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04功和能习题解答

04功和能习题解答
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第四章 功和能

一 选择题

1. 下列叙述中正确的是: ( )

A. 物体的动量不变,动能也不变.

B. 物体的动能不变,动量也不变.

C. 物体的动量变化,动能也一定变化.

D. 物体的动能变化,动量却不一定变化.

解:答案是A 。

2. 对功的概念有以下几种说法:

(1) 保守力作正功时,系统内相应的势能增加.

(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零.

(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零. 在上述说法中: ( )

A. (1)、(2)是正确的;

B. (2)、(3)是正确的;

C. 只有(2)是正确的;

D. 只有(3)是正确的.

解:答案是C 。

3. 如图所示,足够长的木条A 置于光滑水平面上,另一木块B 在A 的粗糙平面上滑动,则A 、B 组成的系统的总动能:( )

A. 不变

B. 增加到一定值

C. 减少到零

D. 减小到一定值后不变

解:答案是D 。

简要提示:B 在A 的粗糙平面上滑动,摩擦力最终使B 相对于A 静止下来,摩擦力是非保守内力,根据功能原理,它做的功使系统的总动能减少。当B 相对于A 不动时,摩擦力就不再做功。

4. 一辆汽车从静止出发,在平直公路上加速前进时,若发动机功率恒定,则正确的结论为:( )

A. 加速度不变

B. 加速度随时间减小

C. 加速度与速度成正比

D. 速度与路径成正比

A

B 选择题3图

解:答案是B 。

简要提示:在平直公路上,汽车所受阻力恒定,设为f 。发动机功率恒定,则P =F v ,其中F 为牵引力。由牛顿运动定律得a m f F =-,即:f P/m -v a =。所以,汽车从静止开始加速,速度增加,加速度减小。

5. 一条长为L 米的均质细链条,如图所示,一半平直放在光滑的桌面上,另一半沿桌边自由下垂,开始时是静止的,当此链条末端滑到桌边时(桌高大于链条的长度),其速率应为: ( )

A .gL

B .gL 2

C .gL 3

D .gL 32

1 解:答案是D 。

简要提示:运动过程中机械能守恒,则以桌面为零势能点,初始时机械能为MgL 8

1-,其中M 为链条的质量;链条末端滑到桌边时机械能为MgL M 21212-v 。两者相等,得:gL 32

1=v 6. 一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球,平衡时弹簧伸长量为d .现用手将小球托住,使弹簧不伸长,然后将其释放,不计一切摩擦,则弹簧的最大伸长量:( )

A . d B. d /2; C. 2d ; D. 条件不足无法判定.

解:答案是C 。

简要提示:设弹簧的最大伸长量为x ,由机械能守恒,有

22

1kx mgx = 由: kd mg =

所以有: d x 2=

7. 人造卫星绕地球作圆周运动,由于受到稀薄空气的摩擦阻力,人造卫星的速度和轨道半径的变化趋势应为:( )

A. 速度减小,半径增大

B. 速度减小,半径减小

C. 速度增大,半径增大

D. 速度增大,半径减小

解:答案是D 。

简要提示:系统机械能r

GMm E 2-=,由于阻力做负功,

根据功能原理可知选择题5图

系统的机械能将减少。因此r 将减小。

再根据圆周运动方程为 22r GMm r m =v ,r GM =2v ,因此速度将增大。

也可以这样分析:

由于阻力做负功,根据功能原理可知系统的机械能将减少。功能原理可写成

r r

GMm m r GMm m E E E d d )21(d )(d d d 22p k +=-=+==?v v v r f 圆周运动方程为 22r

GMm r m =v ,即r GMm m =2v 。对此式两边求微分得到 r r

GMm m d d 22-=v v 利用上式,可将功能原理表示成

r r GMm r r GMm r r GMm

d 2d d 2d 222=+-=?r f

还可将功能原理表示成

v v v v v v d d 2d d m m m -=-=?r f

因为 0d 0 。即人造卫星的速度和轨道半径的变化趋势应为速度增大、半径减小。

8. 一颗卫星沿椭圆轨道绕地球旋转,若卫星在远

地点A 和近地点B 的角动量与动能分别为L A 、E k A

和L B 、E k B ,则有:( ) A. L B > L A , E k B > E k A

B. L B > L A , E k B = E k A

C. L B = L A , E k B > E k A

D. L B = L A , E k B = E k A

解:答案是C 。

简要提示:由角动量守恒,得v B > v A

二 填空题

1. 质量m =1 kg 的物体,在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x 轴运动,其所受合力方向与运动方向相同,合力大小为F =3+2x (SI),那么,物体在开始运动的3 m 内,合力所作的功W =________________;且x =3 m 时,其速率 v =________________________.

地球 B A 选择题8图

解:答案是 18 J ; 6 m ? s –1

简要提示:合力所作的功为:

J 18d )23(d 3

030=+==??x x x F W 由动能定理:

22

1v m W = 1s m 6-?=v

2. 一颗速率为700 m ? s –1的子弹,打穿一块木板后,速率降到500 m ? s –1。如果让它继续穿过厚度和阻力均与第一块完全相同的第二块木板,则子弹的速率将降到______________________________.(空气阻力忽略不计)

答案是 100 m ? s –1

简要提示:由动能定理,木板对子弹所作的功为:

21222

121v v m m W -= 设子弹穿透第二块木板的速率为v ,有: 2222121v v m m W -=

所以

12122s m 1002-?=-=v v v

3. 质量分别为m 和m ’的两个粒子开始处于静止状态,且彼此相距无限远,在以后任一时刻,当它们相距为d 时,则该时刻彼此接近的相对速率为 。

解:答案是 d

m m G )(2'+ 简要提示:设质量为m 和m ′ 的两个粒子当它们相距为d 时的速率分别为v 1和v 2,显然速度的方向相反。在它们运动过程中只受到相互间的万有引力作用,因此系统的机械能和动量均守恒。根据题意,相距无限远时系统的总能量为零。因此有

021212221='-'+d

m Gm m m v v 21v v m m '=

从以上两式解出 )

(221m m d m G '+'=

v 因此两个粒子彼此接近的相对速率为 d

m m G m m d m G m m m m m m m m )(2)

(22

11121'+='+'''+=''+='+=+v v v v v 4. 如图所示,一质量为m 1的托盘挂在一劲度系数为k 的轻弹簧下端,一质量为m 2的粘土块从离盘底高h 处自由落下,假定落在盘底不回跳,则托盘离开其原先平衡位置的最大距离为 。 解:答案是])(211[212g m m kh k g m +++ 简要提示:托盘在平衡位置时轻弹簧伸长:k g m x 11= 粘土块落到盘底时的速率为:gh 20=v

设托盘和粘土块在平衡位置的速率为v ,v v )(2102m m m +=

设托盘离开平衡位置的最大距离为x 2,则由机械能守恒定律

22121221221)(2121)()(21x x k kx gx m m m m +=++++v 由以上各式联立求解,得到最大距离])(211[2122g

m m kh k g m x +++= 5. 如图所示,一质量为m 的物体位于质量可以忽略的直立弹簧上方高度为h 处,该物体从静止开始落向弹簧,设弹簧的劲度系数为k ,若不考虑空气阻力,则物体可能获得的最大动能为 。 解:答案是k

g m mgh E 222k max += 填空题4图

简要提示:以弹簧的平衡位置为原点,选该点为重力势

能零点,则物体初始的机械能为mgh 。物体与弹簧接触后,

弹簧被压缩,物体的机械能守恒: mgh E ky mgy =++-k 22

1 由0d d k =y E ,得: k

mg y =;k g m mgh E 222k max += 6. 一质量为2kg 的物体与另一原来静止的物体发生弹

性碰撞后仍沿原方向继续运动,但速率仅为原来的四分之一,则被碰撞物体的质量为 。

解:答案是 1.2 kg 简要提示:由弹性碰撞的速度公式:2

1202102112)(m m m m m ++-=v v v 得: kg 2.15

312==m m 7. 逃逸速率大于真空中光速的天体称为黑洞,设黑洞的质量等于太阳的质量,为2.0×1030kg ,引力常数为G = 6.67×10–11N ? m 2 ? kg –1,真空光速c = 3.0×108 m ? s –1,则按经典理论该黑洞可能的最大半径为 m 。

