Q 。(已知普朗克常量为h ,电子的电量的绝对值为e ,真空中介质的介电常数为ε0,平行板电容器的电容决定式为0S C d ε=
)
猜题卷(二) 2020届高三物理全真模拟卷 一、选择题(本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.下列说法正确的是() A.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式=k,这个关系式是开普勒第三定律,是可以在实验室中得到证明的 B.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式,这个关系式实际上是牛顿第二定律,是可以在实验室中得到验证的 C.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式,这个关系式实际上是匀速圆周运动的速度定义式 D.在探究太阳对行星的引力规律时,使用的三个公式,都是可以在实验室中得到证明的 【解答】解:A、在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式=k,这个关系式是开普勒第三定律,是通过研究行星的运动数据推理出的,不能在实验室中得到证明,故A错误; B、在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式,这个关系式是向心力公式,实际上是牛 顿第二定律,是可以在实验室中得到验证的,故B正确; C、在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式,这个关系式不是匀速圆周运动的速度定 义式,匀速圆周运动的速度定义式为v=,故C错误; D、通过ABC的分析可知D错误; 故选:B。 2.有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子(例如从离原子核最近的K层电子中俘获电子,叫“K俘获”),发生这一过程后,新原子核() A.带负电 B.是原来原子的同位素 C.比原来的原子核多一个质子
D.比原来的原子核多一个中子 【解答】解:A、原子核带正电,故A错误; BCD、原子核俘获一个电子后,一个质子变成中子,质子数减少一个,中子数多一个, 新原子核的质子数发生变化,新原子与原来的原子不是同位素,故BC错误,D正确; 故选:D。 3.如图所示,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为m A的物体A.OO′段水平,长度为L,绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一质量为m B的钩码,平衡后,物体A上升L.则() A.m A:m B=:3 B.m A:m B=:1 C.m A:m B=:1 D.m A:m B=:2 【解答】解:重新平衡后,绳子形状如下图: 由几何关系知:绳子与竖直方向夹角θ为30°,则环两边绳子的夹角为60°, 则根据平衡条件可得:2m A gcosθ=m B g 解得m A:m B==:3,故A正确、BCD错误。 故选:A。 4.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为3R;bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab 相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为()
高考数学解答题常考公式及答题模板 题型一:解三角形 1、正弦定理: R C c B b A a 2sin sin sin === (R 是AB C ?外接圆的半径) 变式①:?????===C R c B R b A R a sin 2sin 2sin 2 变式②:?? ?? ? ???? == = R c C R b B R a A 2sin 2sin 2sin 变式③: C B A c b a sin :sin :sin ::= 2、余弦定理:???????-+=-+==+=C ab b a c B ac c a b A bc c b a cos 2cos 2cos 22222 22222 变式:???? ? ??????-+= -+=-+= ab c b a C ac b c a B bc a c b A 2cos 2cos 2cos 2 22222222 3、面积公式:A bc B ac C ab S ABC sin 2 1 sin 21sin 21=== ? 4、射影定理:?? ? ??+=+=+=A b B a c A c C a b B c C b a cos cos cos cos cos cos (少用,可以不记哦^o^) 5、三角形的内角和等于 180,即π=++C B A 6、诱导公式:奇变偶不变,符号看象限 利用以上关系和诱导公式可得公式:??? ??=+=+=+A C B B C A C B A sin )sin(sin )sin(sin )sin( 和 ??? ??-=+-=+-=+A C B B C A C B A cos )cos(cos )cos(cos )cos( 7、平方关系和商的关系:①1cos sin 22=+θθ ②θ θ θcos sin tan = 奇: 2 π 的奇数倍 偶: 2 π 的偶数倍
专题一力与物体平衡 高频考点一受力分析物体的静态平衡 例1如图所示,水平推力F使物体静止于斜面上,则( ) A.物体一定受3个力的作用 B.物体可能受3个力的作用 C.物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力的作用 D.物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用 解析:选B.以物体为研究对象受力分析如图,若F cos θ=G sin θ时,物体在水平推力、重力、斜面支持力三力作用下处于平衡状态,则物体受三个力作用;若F cos θ>G sin θ(或F cos θ<G sin θ=时,物体仍可以静止在斜面上,但物体将受到沿斜面向下(或沿斜面向上)的静摩擦力,综上所述B对. 【变式探究】(多选)如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物体B置于斜面体C上,通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与物体A相连接,连接物体B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C均处于静止状态,定滑轮通过细杆固定在天花板上,则下列说法中正确的是( )
A.物体B可能不受静摩擦力作用 B.斜面体C与地面之间可能不存在静摩擦力作用 C.细杆对定滑轮的作用力沿杆竖直向上 D.将细绳剪断,若物体B仍静止在斜面体C上,则此时斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用 高频考点二物体的动态平衡问题 【例1】如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中( ) A.N1始终减小,N2始终增大 B.N1始终减小,N2始终减小 C.N1先增大后减小,N2始终减小 D.N1先增大后减小,N2先减小后增大
