精英家教網(wǎng)如圖，是研究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置．下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（　　）
A、球的動(dòng)能大小是從球被放的高度看出來的B、相同質(zhì)量的球滾到水平面上時(shí)獲得的動(dòng)能相同C、不同質(zhì)量的球滾到水平面上時(shí)獲得的速度相同D、球從斜面滾到水平面上時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能
分析：動(dòng)能的決定因素有兩個(gè)：質(zhì)量和速度，在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，應(yīng)該利用控制變量法的思路，去分析解決；鋼球把木塊推出的距離長，說明的動(dòng)能大這是一種轉(zhuǎn)換的方法．
解答：解：A、球的動(dòng)能是從木塊被推出的距離看出的，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想，故A錯(cuò)誤；
B、球的動(dòng)能與質(zhì)量和速度都有關(guān)系，因此相同質(zhì)量的球滾到水平面上時(shí)獲得的動(dòng)能不一定相同，還取決于球的速度，故B錯(cuò)誤；
C、球滾到水平面上時(shí)獲得的速度與球在斜面上的高度有關(guān)，位置越高，滾到水平面上時(shí)的速度越大，故C錯(cuò)誤；
D、球從斜面滾到水平面上時(shí)，高度減小，重力勢(shì)能減小，速度增大，動(dòng)能增大，由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能，故D正確．
故選：D．
點(diǎn)評(píng)：解決此類多因素問題時(shí)需要運(yùn)用控制變量法，反映動(dòng)能多少時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．利用如圖2所示裝置測(cè)量滑塊與長1m左右的木板間動(dòng)摩擦因數(shù)及被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能，圖中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧（彈簧長度與木板相比可忽略），彈簧右端與滑塊接觸，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出．現(xiàn)使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后，水平向右運(yùn)動(dòng)，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游標(biāo)卡尺測(cè)量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖3所示．
（1）讀出滑塊的寬度d=
5.50
5.50
cm
（2）滑塊通過光電門1的速度為v1，通過光電門2的速度v2，則v2=
1.10
1.10
m/s；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）若用米尺測(cè)量出兩個(gè)光電門之間的距離為L，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋間，則滑塊與木板動(dòng)摩擦因數(shù)μ表達(dá)式為
μ=
d2
2gL
?(
1
t
2
1
-
1
t
2
2
)
μ=
d2
2gL
?(
1
t
2
1
-
1
t
2
2
)
（各量均用字母表示）．
（4）若用米尺測(cè)量出滑塊初始位置到光電門2的距離為x，為測(cè)量被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能，還需測(cè)量的物理量是
滑塊的質(zhì)量m
滑塊的質(zhì)量m
（說明其含義，并指明代表物理量的字母） 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在做“用電流表和電壓表測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
①某同學(xué)連接的實(shí)物圖如圖1所示．但當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)而電流表沒有示數(shù)，實(shí)驗(yàn)前儀器都檢查過是好的，也就是說只可能是某根連接導(dǎo)線斷了．那么，請(qǐng)你分析一下，可能發(fā)生斷路故障的導(dǎo)線是
2、5、6
2、5、6
（寫出所有可能斷的導(dǎo)線的編號(hào)）．
②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)該電路作了改進(jìn)，其方法是：加接了一個(gè)定值電阻R0，如圖2所示．他加接此電阻的作用是
防止變阻器電阻過小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞
防止變阻器電阻過小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞
．
（2）與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體通過時(shí)的擋光時(shí)間．

為了測(cè)定兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如右圖所示，在小鐵塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，木板B水平固定，鉛錘通過細(xì)線和小鐵塊相連．1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出．釋放鉛錘，讓小鐵塊在木板上加速運(yùn)動(dòng)，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為2.0×10-2s和0.5×10-2s．用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鐵塊的寬度d如下圖所示．

①讀出小鐵塊的寬度d=
2.015
2.015
cm．
②鐵塊通過光電門l的速度v1=
1.01
1.01
m/s，鐵塊通過光電門2的速度v2=
4.03
4.03
 m/s．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
③已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測(cè)量，除了測(cè)量v1、v2和兩個(gè)光電門之間的距離L外，還需測(cè)量的物理量有（用文字說明并用字母表示）
鐵塊的質(zhì)量m、鉛錘的質(zhì)量M
鐵塊的質(zhì)量m、鉛錘的質(zhì)量M
．
④用③中各量求解動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式：μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
（用字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?保定一模）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一．某物理興趣小組探究“阻力做功與繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體角速度ω的關(guān)系”，某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行探索：

