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1、板块结构问题的整合归类力和运动、功能问题一. 教学内容板块3 力和运动 板块4 功能问题板块3 力和运动（一）内容概述各种力与运动的关系（二）内容提要1. 力和运动的关系 2. 两个基本类型的问题 （1）已知物体的受力情况，求运动情况？（2）已知物体的运动情况，求受力情况？* 解题过程中的桥梁是加速度（三）规律及解题思路1. 解题思路2. 解题步骤（1）认真审题后，巧选研究对象（灵活运用，整体法和隔离法）（2）受力分析注意：运动的程序性，状态的瞬时性及各力的方向性（3）列方程求解注意：矢量的方向（4）对结果讨论注意：结果的合理性板块4 功能问题（一）内容概述本板块涉及电场力、安培力及分子力等各
2、种力做功情况下动能定理的应用。（二）内容提高1. 功的判断判断某个力F是否做功及是否做正功还是负功的方法（1）根据力F与位移S的夹角的大小判断 做正功，不做功，做负功（2）根据力F与运动速度v的方向判断若F与v同向做正功，若反向则做负功，垂直不做功（3）根据物体间是否有能量转化来判断，若物体能量增大，必有力做正功，能量减少，则做负功。2. 功的计算（1） 计算恒力的功（2） 计算恒定功率运动的机械牵引力的功（3）用动能定理计算变力或恒力的功（4） 计算电场力的功（5）计算电流做的功3. 关于功的注意事项（1）重力、分子力、电场力做功只与始末位置有关，与运动路径无关（2）洛伦兹力等向心力不做功，
3、在等势面上移动电荷，电场力不做功（3）滑动摩擦力做的功，路程（三）规律技巧及解题思路对动能定理的应用动能定理的本质：外力对物体做正功，物体的动能将增加，其它形式的能转化为物体的动能；物体克服外力做功，物体动能将减小，物体的动能转化为其它形式的能。动能定理的研究对象是单个物体，而不是整个物体系统力做功，可以是连续的，也可以是不连续的，可以在一条直线上，也可以不在一条直线上。因此，动能定理在处理变力做功问题，过程比较复杂的运动问题中，显示出很大的优越性。【典型例题分析】例1 总质量为的热气球由于故障在高空以匀速竖直下降，为了阻止继续下降，在时刻，从热气球中释放了一个质量为m的沙袋，不计空气阻力，问
4、当t为多少时，热气球停止下降，这时沙袋的速度是多少？（此时沙袋尚未着地）分析与解答：气球匀速下降时 释放沙袋后则：方向 则沙袋的速度 例2 如图虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子穿过该区域时未发生偏转，设重力可忽略，则E和B的方向可能是（ ）A. E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同B. E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反C. E竖直向上，B垂直纸面向外D. E竖直向上，B垂直纸面向里分析与解答：不计重力时，电子进入该区域后，仅受电场力和洛伦兹力作用。若电子穿过该区域时不偏转，则、合力为零或合力与电子运动方向在同一条直
5、线上。 该题的正确答案：ABC例3 如图I、III为两匀强磁场，且磁场方向分别垂直纸面向内、向外，磁感应强度为B，两区域中间为宽s的无磁场区域II。有一边长为电阻为R的正方形金属框abcd置于I区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动。（1）分别求出当ab边刚进入中央无磁场区域II和刚进入磁场区域III时，通过ab边的电流的大小和方向。（2）求把金属框从I区域完全拉入III区域过程中拉力所做的功。分析与解答：（1）ab边刚进入无磁场区域II时，电流方向在abcd中为顺时针 ab边刚进入III区域时ab，cd都产生感应电动势， 方向仍为顺时针（2）在ab边穿过宽s的II区域过
6、程中 cd边受安培力 在ab边进入III区而cd边未出I区域过程中 ab，cd都受安培力， 在cd边通过II区时，只有ab边受安培力， 【模拟试题】1. 下列说法正确的是（ ）A. 氘核和氘核结合成氦核时要吸收能量B. 衰变为要经过6次衰变和4次衰变C. 天然放射现象的射线是来自于原子内层轨道的电子D. 卢瑟福粒子散射实验说明了原子是由带正电和带负电的两部分组成的2. 太赫兹辐射是指频率从0.3THz到10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射区域，所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、环境监测、通讯等方面具有广阔的应用前景，最近，意大利和英国的科学家终于研制出以红外线激光器为