2021模拟模拟-选择题专项训练之交变电流 本考点是电磁感应的应用和延伸.高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现.对于电磁场和电磁波只作一般的了解.本考点知识易与力学和电学知识综合,如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动,交变电路的分析与计算等.同时,本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系,如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等.另外,远距离输电也要引起重视.尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;对变压器的原理理解的同时,还要掌握变压器的静态计算和动态分析. 北京近5年高考真题 05北京18.正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接,R=10Ω,交流电压表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则( ) A.通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R=2cos100πt (A) B.通过R的电流 i R 随时间t变化的规律是i R=2cos50πt (A) C.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos100πt (V) D.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos50πt (V) 07北京17、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。合上开关后S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则() A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V C、通过R2的电流的有效值是1.22A D、R2两端的电压有效值是62V 08北京18.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则() A.流过电阻的电流是20 A B.与电阻并联的电压表的示数是1002V C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D.变压器的输入功率是1×103 W 北京08——09模拟题 08朝阳二模16.在电路的MN间加一如图所示正弦交流电,负载电阻为100Ω,若不考 虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A.220V,2.20 AB.311V,2.20 AC.220V,3.11A D.311V,3.11A t/×10-2s U/V 311 -311 1 2 3 4 A V M ~ R V 交变电源 ~ 图1 u/V t/×10-2s O U m -U m 12 图2
仿真冲刺卷(三) (建议用时:60分钟满分:110分) 二、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得 0分) 14.2019年4月1日,在中国核能可持续发展论坛上,生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设.某核电站获得核能的核反应方程为U n Ba+Kr+n,已知铀核U的质量为m1,钡核Ba的质量为m2,氪核Kr 的质量为m3,中子n的质量为m4,下列说法中正确的是( ) A.该核电站通过核聚变获得核能 B.铀核U的质子数为235 C.在上述核反应方程中x=3 D.一个铀核U发生上述核反应,释放的能量为(m1-m2-m3-m4)c2 15.如图所示,A,B,C,D是真空中一正四面体的四个顶点,每条棱长均为l.在正四面体的中心固定一电荷量为-Q的点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.A,B两点的电场强度相同 B.A点电场强度大小为 C.A点电势高于C点电势 D.将一正电荷从A点沿直线移动到B点的过程中,电场力一直不做功 16.如图所示,水平面O点左侧光滑,O点右侧粗糙且足够长,有10个完全相同且质量均为m的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小滑块间的距离为L,滑块1恰好位于O点,滑块2,3……依次沿直线水平向左排开,现将水平恒力F作用于滑块1,经观察发现,在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( ) A.粗糙地带与滑块间的动摩擦因数μ= B.匀速运动过程中速度大小为 C.第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大 小相等 D.在水平恒力F作用下,10个滑块全部可以进入粗糙地带
高考数学常用公式及结论200条(一) 湖北省黄石二中 杨志明 1. 元素与集合的关系 U x A x C A ∈??,U x C A x A ∈??. 2.德摩根公式 ();()U U U U U U C A B C A C B C A B C A C B == . 3.包含关系 A B A A B B =?= U U A B C B C A ???? U A C B ?=Φ U C A B R ?= 4.容斥原理 ()()card A B cardA cardB card A B =+- ()()card A B C cardA cardB cardC card A B =++- ()()()()card A B card B C card C A card A B C ---+ . 5.集合12{,,,}n a a a 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1个;非空的真子集有2n –2个. 6.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠; (2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠; (3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠. 7.解连不等式()N f x M <<常有以下转化形式 ()N f x M <[()][()]0f x M f x N --< ?|()|2 2 M N M N f x +-- ()0() f x N M f x ->- ? 11()f x N M N > --. 8.方程0)(=x f 在),(21k k 上有且只有一个实根,与0)()(21
选择题专练(二) 共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 1.(2019·广东汕头高三一模)中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站—华能石岛湾高温气冷堆核电站,位于山东省威海市荣成石岛湾。目前核 U+x→144 56Ba 电站使用的核燃料基本都是浓缩铀,有一种典型的铀核裂变方程是235 92 +8936Kr+3x。下列关于x的说法正确的是() A.x是α粒子,具有很强的电离本领 B.x是α粒子,穿透能力比较弱 C.x是中子,中子是卢瑟福通过实验最先发现的 D.x是中子,中子是查德威克通过实验最先发现的 答案 D 解析根据该反应的特点可知,该核反应属于重核裂变,根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知,x为中子,故A、B错误;根据物理学史可知,卢瑟福发现了质子,预言了中子的存在,中子是查德威克通过实验最先发现的,C 错误,D正确。 2.(2019·安徽省“江南十校”高三三月综合质检)如图所示,游乐场中有一半球形的碗状装置固定在水平地面上,装置的内半径为R,在其内表面有一个小孩(可视为质点)从底部向上爬行,小孩与内表面之间的动摩擦因数为0.75,设小孩所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小孩沿该装置缓慢向上爬行的最大高度是() A.0.2R B.0.25R C.0.75R D.0.8R 答案 A
