壓軸題建模法物理模型的提取與建立

1、物理模型的提取與建立【本講釋疑】建模能力基于物理高考大綱劃分的五種能力，五種能力低，建模能力一定低五種能力很高，建模能力也不一定很高.建模能力還要物理模型的提取與建立【本講釋疑】建模能力基于物理高考大綱劃分的五種能力，五種能力低，建模能力一定低五種能力很高，建模能力也不一定很高.建模能力還要有建模意識(shí)和建模、方法.建模識(shí)理對(duì)象、過(guò)程、狀態(tài)和現(xiàn)象等進(jìn)行抓主略次的思維加工過(guò)程.抓主就是揭示物理對(duì)象、過(guò)程化.在對(duì)一些復(fù)雜物理對(duì)象、過(guò)程、狀態(tài)和現(xiàn)象等建立模型時(shí)，往往還需要有和方法的支撐.所以建模能力是一種以五種能力的次的能力.這就要求學(xué)生要有掌握物理學(xué)家建立的物理模的能力.能夠把握基本物理模型的條件、

2、特征、規(guī)律以及作用，在具體合運(yùn)用基本模型構(gòu)建復(fù)雜的綜合模型.【要點(diǎn)概述】理想化模型是對(duì)物理現(xiàn)象與過(guò)程的抽象概括、加工重組，建模則是針對(duì)信息題型物體的質(zhì)量、形狀、大小、彈性、電磁性等都是物體所具有的自然屬性，是客觀存在的，具有物質(zhì)性。但是，在研究不同的物理問(wèn)題時(shí)，由于側(cè)重面不同，側(cè)重點(diǎn)不同，物體的自對(duì)象模型：質(zhì)點(diǎn)和繩是兩種不同的對(duì)象模型，在質(zhì)點(diǎn)模型中，忽略了物體的形狀和大 任何物理模型都不可能脫離實(shí)際的物理過(guò)程，如果脫離了物理過(guò)程而去研究物理模型，就不。從模型的結(jié)構(gòu)層次上看，質(zhì)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與層次卻是最簡(jiǎn)單的，只有兩個(gè)要素，一是不考慮立起的一種對(duì)象模型，那么借助于宏觀物體的球體結(jié)構(gòu)把分子構(gòu)建成為一個(gè)球

3、型的結(jié)構(gòu)，分子具有一定的大小和形狀，一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m，分子也有一定的質(zhì)量，分子模型關(guān)于過(guò)程模型：勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程、勻加速直線過(guò)程、勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程、熱學(xué)中力的作用是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g是一個(gè)常數(shù)單擺模型：mgsin提供了單擺的恢復(fù)力，且應(yīng)滿足擺角5。的條件，因而單擺的擺動(dòng)才可以看作是一種簡(jiǎn)諧振動(dòng)。（在不考單擺模型：mgsin提供了單擺的恢復(fù)力，且應(yīng)滿足擺角5。的條件，因而單擺的擺動(dòng)才可以看作是一種簡(jiǎn)諧振動(dòng)。（在不考慮空氣阻力的作用，沒有能量損失的理想情況下）對(duì)象模型與過(guò)程模型是相互結(jié)合的一種有機(jī)體，結(jié)構(gòu)的要間具有相互作用，遵著一定的物理規(guī)律，對(duì)象模型與過(guò)程

4、模型并沒有絕對(duì)分明的界限，有對(duì)象模型與過(guò)程模型存在著相互融合，相互貫穿、相互結(jié)合的關(guān)系。以玻爾模型為例，玻爾模型是以盧瑟福的核不已知的經(jīng)典物理模型。從研究物理過(guò)程的規(guī)律揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)來(lái)看，建模是一個(gè)研究過(guò)程，是一個(gè)探索、分析、綜合、認(rèn)識(shí)的過(guò)程，從知識(shí)應(yīng)用的角度來(lái)看，建模的過(guò)程是一個(gè)遷移和類化的過(guò)程，把具體物理問(wèn)題類化為已有模型的轉(zhuǎn)化過(guò)程。從物理習(xí)題理論的角度來(lái)看，建模就是一個(gè)解題的過(guò)程，是分析已知、可知、未知之間的關(guān)系的過(guò)程，應(yīng)用相應(yīng)的物理規(guī)律、原理及其思維方法來(lái)構(gòu)建未知、可知和已知之間的關(guān)系的過(guò)程。建模的關(guān)鍵，在于尋找到已知信息與已有模型之間的相近、相似、相當(dāng)?shù)奈锢斫Y(jié)構(gòu)適履，也不應(yīng)畫蛇添