①如圖1所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)得其 角速度為ω；
②然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間的摩擦力，砂 輪最后停下，測(cè)出砂輪從脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的過程 中轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為n
③通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n的數(shù)據(jù)如下表所示：
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5
ω/rad?s-1 0.5 1 2 3 4
n 5 20 80 180 320
（1）請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判定圖2中的圖象正確的是
D
D
．
（2）若砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑大小為D，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小恒為f．砂輪脫離動(dòng) 力后克服摩擦力做功的表達(dá)式為Wf=
πDnf
πDnf
．（用題目中所給的物理量表示）
（3）若某次實(shí)驗(yàn)測(cè)量砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑D，游標(biāo)卡尺上的示數(shù)如圖3所示，則D=
10.00
10.00
mm0
（4）物體因繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能．設(shè)法測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力f=
10
π
N，通過上述實(shí)驗(yàn)，可以得出：該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為Ek=kω2，其中比例系數(shù)k的大小為
2
2
，k的單位是
kg?m2
kg?m2
（用力學(xué)基本單位kg、m、s表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

Ⅰ（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量物體質(zhì)量的裝置，如圖1所示，其中P是光滑水平面，A是質(zhì)量為M的帶夾子的已知質(zhì)量金屬塊，Q是待測(cè)質(zhì)量的物體．已知該裝置的彈簧振子做簡諧振動(dòng)的周期為T=2π
m
k
，其中m是振子的質(zhì)量，K是與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)的常數(shù)，當(dāng)只有A物體振動(dòng)時(shí)，測(cè)得其振動(dòng)周期為T1，將待測(cè)物體Q固定在A上后，測(cè)得振動(dòng)周期為T2，則待測(cè)物體的質(zhì)量為
 
．
精英家教網(wǎng)
如果這種裝置與天平都在太空站中使用，
A．天平仍可以用來測(cè)質(zhì)量，這種裝置不能用來測(cè)質(zhì)量
B．這種裝置仍可以用來測(cè)質(zhì)量，天平不能用來測(cè)質(zhì)量
C．這種裝置和天平都可以用來測(cè)質(zhì)量
D．這種裝置和天平都不能用來測(cè)質(zhì)量
（2）某課題研究小組，收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池，及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈．現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件，一是電阻R0（約為2kΩ），二是手機(jī)中常用的鋰電池（電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）．在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：
A．電壓表V（量程4V，電阻RV約為4.0kΩ）
B．電流表A1（量程100mA，電阻RA1約為5Ω）
C．電流表A2（量程2mA，電阻RA2約為50Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R1（0～20Ω，額定電流1A）
E．電阻箱R2（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）
F．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干
Ⅱ（1）為了測(cè)定電阻R0的阻值，小組的一位成員，設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材（電源用待測(cè)的鋰電池），其設(shè)計(jì)或器材選取中有不妥之處，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣調(diào)整？
 
．
（2）在實(shí)際操作過程中，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器R1、電流表A1已損壞，請(qǐng)用余下的器材測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．
①請(qǐng)你在圖3方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（標(biāo)注所用器材符號(hào)）
②為了便于分析，一般采用線性圖象處理數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫出與線性圖象對(duì)應(yīng)的相關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系式
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

第三部分 運(yùn)動(dòng)學(xué)

第一講　基本知識(shí)介紹

一． 基本概念

1．  質(zhì)點(diǎn)

2．  參照物

3．  參照系——固連于參照物上的坐標(biāo)系（解題時(shí)要記住所選的是參照系，而不僅是一個(gè)點(diǎn)）

4．絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)，牽連運(yùn)動(dòng)：v絕=v相+v牽 

二．運(yùn)動(dòng)的描述

1．位置：r=r(t) 

2．位移：Δr=r(t+Δt)－r(t)

3．速度：v=limΔt→0Δr/Δt.在大學(xué)教材中表述為：v=dr/dt, 表示r對(duì)t 求導(dǎo)數(shù)

5．以上是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的基本物理量，也就是位移、位移的一階導(dǎo)數(shù)、位移的二階導(dǎo)數(shù)�？墒�

三階導(dǎo)數(shù)為什么不是呢？因?yàn)榕ｎD第二定律是F=ma,即直接和加速度相聯(lián)系。（a對(duì)t的導(dǎo)數(shù)叫“急動(dòng)度”。）