7、基础的首台可产生4.4THz的T射线激光器，从而使T射线的有效利用成为现实，关于4.4THz的T射线，下列说法中错误的是（普朗克常量）（ ）A. 它在真空中的速度为 B. 它是某种原子核衰变时产生的C. 它的波长比可见光长 D. 它的光子的能量约为3. 长为L的细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，开始时，细线被拉直，并处于水平位置，球处在与O点等高的A位置，如下图所示，现将小球由静止释放，它由A运动到最低点B的过程中，小球重力的瞬时功率变化的情况是（ ）A. 一直在增大 B. 一直在减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大4. 如下图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连
8、接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒在垂直导轨的方向上搁在导轨上，今使棒以一定的初速度向右运动，当其通过位置a时速率为，通过位置b时速率为，到位置c时棒刚好静止，设导轨与棒的电阻均不计，a、b与b、c的间距相等，则关于金属棒在由ab和由bc的两个过程中，以下说法正确的是（ ）A. 通过棒截面的电量不相等B. 棒运动的加速度相等C. 棒通过a、b两位置时的速率关系为D. 回路中产生的电能与间的关系为5. 如下图，在正六边形的a、c两个顶点上，各放一带正电的点电荷，电量的大小都是，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是，已知六边形中心O点处的场强可用图中
9、的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条（ ）A. B. C. D. 6. 如下图所示，A、B、C、D是一个电学黑箱的四个接线柱，在电学黑箱中有三个阻值相同的电阻。为了判断电学黑箱中三个电阻的连接方式，将一节电池接在C、D两端，用多用电表的电压档测得，则在以下四个图中，正确的电阻连接方式是（ ） A B C D7. A、B、C、D四个完全相同的小球等间距地分布在一条竖直线上，相邻两球的距离等于A球到地面的距离，现让四球以相同的水平速度同时抛出，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）A. A球落地前，四球分布在一条竖直线上，落地间隔相等B. A球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落地点
10、间隔小于C、D落地点间隔C. A球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落地时间间隔大于C、D落地时间间隔D. A球落地前，四球分布在一条抛物线上，A、B落地点间隔大于C、D落地点间隔8. 用折射率的透明材料制成的玻璃砖，MN是它的对称轴，左侧面是与MN垂直的平面，右侧面是半径为R的圆柱面，O为圆心，如下图所示，一束平行于对称轴MN的细光束从D点射入玻璃砖。已知：，关于这束光第一次从圆柱面上射出的光线，以下说法中正确的是（ ）A. 出射光线与MN相交在AN之间B. 出射光线的反向延长线与MN相交在AB线段上C. 出射光线的反向延长线与MN相交在BC线段上D. 出射光线的反向延长线与MN相交在C
11、M之间9. 在纳米技术中需要移动式修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此华裔诺贝尔物理奖得主朱棣文发明了“激光致冷”技术，若把原子和入射光子看成两个小球，则“激光致冷”与下述力学模型类似。一质量为M的小球A以速度水平向右运动，如下图所示，一个动量大小为p的小球B水平向左射向小球A并与之发生碰撞，当两球形变量最大时，形变量突然被锁定一段时间，然后突然解除锁定使小球B以大小相同的动量p水平向右弹出。紧接着小球B再次以大小为p的动量水平向左射向小球A，如此不断重复上述过程，小球B每次射入时动量大小为p，弹出时动量大小仍为p，最
12、终小球A将停止运动。设地面光滑，除锁定时间外，其他时间均可不计。求：（1）小球B第一次入射后再弹出时，小球A的速度大小和这一过程中小球A动能的减小量。（2）从小球B第一次入射开始到小球A停止运动所经历的时间。10. 如下图所示，在水平地面上有A、B两个物体质量分别为，它们与地面间的动摩擦因数为。在A、B之间有一原长，劲度系数的轻质弹簧将它们连接。现分别用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两物体上，已知，取。当运动达到稳定时，求：（1）A和B共同运动的加速度。（2）A、B之间的距离（A、B均可视为质点）【试题答案】1. B 2. B 3. C 4. D 5. B 6. A 7. C 8. C9.（1） （2）10.（1） （2）