5、足。建模與構(gòu)建一個(gè)物理模型是有區(qū)別的，而構(gòu)建一個(gè)理想化的模型是對(duì)客觀物理現(xiàn)象及現(xiàn)象的抽象與改造，是一種創(chuàng)造性的思維活動(dòng)?！纠}】例題 1、探究某種筆的彈跳問(wèn)題時(shí)，把筆分為輕質(zhì)彈簧、內(nèi)芯和外殼三部分，其中內(nèi)芯和外殼質(zhì)量m4m.筆的彈跳過(guò)程分為三個(gè)階段：把筆豎直倒立于水平硬桌面，下壓外殼使其下端接觸桌面（見24ah1 時(shí)，外殼豎直上升至下端距桌面高度的碰后，內(nèi)芯與外殼以共同的速度一起上升到外殼下端距桌面最h2 處（見c設(shè)內(nèi)芯與外殼的撞擊力遠(yuǎn)大于筆所受重力、不計(jì)摩擦與空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）外殼與碰撞后瞬間的共同速度大?。?）從外殼下端離開桌面到上升處，筆損失的機(jī)械能例題 2、質(zhì)量為m

6、的飛機(jī)模型，在水平跑道k F，起飛過(guò)程中的滑行時(shí)間為 t（1） 飛機(jī)模型起飛過(guò)程中的滑行距離（2） （3）從外殼下端離開桌面到上升處，筆損失的機(jī)械能例題 2、質(zhì)量為m 的飛機(jī)模型，在水平跑道k F，起飛過(guò)程中的滑行時(shí)間為 t（1） 飛機(jī)模型起飛過(guò)程中的滑行距離（2） 飛機(jī)模型離開地面起飛時(shí)牽引力的功率（3） 理簡(jiǎn)化示意圖，與飛機(jī)連接的金屬塊的情況下（F 及受到的平均阻力不變x借助電源向電容器充電過(guò)程中，電容器兩極板間電壓 u 與極板上所帶電荷量 的關(guān)系圖象（u-q 圖象，如圖乙所示，可以確定電容器電能的規(guī)律。 Um U1的電能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)動(dòng)能的效率uCOq甲乙例題 3、（20 分）在“極限”運(yùn)動(dòng)

7、會(huì)中，有一個(gè)在鋼索橋上的比賽項(xiàng)目。如圖 12 所示，總長(zhǎng)AL 的均勻粗鋼絲繩固定在等高的 A、B 處，鋼的高度差為 H，動(dòng)Bh輪起點(diǎn)在 A 處，并可沿鋼絲繩滑動(dòng)，鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為 H。若質(zhì)量為 m 的人抓住滑輪下方的掛鉤由AA滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè) C 點(diǎn)，C、B 間鋼絲繩相距L ，高度差為h。參賽者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中視為質(zhì)點(diǎn)HCLH3滑輪受到的阻力大小可認(rèn)為不變，且克服阻力所做的功與滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動(dòng)及形變。重力加速度為g。求：（1）滑輪受到的阻力大小HaB A 點(diǎn)處抓住掛鉤時(shí)至少應(yīng)該具有4a a A 側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在B A 點(diǎn)處抓住掛鉤時(shí)

8、至少應(yīng)該具有4a a A 側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在 A 1、2 所示。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)間極短，可忽略不計(jì)3所示，在下落過(guò)程中方框平面保持水平，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為 g。（1） 求015t0 時(shí)間內(nèi)，方框中的最大電流 （2） 若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，寫出必要的文字說(shuō)明和證明過(guò)（3） 估算時(shí)間內(nèi)，安培力做的功圖方框速度隨時(shí)間變化的關(guān)5能電池能集光板面積為 8m2，它正上輸240V10A 面積的輻射功率為 1.35103W/m2。試求（1）這輛車的（2） 0.6103kg，車行駛的阻力是車重的 0.055能電池能集光板面積為 8m2，它正上輸240V10A 面積的輻