解:答案是2.96×103m

简要提示:由第二宇宙速度公式,物体要脱离太阳引力所需的速度为: R

GM 22=v ,其中M 为太阳的质量。令v 2 等于光速c ,得到: m 1096.2/232?==c GM R

三 计算题

1. 质量为2kg 的物体由静止出发沿直线运动,作用在物体上的力F 随时间t 变化的规律是F = 4 t N ,方向始终不变。试求在最初2 s 内,力F 所作的功。

解:【方法一】 利用牛顿第二定律F = ma ,积分

1200000s m 4d 240d d -?=+=+=+=???t t t m F t a t

t v v v t 根据动能定理,力F 所作的功

填空题5图

o

y

(J) 16422

121212122202=??==-=

t t m m m W v v v 【方法二】先利用动量定理 8td 4d 02

121===-=??t t F p p kgm/s 根据动能定理,力F 所作的功

(J) 162

282212121222202=?===-=m p m m m W t t v v v 2. 用铁锤把钉子水平敲入木板,设钉子受到的阻力与钉子打入的深度成正比。第一次打击,能把钉子打入木板1cm ,如第二次打击时,保持第一次打击钉子时的速度,求第二次钉子打入的深度。

解:阻力与深度成正比,有F = kx ,两次敲击钉子的条件相同,钉子获得的动能也相同,所以阻力对钉子作的功相同:

???+=x

x kx x kx 01.001

.001.00d d

得: 0.41cm m 0041.0==?x

3. 质量为2×10-3kg 的子弹以500 m ? s –1的速率水平飞出,射入质量为1kg 的静止在水平面上的木块,子弹从木块穿出后的速率为100 m ? s –1,而木块向前滑行了0.2m 。求:

(1)木块与平面间的滑动摩擦因数;

(2)子弹动能和动量的减少量;

(3)子弹穿出瞬间木块的动能。

解:(1)设子弹和木块的质量分别为m 和M ,根据系统动量守恒 m v 0=MV +m v ,得木块在子弹穿出后的速率为

)s (m 8.01

)100500(102)(130--?=-??=-=M m V v v 由功能原理 2k 2

10MV E Mgx fx M -=?=-=-μ 得 163.02

.08.9264.022=??==gx V μ (2)子弹动能减少

(J) 240)100500(1022

1)(21223220k =-???=-=?-v v m E m

子弹动量减少: )s m (kg 8.0)100500(102)(130--??=-??=-=?v v m p

(3)子弹穿出瞬间木块的动能 (J) 32.08.01212122k =

??==

MV E 4. 弹簧原长等于光滑圆环半径R .当弹簧下端悬挂质量为m 的小环状重物时,弹簧的伸长也为R .现将弹簧一端系

于竖直放置的圆环上顶点A ,将重物套在圆环的B 点,AB 长

为 1.6R ,如图所示.放手后重物由静止沿圆环滑动.求当

重物滑到最低点C 时,重物的加速度和对圆环压力的大小.