解析 设小孩爬到最高处时,小孩与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,对小孩受力分析,由平衡条件得,mg sin θ=μmg cos θ,解得θ=37°,又由几何关系得,最大高度h =R -R cos θ=0.2R 。故A 正确。 3.(2019·河南省郑州市一模)甲、乙两个同学打乒乓球,某次动作中,甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角,乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角,如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直,且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等,不计空气阻力,则乒乓球击打甲的球拍的速度v 1与乒乓球击打乙的球拍的速度v 2之比为( ) A.63 B. 2 C.22 D.33 答案 C 解析 由题可知,乒乓球在甲、乙的拍面之间做斜抛运动,根据斜抛运动的特点可知,乒乓球在水平方向的分速度大小保持不变,竖直方向的分速度是不断变化的。由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直,则在甲处:v x =v 1sin45°,在乙 处:v x =v 2sin30°,所以v 1v 2=v x sin45°v x sin30°=22,故C 正确。 4.(2019·东北三校高三第一次联合模拟)生活中可以通过霍尔元件来测量转动物体的转速。在一个转动的圆盘边缘处沿半径方向均匀地放置四个小磁铁,其中两个N 极向外,两个S 极向外,如图甲所示分布。在圆盘边缘附近放置一个霍尔元件,如图乙所示。当电路接通后,会在a 、b 两端产生电势差,经电路放大后得到脉冲信号。已知脉冲信号的周期为T ,若忽略感应电动势的影响,则( )
高考定位 受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题,主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点:弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析,涉及的思想方法有:整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等.高考试题命题特点:这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少,大多数情况都是同时涉及到几个知识点,而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查,考查时注重物理思维与物理能力的考核. 考题1对物体受力分析的考查 例1如图1所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则() 图1 A.A与B之间不一定存在摩擦力 B.B与地面之间可能存在摩擦力 C.B对A的支持力一定大于mg D.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g 审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以:先对物体A、B整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;A、C选项考察物体A、B之间的受力,应当隔离,物体A受力少,故:隔离物体A受力分析,根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力. 解析对A、B整体受力分析,如图, 受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力,水平方向:由于两个推力的合力为零,故
整体与地面间没有摩擦力;竖直方向:有F N=(M+m)g,故B错误,D正确;再对物体A受力分析,受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f,在沿斜面方向:①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向下,②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向上,③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时,摩擦力为零,设斜面倾斜角为θ,在垂直斜面方向:F N′=mg cos θ+F sin θ,所以B对A的支持力不一定大于mg,故A正确,C错误.故选择A、D. 答案AD 1.(单选)(2014·广东·14)如图2所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是() 图2 A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 A 解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力与接触面平行,故选项C、D错误. 2.(单选)如图3所示,一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,α=θ=30°,β=60°,求轻杆对A球的作用力() 图3 A.mg B.3mg C. 3 3mg D. 3 2mg
物理精练(38) 题: A 的质量是m ,A 、B 始终相对静止,共同沿水平面向右运动。当a 1=0时和a 2=0.75g 时,B 对A 的作用力F B 各多大? 解析:一定要审清题:B 对A 的作用力F B 是B 对A 的支持力和摩擦力的合力。而A 所受重力G =mg 和F B 的合力是F =ma 。 当a 1=0时,G 与 F B 二力平衡,所以F B 大小为mg 当a 2=0.75g A 所受合力F 的大小和方向,再根据平行四边形定则画出F B F B =1.25mg ,方向与竖直方向成37o 角斜向右上方。 例题: 轻绳AB 总长l ,用轻滑轮悬挂重G 固定,将B 端缓慢向右移动d 而使绳不断,求d 的最大可能值。 解析:以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象,在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G )和绳的拉力F 1、F 2共同作用下静止。而同一根绳子上的拉力大小F 1、F 2总是相等的,它们的合力N 是 压力G 的平衡力,方向竖直向上。因此以F 1、F 2为分力做力的合成的 平行四边形一定是菱形。利用菱形对角线互相垂直平分的性质,结合相似形知识可得d ∶l =15∶4,所以d 最大为l 4 15 1、平衡条件的推论 推论(1):若干力作用于物体使物体平衡,则其中任意一个力必与其他的力的合力等大、反向. 推论(2):三个力作用于物体使物体平衡,若三个力彼此不平行.则这三个力必共点(作用线交于同一点). 推论(3):三个力作用于物体使物体平衡,则这三个力的作用线必构成封闭的三角形. 2、三力汇交原理:物体在作用线共面的三个非平行力作用处于平衡状态时,这三个力的作用线必相交于一点. 3、解答平衡问题的常用方法 (1)拉密原理:如果在共点的三个力作用下物体处于平衡状态,那么各力的大小分别与另外两个力夹角的正弦成正比,其表达式为 .sin sin sin 3 322 11θθθF F F == (2)相似三角形法. (3)正交分解法:共点力作用下物体的平衡条件(∑F =0)是合外力为零,求合力需要应用平行四边形定则,比较麻烦,通常用正交分解法把矢量运算转化为标量运算。 4、动态平衡问题: 动态平衡问题是指通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这变化过程中,物体又始终处于一系列的平衡状态.