9、射功率為 1.35103W/m2。試求（1）這輛車的（2） 0.6103kg，車行駛的阻力是車重的 0.05 倍，這輛車在水平路輻射的能量是由以下聚核反應(yīng) 41 H4 He+2 0 e 產(chǎn)生的，已知質(zhì)子、粒子1正電子的質(zhì)量分別為 1.672610-27kg，6.645810-27kg，9.110-31kg，能汽車運(yùn)動(dòng) 的能量？（真空中光速 c=3.0108m/s取兩位有效數(shù)字6（20 分設(shè)想有一質(zhì)量為 M 的宇宙飛船，正以速在宇宙中飛行。飛船可視為橫截面積為 的圓柱體（如圖 1 所示。某時(shí)刻飛船監(jiān)測(cè)到前面有一片塵埃云已知在開始進(jìn)入塵埃云的一段很短的時(shí)間t內(nèi)，飛船的已知塵埃云分布均勻，密度為a.

10、 “1/v”與飛行距離“x”的關(guān)系如圖 2 v0 減小1%b. 1/v0 勻速穿過(guò)塵埃云，在xO子是利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的高速（遠(yuǎn)大于飛船速度）粒子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生推力的。若發(fā)射的是一價(jià)陽(yáng)離子，每個(gè)陽(yáng)離的質(zhì)量為 m，加速電壓為 U，元電荷為 e。在加速過(guò)程中飛行器質(zhì)量的變化可忽略。時(shí)【課后作業(yè)1.（20 分）經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏離軌道現(xiàn)象。離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置，也可用于飛船姿態(tài)調(diào)整和軌道修正，其原理如圖1所示，首先推進(jìn)劑從圖中的P處被注入，在A處被電離出正離子，金屬環(huán)C 之間加有恒定電壓，正離子被C 間的電場(chǎng)加速后從C 【課后作業(yè)1.（20 分）經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同程度

11、的偏離軌道現(xiàn)象。離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置，也可用于飛船姿態(tài)調(diào)整和軌道修正，其原理如圖1所示，首先推進(jìn)劑從圖中的P處被注入，在A處被電離出正離子，金屬環(huán)C 之間加有恒定電壓，正離子被C 間的電場(chǎng)加速后從C 端口噴出，從而使飛船獲得推進(jìn)或姿態(tài)調(diào)整的反沖動(dòng)力。假設(shè)總質(zhì)量為M ，正在以速度V MP 方向運(yùn)動(dòng)，已現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)方向與預(yù)定方向 MN 成角，如圖 2 所示。為了使飛船回到預(yù)定的飛行方向 MN，飛船啟用推進(jìn)器進(jìn)行調(diào)整。BCUB時(shí)的速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流強(qiáng)度為 I 的離子束從 C 端口噴出，1若單個(gè)離子的質(zhì)量為 m，電量為 q略空間其他外力的影響，忽略離子噴射對(duì)質(zhì)量的影響。請(qǐng)完正離子經(jīng)

12、電場(chǎng)加速后，從 C 端口噴出的速度 v 是多大推進(jìn)器開啟后飛船受到的平均推力 F 是多大V 的方向進(jìn)行推進(jìn)，且推進(jìn)器工作出的粒子數(shù) N 為多2（20 分某課外小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)速的裝置，其原，一個(gè)勁度系m，自然長(zhǎng)彈簧一端固定在墻上的 M 點(diǎn)，另一端 N 與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的。迎風(fēng)板面S05m2，工作時(shí)總是正對(duì)著風(fēng)吹來(lái)的方向。電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M 點(diǎn)與金屬桿相連。迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動(dòng)，且與金屬桿接觸良好。定值電阻R10，電源的電動(dòng)勢(shì)E12V，內(nèi)阻r0.5。閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，電壓表的示數(shù)13.0V