解:重物沿圆环滑动过程中,只有重力和弹力做功,所以机械能守恒,如图所示,有: 2222

121)cos 6.12(21C C B m l k R R mg l k v +?=-+?θ 其中R l B 6.0=?,R l C =?,8.02/6.1cos ==R R θ。

由题意可知:

kR mg =,即R mg k /=

所以有: gR C 8.02=v

重物在圆环C 处所受的力为重力、弹力F 和环的支持力N ,都沿着竖直方向,所以重物在C 点的加速度为:

R

a C C 2v = 由牛顿第二定律有:

R

m ma mg F N C C 2v ==-+ 其中mg kR F ==,因此R

m N C 2v =。代入v C ,可得g a C 8.0=

mg N 8.0=

5. 如图所示,一质量为m 的钢球,系在一长为R 的绳一端,绳另一端固定,现将球由水平位置静止下摆,当球到达最低点时与质量为m 0,静止于水平面上的钢块发生弹性碰撞,求碰撞后m 和m 0的速率。

解:球下摆过程中机械能守恒 mgR = m v 2/2

计算题4图

球速率 gR 2=v

碰撞前后动量守恒,设碰撞后m 和m 0的速率分别

为v 1和 v 2,所以

m v =m v 1+ m 0v 2

因为发生弹性碰撞,所以碰撞中动能是守恒的 2202122

12121v v v m m m += 联之解得 gR m m m m m m m m 20001+-=+-=v v

gR m m m m m m 222002+=+=v v

6. 劲度系数为360 N ? m –1的弹簧,右端系一质量为0.25kg 的物体A ,左端固定于墙上,置于光滑水平台面上,物体A 右方放一质量为0.15kg 的物体B ,将A 、B 和弹簧一同压缩0.2m ,

然后除去外力,求:(1) A 、B 刚脱离时B 的速度;(2) A 、B 脱离后,A 继续向右运动的最大距离。

解:(1) 物体AB 一起运动,机械能守恒,当两物体运动到弹簧原长位置时,两物体将要分离,此时两物体的速度v 满足

2B A 21)(2

121v m m kx += 1B A 1s m 0.6)(-?=+=m m k x v (2) 物体A 向右运动的最大距离x 2满足

2A 222

121v m kx = m 158.0A 2==k m x v 7. 一质量为m 的运动粒子与一质量为km 的静止靶粒子作弹性对心碰撞,求靶粒子获得最大动能时的k 值。

解:根据动量守恒 210v v v km m m += (1)

根据动能守恒 2221202

12121v v v km m m += (2) 由(1)式得到v 1= v 0-k v 2,代入(2)式

2222020)(v v v v k k +-=

计算题5图

A B 计算题6图

1

202+=k v v 靶粒动能 20k )1

2(21+=k km E v 要使E k 最大,则 0d d k =k

E 则有当k =1时,E k 最大。

8. 如图所示,两根绳上分别挂有质量相等的两

个小球,两球碰撞时的恢复系数e = 0.5。球A 由如图

所示的静止状态释放,撞击球B ,刚好使球B 到达绳成水平的位置,试证明球A 释放前的张角θ 应满足

cos θ = 1 / 9。

证:设球到达最低点速率为v ,则有 )cos 1(22

12θ-=l mg m v 得到

)cos 1(4θ-=gl v 设碰撞后两球速率为v A 、v B ,则有

5.0=-=v

v v A B e 2

v v v =-A B 由动量守恒

m v B +m v A = m v

由以上两式联立解得

v v 4

3=B B 在碰撞后的运动中机械能守恒

mgl m B =22

1v 即

mgl gl m =-??)cos 1(416

921θ 解得

9

1cos =θ 9. 质量为m 的小球系于轻绳的一端,并置于光滑的平板上,绳的另一端穿B

θ l 2l

A

证明题8图

过平板上的光滑小孔后下垂用手握住。开始时,小球以角速度ω 1作半径为R 1的圆周运动,然后以固定速度v 缓慢向下拉绳子,使小球运动半径不断变小。求小球运动过程中的角速度、绳子的张力以及拉力所做的功。

解:小球只受到过圆心的拉力作用,所以其角动量守恒。初始时,其角动量为:211R m L ω=,在时间t ,圆周运动的半径为R 1–v t ,所以角速度ω为:

21211)(t R R v -=ωω 212

11)(t R R v -=ωω

此时绳子的张力T 为: 31412112)()(t R R m t R m T v v -=

-=ωω

此过程中拉力所作的功等于小球动能的增量: 221121212121221221)(2)2(21])([21v v v v v v m t R t R R t m R m t R m W +--=-+-=ωωω

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B.有24个变量10个约束 C.有24个变量9个约束 D.有9个基变量10个非基变量 6、下例错误的说法就是 A.标准型的目标函数就是求最大值 B.标准型的目标函数就是求最小值 C.标准型的常数项非正 D.标准型的变量一定要非负 7、m+n-1个变量构成一组基变量的充要条件就是 A.m+n-1个变量恰好构成一个闭回路 B.m+n-1个变量不包含任何闭回路 C.m+n-1个变量中部分变量构成一个闭回路 D.m+n-1个变量对应的系数列向量线性相关 8.互为对偶的两个线性规划问题的解存在关系 A.原问题无可行解,对偶问题也无可行解 B.对偶问题有可行解,原问题可能无可行解 C.若最优解存在,则最优解相同 D.一个问题无可行解,则另一个问题具有无界解 9、有m个产地n个销地的平衡运输问题模型具有特征 A.有mn个变量m+n个约束…m+n-1个基变量 B.有m+n个变量mn个约束 C.有mn个变量m+n-1约束 D.有m+n-1个基变量,mn-m-n-1个非基变量 10.要求不超过第一目标值、恰好完成第二目标值,目标函数就是

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(3)若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半,且只 会发生一次碰撞,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件. 【考点定位】:此题考查动能定理、牛顿运动定律及其相关知识。 4.(16分)(2014浙江省六市六校联考)某研究性学习小组为了测量木头与铁板间动摩擦因数,利用如图所示的装置将一铁板静置于水平地面上,其中水平段AB长L1=1.0m,倾斜段CD 长L2=0.5m,与水平面夹角θ=530, BC是一小段圆弧,物体经过BC段速度大小不变。现将一小木块(可视为质点)从斜面上的P点由静止开始释放,木块滑到水平面上Q点处停止运动。已知P点距水平面高h=0.2m,B、Q间距x=0.85m,(取重力加速度g=10m/s2,sin530=0.8)

运筹学典型考试试题及答案

二、计算题(60分) 1、已知线性规划(20分) MaxZ=3X1+4X2 X1+X2≤5 2X1+4X2≤12 3X1+2X2≤8 X1,X2≥0 其最优解为: 基变量X1X2X3X4X5 X33/2 0 0 1 -1/8 -1/4 X25/2 0 1 0 3/8 -1/4 X1 1 1 0 0 -1/4 1/2 σj 0 0 0 -3/4 -1/2 1)写出该线性规划的对偶问题。 2)若C2从4变成5,最优解是否会发生改变,为什么? 3)若b2的量从12上升到15,最优解是否会发生变化,为什么? 4)如果增加一种产品X6,其P6=(2,3,1)T,C6=4该产品是否应该投产?为什么?解: 1)对偶问题为 Minw=5y1+12y2+8y3 y1+2y2+3y3≥3 y1+4y2+2y3≥4 y1,y2≥0 2)当C2从4变成5时, σ4=-9/8 σ5=-1/4 由于非基变量的检验数仍然都是小于0的,所以最优解不变。 3)当若b2的量从12上升到15 X=9/8 29/8 1/4 由于基变量的值仍然都是大于0的,所以最优解的基变量不会发生变化。 4)如果增加一种新的产品,则 P6’=(11/8,7/8,-1/4)T σ6=3/8>0 所以对最优解有影响,该种产品应该生产 2、已知运输问题的调运和运价表如下,求最优调运方案和最小总费用。(共15分)。 B1B2B3产量销地 产地 A1 5 9 2 15 A2 3 1 7 11 A3 6 2 8 20 销量18 12 16 解:初始解为