6．由于以上三個(gè)量均為矢量，所以在運(yùn)算中用分量表示一般比較好

三．等加速運(yùn)動(dòng)

v(t)=v0+at           r(t)=r0+v0t+1/2 at2 

 一道經(jīng)典的物理問題：二次世界大戰(zhàn)中物理學(xué)家曾經(jīng)研究，當(dāng)大炮的位置固定，以同一速度v0沿各種角度發(fā)射，問：當(dāng)飛機(jī)在哪一區(qū)域飛行之外時(shí)，不會(huì)有危險(xiǎn)？（注：結(jié)論是這一區(qū)域?yàn)橐粧佄锞�，此拋物線是所有炮彈拋物線的包絡(luò)線。此拋物線為在大炮上方h=v2/2g處，以v0平拋物體的軌跡。） 

練習(xí)題：

一盞燈掛在離地板高l2,天花板下面l1處。燈泡爆裂，所有碎片以同樣大小的速度v 朝各個(gè)方向飛去。求碎片落到地板上的半徑（認(rèn)為碎片和天花板的碰撞是完全彈性的，即切向速度不變，法向速度反向；碎片和地板的碰撞是完全非彈性的，即碰后靜止。）

四．剛體的平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)

1． 我們講過的圓周運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)而不是轉(zhuǎn)動(dòng) 

  2．  角位移φ=φ（t）, 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt

 3．  有限的角位移是標(biāo)量，而極小的角位移是矢量

4．  同一剛體上兩點(diǎn)的相對(duì)速度和相對(duì)加速度 

兩點(diǎn)的相對(duì)距離不變，相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧，VA=VB+VAB,在AB連線上

投影：[VA]AB=[VB]AB,aA=aB+aAB,aAB=,anAB+,aτAB, ,aτAB垂直于AB,,anAB=VAB2/AB 

例：A，B，C三質(zhì)點(diǎn)速度分別VA ，VB  ，VC      

求G的速度。

五．課后習(xí)題：

一只木筏離開河岸，初速度為V，方向垂直于岸邊，航行路線如圖。經(jīng)過時(shí)間T木筏劃到路線上標(biāo)有符號(hào)處。河水速度恒定U用作圖法找到在2T，3T，4T時(shí)刻木筏在航線上的確切位置。

五、處理問題的一般方法

（1）用微元法求解相關(guān)速度問題

例1：如圖所示，物體A置于水平面上，A前固定一滑輪B，高臺(tái)上有一定滑輪D，一根輕繩一端固定在C點(diǎn)，再繞過B、D，BC段水平，當(dāng)以恒定水平速度v拉繩上的自由端時(shí)，A沿水平面前進(jìn)，求當(dāng)跨過B的兩段繩子的夾角為α?xí)r，A的運(yùn)動(dòng)速度。

（vA＝）

（2）拋體運(yùn)動(dòng)問題的一般處理方法

  1. 平拋運(yùn)動(dòng)
  2. 斜拋運(yùn)動(dòng)
  3. 常見的處理方法

（1）將斜上拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)

（2）將沿斜面和垂直于斜面方向作為x、y軸，分別分解初速度和加速度后用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題

（3）將斜拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的斜向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，用矢量合成法則求解

例2：在擲鉛球時(shí)，鉛球出手時(shí)距地面的高度為h，若出手時(shí)的速度為V0，求以何角度擲球時(shí)，水平射程最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)射程為多少？

（α=、 x=）

第二講 運(yùn)動(dòng)的合成與分解、相對(duì)運(yùn)動(dòng)

（一）知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥

  1. 力的獨(dú)立性原理：各分力作用互不影響，單獨(dú)起作用。
  2. 運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理：分運(yùn)動(dòng)之間互不影響，彼此之間滿足自己的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
  3. 力的合成分解：遵循平行四邊形定則，方法有正交分解，解直角三角形等
  4. 運(yùn)動(dòng)的合成分解：矢量合成分解的規(guī)律方法適用
    1. 位移的合成分解 B.速度的合成分解 C.加速度的合成分解

參考系的轉(zhuǎn)換：動(dòng)參考系，靜參考系

相對(duì)運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于動(dòng)參考系的運(yùn)動(dòng)

絕對(duì)運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于靜參考系統(tǒng)（通常指固定于地面的參考系）的運(yùn)動(dòng)

牽連運(yùn)動(dòng)：動(dòng)參考系相對(duì)于靜參考系的運(yùn)動(dòng)