13、，某時(shí)刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變U22.0V（電壓表可看作理想表）（1） 金屬長(zhǎng)度的電此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力假設(shè)風(fēng)（運(yùn)動(dòng)的空氣）與迎風(fēng)板作用后的速度變?yōu)榱?，空氣的密度?3kg/m3，求風(fēng)速多大。MN風(fēng)VR墻E3（20 l ，其是由兩個(gè)相距為 s s其中輸入腔由一對(duì)相距為 l （C中虛線框內(nèi)的部分。已知電子質(zhì)量為 m，電荷量為 BA中電子之間的相互作用力及速v0 A 板上的小孔沿垂直 A 板的3（20 l ，其是由兩個(gè)相距為 s s其中輸入腔由一對(duì)相距為 l （C中虛線框內(nèi)的部分。已知電子質(zhì)量為 m，電荷量為 BA中電子之間的相互作用力及速v0 A 板上的小孔沿垂直 A 板的方向u 0

14、場(chǎng)強(qiáng)度 E 的大小及電子通過(guò)輸入腔電場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間 （2）現(xiàn)將 B 板接地（圖中未畫出），在輸入腔的兩極板12 T OtA 板電勢(shì)U0，與此同時(shí)電子以速度 v0 連續(xù)A 板上小孔沿垂直 A 板的方向射入輸入腔中，并能從 B 板上的小孔1，2 ，3），前半周期經(jīng)板射出的電子速度，B 板射出的電子速為v2（未知，求 v2 的比值（由于輸入腔兩極板間距離很小，且電子的速度很大，與（3在上述速度分別為v1 和v2 t 時(shí)刻經(jīng)B 板射出速度為v1 的電子總能與 tT/2 時(shí)刻經(jīng)B 板射出的速度為v2 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為輸出腔中的電場(chǎng)能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)甚高頻信號(hào)進(jìn)行放大的作用。為實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，輸出腔的C 孔到輸入腔

15、的右極板B 的距離s 應(yīng)滿足什么條件？ 的裝置中，電源電動(dòng)勢(shì)為 E，內(nèi)阻不計(jì)，定值電阻R1，滑動(dòng)變阻R2，置于真空中的平行板電容器水平放置，極板間距為不動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片 P 位于中點(diǎn)位置。d。處在電容器中的油器總阻值為A 求此時(shí)電容器兩極板間的電壓求該油滴的電性以及油滴所帶電荷量 q 與質(zhì)量 m 的比值現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片 P Q1，油滴運(yùn)動(dòng)時(shí)間Q2，當(dāng)油滴又運(yùn)動(dòng)2t 未與極板接觸，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)所用的時(shí)間與電容器充電、放電所用時(shí)間均忽略不計(jì)。求Q1 Q2 APE 能時(shí)刻正對(duì)。車上有一個(gè)直流電阻 r 4.0的。能電池可以對(duì)提U = 1 2 0 V 的電壓和 I = 1 0 A 的電流。

16、 已知向外輻射能量的總功率為P = 3.91026W= 1.0103W/m2。能量損光垂直照射到地面上時(shí)面積的輻射功率2.2 1.5 （1） 這能U = 1 2 0 V 的電壓和 I = 1 0 A 的電流。 已知向外輻射能量的總功率為P = 3.91026W= 1.0103W/m2。能量損光垂直照射到地面上時(shí)面積的輻射功率2.2 1.5 （1） 這能汽車正常工作時(shí)，車上將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少（2） 若這輛車在行駛過(guò)程中所受阻力是車重的 倍。求這輛車可能行駛的最大速度（3） 根據(jù)題目所給出的數(shù)據(jù)，估到地球表面的距離6（20 （20 一”從發(fā)射到進(jìn)入月球工作軌道的過(guò)程示沿繞地球“48 小

17、時(shí)軌道”在抵達(dá)近P 一 一”在“地月轉(zhuǎn)移軌道”上經(jīng)過(guò)114 QQ 經(jīng)過(guò)兩次制動(dòng)，最終進(jìn)入繞月球的圓形工作軌道 I一I Tr 月Q24h軌48h軌軌道16h軌軌道軌道P圖G月，萬(wàn)有引力恒量 對(duì)一”在繞月球圓形工作軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)距月球表面的高度（3） m 下運(yùn)動(dòng)至距月球中心為 r 處的過(guò)程中，月球引力對(duì)物體所做的功可表示為 月 m/r”在近月點(diǎn) Q 使一離不小于圓形工作軌道的高度，最終進(jìn)入圓形工作軌道，其第一次制動(dòng)后的速度大小應(yīng)滿足什么條件？7（20 分“潮汐發(fā)電”是海洋能利用中發(fā)展最早就是利用“潮汐發(fā)電”為皮帶式傳送機(jī)供電，圖 1 所示為皮帶式傳送機(jī)往船上裝煤。本題計(jì)算中取 sin18o=0.31，

18、 cos18o=0.95，水的密度 =1.0103kg/m3，g=10m/s2。, v= 1.4m/s 7（20 分“潮汐發(fā)電”是海洋能利用中發(fā)展最早就是利用“潮汐發(fā)電”為皮帶式傳送機(jī)供電，圖 1 所示為皮帶式傳送機(jī)往船上裝煤。本題計(jì)算中取 sin18o=0.31， cos18o=0.95，水的密度 =1.0103kg/m3，g=10m/s2。, v= 1.4m/s 落到傳送帶上（可認(rèn)為煤的初速度為 0 ），煤中的傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4。求：從煤落在傳送帶上到運(yùn)至傳送帶最高點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間 t；（2）圖3 為潮汐發(fā)電的示意圖。左側(cè)是大海，中間有水壩，水壩下裝有發(fā)電機(jī)，右側(cè)是水庫(kù)。當(dāng)漲潮到海平

19、面最高時(shí)開閘，水由通道進(jìn)入海灣水庫(kù)，發(fā)電機(jī)在水流的推海平面最低時(shí)，開閘放水發(fā)電。設(shè)某潮汐發(fā)電站發(fā)電有效庫(kù)容V=3.610 63，平均潮差h = 4.8m，一天漲落潮兩次，發(fā)電四次。水流發(fā)電的效率1= 10。求該電站一天內(nèi)利用潮汐發(fā)電的平均功率P；（3）傳送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，1 m = 50kg = 80%輸出機(jī)械能的 20%間的摩擦（摩擦以維持傳送帶的正常運(yùn)行。若用潮汐發(fā)電站發(fā)出的電給傳送機(jī)供電，能同時(shí)使多少臺(tái)這樣的傳送機(jī)正常運(yùn)行？（ 固定有兩個(gè)足夠長(zhǎng)的平行絕緣光滑導(dǎo)軌 PQMN，在緩沖車的底部還安裝有電磁鐵（圖中MN 導(dǎo)軌內(nèi)有一個(gè)由高強(qiáng)度材料制成的緩沖滑K，滑K在滑塊 K 上繞有閉合矩形線圈 a

20、bcd，線圈的總電阻為 R，匝數(shù)為 n，ab 的邊長(zhǎng)為 L。緩沖 PQdBM車的質(zhì)量1 bNm2Fm，設(shè)緩沖車在光滑的水平 v0 CKc（3）如果緩沖車以速度 v m3 物CK C m1=m2=m3=（3）如果緩沖車以速度 v m3 物CK C m1=m2=m3=m，在 cd 邊進(jìn)入磁場(chǎng)之前，緩沖車（包括滑塊 K）與物體 C abcd 。地球大氣的分子通常是電中性的，大氣是較好的絕緣體。由于宇宙射線（從外層空間來(lái)的高速質(zhì)子對(duì)地球的表面大氣的轟擊，使大氣中總有少量正、負(fù)離子存在，這種電離作用隨著離地面的高度的增加而增大。在50km 包圍，中間由厚為50km 的不良導(dǎo)電層隔開。在地表附近的電場(chǎng)強(qiáng)度