（5）位移合成定理：SA對(duì)地=SA對(duì)B+SB對(duì)地

速度合成定理：V絕對(duì)=V相對(duì)+V牽連

加速度合成定理：a絕對(duì)=a相對(duì)+a牽連

（二）典型例題

（1）火車在雨中以30m/s的速度向南行駛，雨滴被風(fēng)吹向南方，在地球上靜止的觀察者測(cè)得雨滴的徑跡與豎直方向成21。角，而坐在火車?yán)锍丝涂吹接甑蔚膹桔E恰好豎直方向。求解雨滴相對(duì)于地的運(yùn)動(dòng)。

提示：矢量關(guān)系入圖

答案：83.7m/s

（2）某人手拿一只停表，上了一次固定樓梯，又以不同方式上了兩趟自動(dòng)扶梯，為什么他可以根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)來計(jì)算自動(dòng)扶梯的臺(tái)階數(shù)？

提示：V人對(duì)梯=n1/t1

      V梯對(duì)地=n/t2

      V人對(duì)地=n/t3

V人對(duì)地= V人對(duì)梯+ V梯對(duì)地

答案：n=t2t3n1/（t2-t3）t1

(3)某人駕船從河岸A處出發(fā)橫渡，如果使船頭保持跟河岸垂直的方向航行，則經(jīng)10min后到達(dá)正對(duì)岸下游120m的C處，如果他使船逆向上游，保持跟河岸成а角的方向航行，則經(jīng)過12.5min恰好到達(dá)正對(duì)岸的B處，求河的寬度。

提示：120=V水*600

        D=V船*600

 答案：200m

（4）一船在河的正中航行，河寬l=100m，流速u=5m/s，并在距船s=150m的下游形成瀑布，為了使小船靠岸時(shí)，不至于被沖進(jìn)瀑布中，船對(duì)水的最小速度為多少？

提示：如圖船航行

答案：1.58m/s

（三）同步練習(xí)

1.一輛汽車的正面玻璃一次安裝成與水平方向傾斜角為β1=30°，另一次安裝成傾角為β2=15°。問汽車兩次速度之比為多少時(shí)，司機(jī)都是看見冰雹都是以豎直方向從車的正面玻璃上彈開？（冰雹相對(duì)地面是豎直下落的）

2、模型飛機(jī)以相對(duì)空氣v=39km/h的速度繞一個(gè)邊長2km的等邊三角形飛行，設(shè)風(fēng)速u = 21km/h ，方向與三角形的一邊平行并與飛機(jī)起飛方向相同，試求：飛機(jī)繞三角形一周需多少時(shí)間？

3.圖為從兩列蒸汽機(jī)車上冒出的兩股長幅氣霧拖尾的照片（俯視）。兩列車沿直軌道分別以速度v1=50km/h和v2=70km/h行駛，行駛方向如箭頭所示，求風(fēng)速。

4、細(xì)桿AB長L ，兩端分別約束在x 、 y軸上運(yùn)動(dòng)，（1）試求桿上與A點(diǎn)相距aL（0＜ a ＜1)的P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡；（2）如果vA為已知，試求P點(diǎn)的x 、 y向分速度vPx和vPy對(duì)桿方位角θ的函數(shù)。

（四）同步練習(xí)提示與答案

1、提示：利用速度合成定理，作速度的矢量三角形。答案為：3。

2、提示：三角形各邊的方向?yàn)轱w機(jī)合速度的方向（而非機(jī)頭的指向）；

第二段和第三段大小相同。

參見右圖，顯然：

v2 =  + u2 － 2v合ucos120°

可解出 v合 = 24km/h 。

答案：0.2hour（或12min.）。

3、提示：方法與練習(xí)一類似。答案為：3

4、提示：（1）寫成參數(shù)方程后消參數(shù)θ。

（2）解法有講究：以A端為參照， 則桿上各點(diǎn)只繞A轉(zhuǎn)動(dòng)。但鑒于桿子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情形如右圖，應(yīng)有v牽 = vAcosθ，v轉(zhuǎn) = vA，可知B端相對(duì)A的轉(zhuǎn)動(dòng)線速度為：v轉(zhuǎn) + vAsinθ=  。

P點(diǎn)的線速度必為  = v相 

所以 vPx = v相cosθ+ vAx ，vPy = vAy － v相sinθ

答案：（1） +  = 1 ，為橢圓；（2）vPx = avActgθ ，vPy =（1 － a）vA

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