21、約為100V/m，地球表面每平方米面積上帶有負(fù)電荷的電量約為 109C，因?yàn)榇髿獠皇峭耆慕^緣體，其中形成一定的電流。如果沒有某種方式連續(xù)補(bǔ)充，地球所帶電量在幾分鐘就會(huì)被中和掉，而在雷雨天氣，閃電在大氣中形成大量的正離子和負(fù)離下，從而補(bǔ)充了在靜電場(chǎng)作用下放電而損失的電荷。在一次雷雨閃電中，兩塊云間的電勢(shì)差約為 109V，從一塊云移到另一塊云的電量約為 30C，那么在這次閃電中放出的能量是多少？地球是一個(gè)帶有負(fù)電的導(dǎo)電球，取地球半徑為6.4103km，地表附近空氣層厚約為50km，將地表附近的電場(chǎng)建立簡(jiǎn)化模型，你認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng)還是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)較為恰當(dāng)？這個(gè)電場(chǎng)的方向如何？試計(jì)算地球表面所帶的總

22、電量例題參1、(18 分) （1）設(shè)碰后共速為 v2，則碰后機(jī)械能守恒：（4m+m）g（h2-=（4m+m）v22-0，由（F F 2t2、【參（m(Fmv2 2kmgxm（3）C(U2 U2C(U2 U23、（1）設(shè)參賽者、滑輪受到的Ff，根據(jù)能量守，h 3Lmgh(LL) 03Lf（F F 2t2、【參（m(Fmv2 2kmgxm（3）C(U2 U2C(U2 U23、（1）設(shè)參賽者、滑輪受到的Ff，根據(jù)能量守，h 3Lmgh(LL) 03Lf則滑輪受到的阻F1ff（2）設(shè)人在 A 點(diǎn)處抓住掛鉤時(shí)至少具有的初動(dòng)能為Ek0，設(shè)根據(jù)動(dòng)能定理，參賽者A 10 L 0E 31kkf（3）參賽者落到海

23、綿墊的過(guò)程做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)人脫離掛鉤時(shí)的速度為v，運(yùn)動(dòng)的水平位移為s ，則H 1 gt21t 2gsvt11s4a時(shí)，參賽者具有的最小速度為1s 5a 時(shí)，參賽者具有的最大速度為 1當(dāng)設(shè)參賽者在 A 點(diǎn)抓住掛鉤的初動(dòng)能為 Ek 。由動(dòng)能定理，參賽者在 A 到鋼索最低點(diǎn)運(yùn)mgH 1mv2 L過(guò)程中2fk22由，參賽者在 A 點(diǎn)抓住掛鉤的最小和最大初動(dòng)能分別22mgH 222 2HmgH E mgH 1即初動(dòng)能范圍H B8v0 2 4（1）E 2BLv I E 2BLv BvS v=vm=8v0 時(shí)，I mSR2（6分（2）設(shè)金屬線框的密度為 d時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律 Em 2BLvm mg 2BI

24、L0 因?yàn)?mdV d4LS mmR2 所v可采取的措施ma減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B；b更換材料，使 d 和的乘積變大（6 分（3）h1，第一次彈起后達(dá)到的最大高度為 h2 1m在下落過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有： mgh 10201m 0安28B2SLv又因?yàn)?mg 2BImLm由圖3可知：h1 (86v0t088v0t0 均可h2 (5v0t06v0t0 均可2所以W 8B SLv0 (81gv t 15v201m 0安28B2SLv又因?yàn)?mg 2BImLm由圖3可知：h1 (86v0t088v0t0 均可h2 (5v0t06v0t0 均可2所以W 8B SLv0 (81gv t 15v2 （

25、應(yīng)h1、h2的值對(duì)應(yīng)）（W 分且W安1 W安0 0安25（1）1=P1/P=22%，2 =P2/P1=83%（2）vm=P2/f=6.7m/s6、24（20 分）解組a f （1）飛船的加速根據(jù)牛頓第二定飛船受到的阻力 f 2MMv (M 解得 x （2）a對(duì)飛船和塵埃，根據(jù)動(dòng)量守恒定001/v-x圖象可知 t 1( 1 100 解t 2 b設(shè)在很短的時(shí)間t 內(nèi)，與飛船碰撞的塵埃的質(zhì)量飛船與塵埃發(fā)生的是彈性碰m ，所受飛船的作用力為 f 1211Mv m22Mv Mv m22v 解v20120M 22 mftm則飛船所受阻f設(shè)一個(gè)離子在電場(chǎng)中加速后獲得的速度為 v0根據(jù)動(dòng)能定理 eU 12Ft

26、設(shè) 飛船做勻速運(yùn)動(dòng) F f則飛船所受動(dòng)力 F 解得 n 20說(shuō)明：24（2）b，可按上述處理，即把整個(gè)過(guò)程分成若干小段，開始的一個(gè)t只考慮飛船（不發(fā)射粒子）與塵埃碰撞，接下來(lái)的下一個(gè)t只考慮飛船發(fā)射粒子（不考慮與塵埃碰撞也可做如下處理：以勻速飛行的飛船為參考系，則塵埃以速向飛船運(yùn)動(dòng)，發(fā)生性碰撞后又以速反彈2，所受飛船的作用力為 f 設(shè)在很短的時(shí)間t 內(nèi)，與飛船碰撞的塵埃的質(zhì)量為 對(duì)塵埃，由動(dòng)量定ft mv0 (mv0m則飛船所受阻力f20作業(yè)參11（1）qU= 2（2）飛船受到的平均反沖力大小也為 2mq飛船方向調(diào)整前后，其速矢分 V=Vtan(1 分（而且:MN 分MV N=MV/mv(3

27、分 長(zhǎng)度的電阻R R1 1/m （6分）（2）Fkx2600L0（3）設(shè)風(fēng)速為 v。在t 時(shí)間內(nèi)接觸到吹風(fēng)板的空氣質(zhì)量為（2分FtF11（1）qU= 2（2）飛船受到的平均反沖力大小也為 2mq飛船方向調(diào)整前后，其速矢分 V=Vtan(1 分（而且:MN 分MV N=MV/mv(3 分 長(zhǎng)度的電阻R R1 1/m （6分）（2）Fkx2600L0（3）設(shè)風(fēng)速為 v。在t 時(shí)間內(nèi)接觸到吹風(fēng)板的空氣質(zhì)量為（2分FtF（2分）v20ms（2 分v v /（2分3（20 （1）E=0 （1分）電子通過(guò)輸入腔的時(shí)間a（2）在 nT（n+1）T 通過(guò)輸入腔，設(shè)射出的速11v2 2eU則根據(jù)動(dòng)能定理有 -e

28、U mv mv （2分22010022m后半周期電子加速通過(guò)輸入腔，設(shè)射出的速度v2，則根據(jù)動(dòng)能定理mv2 11v mv2 mv0 解得2mv2 22mv002 v2 t2C（1 分為實(shí)現(xiàn)放大作用，依題意t2=t1-T/2 分v4 (2eU0 0m解得s （2分v 2v 200)00mmR2 平行板兩端電壓為U ER2 I 222R1 RR111 ER 22F mg （2）油滴帶負(fù)電 （2 分）電RR 2 2g（2 （4分m（3）設(shè)電容器的電容為 C，極板原來(lái)具有的電荷量為 Q，電容器上的電量變后，油在電場(chǎng)中向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t 秒末油滴的速度v1、位移 QU1板間的電1C(Q

29、Q1)qmgma 根據(jù)牛頓第二定律 F mg 1電1s 1av a根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公（4秒末12電容器上的電量又變化s后，油滴在電場(chǎng)中直線運(yùn)動(dòng)QQ1 C極板間的電在電場(chǎng)中向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t 秒末油滴的速度v1、位移 QU1板間的電1C(QQ1)qmgma 根據(jù)牛頓第二定律 F mg 1電1s 1av a根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公（4秒末12電容器上的電量又變化s后，油滴在電場(chǎng)中直線運(yùn)動(dòng)QQ1 C極板間的電壓為2mg(QQ1 Q2)q ma mg根據(jù)牛頓第二定電22s 2vt1a 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公（422Q1 （25（20P熱 I2r400（W）P的效率=電（2）P機(jī) PP熱 當(dāng)汽車以最大速度行駛= f=F vm =P 機(jī) F （3）到地面的距離是 R，S=4R為球