计算检验数 由于存在非基变量的检验数小于0,所以不是最优解,需调整 调整为: 重新计算检验数 所有的检验数都大于等于0,所以得到最优解 3、某公司要把4个有关能源工程项目承包给4个互不相关的外商投标者,规定每个承包商只能且必须承包一个项目,试在总费用最小的条件下确定各个项目的承包者,总费用为多少?各承包商对工程的报价如表2所示: (15分) 项目 投标者 A B C D 甲 15 18 21 24 乙 19 23 22 18 丙 26 17 16 19 丁 19 21 23 17 答最优解为: X= 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 总费用为50 4. 考虑如下线性规划问题(24分) B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 15 15 A 2 11 11 A 3 18 1 1 20 销量/t 18 12 16 B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 5 13 0 15 A 2 -2 0 0 11 A 3 0 0 20 销量/t 18 12 16 B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 15 15 A 2 11 11 A 3 7 12 1 20 销量/t 18 12 16 B 1 B 2 B 3 产量/t A 1 5 13 0 15 A 2 0 2 2 11 A 3 0 0 0 20 销量/t 18 12 16

光现象典型例题

《光现象》典型例题1 【典型例题精析】光的直线传播 【例题1】图1所示各物体中不属于光源的是( ) 【变式练习1】图2所示各物体中不属于光源的是( ) 【变式练习2】唐诗《秋夕》:“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤,天街夜色凉如水,坐看牵牛织女星。”分析诗句描述中的光源有哪些:___________________________________。 【例题2】小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图3);②在A 点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;③经搅拌后,观察到光线又变直。根据上述现象得出的结果,正确的是( ) A .光的传播需要介质 B .光只有在水中才沿直线传播 C .光在海波溶液里不能沿直线传播 D .光在同一种均匀介质中才沿直线传播 【变式练习】在天高气爽的秋夜,为什么星光闪烁不定 【例题3】汉朝时,勤奋好学的匡衡家里很穷,他白天必须干活挣钱糊口。只有晚上,才能安心读书。由于他买不起蜡烛,天一黑就无法看书了。他的邻居家里很富有,晚上好几间屋子都点起蜡烛照得通亮。匡衡悄悄地在墙上凿了个小洞,烛光就从这洞中透过来了。他借着这微弱的光线,如饥似渴地读起书来……,匡衡后来他做了汉元帝的丞相,成为西汉有名的学者。这就是《凿壁借光》的故事。请你在图4中画出匡衡通过小洞A 从邻居家所借来的烛光能够照亮的范围。 【变式练习】“坐井观天,所见甚少”;请你在图5中画出井底之蛙所能看到天空的范围。 【例题4】如图6所示,A 为发光体,B 是不透明的遮挡物,C 为光屏,试用作图法确定屏上最暗部分的范围。 【变式练习1】如图7所示,阴影B 是不透明物体A 在点光源S 的照射下,投影到竖直墙壁上的影子。请你确定出点光源S 的位置。(保留作图痕迹) 【变式练习2】在无云的晴天,如果你在野外迷失了方向,可以在平地上竖立一根杆,地面上OA 是这根杆在阳光下的影子,过一段时间后,影的位置移到了OB ,如图8所示.则AB 箭头所指的方向是________方. 【例题5 】如图9所示是月球的影区分布,当人随地球运动到 _________ 区时会看到日全食,运动到 _________ A B 图3 图5 A 图4 A 台灯 B 水母 C 太阳 D 火柴 图2 A 星空闪烁 B 萤火虫飞舞 C 明月皎洁 D 灯笼鱼游弋 图1

运筹学试题及答案汇总

3)若问题中 x2 列的系数变为(3,2)T,问最优解是否有变化; 4)c2 由 1 变为 2,是否影响最优解,如有影响,将新的解求出。 Cj CB 0 0 Cj-Zj 0 4 Cj-Zj 3 4 Cj-Zj 最优解为 X1=1/3,X3=7/5,Z=33/5 2对偶问题为Minw=9y1+8y2 6y1+3y2≥3 3y1+4y2≥1 5y1+5y2≥4 y1,y2≥0 对偶问题最优解为 y1=1/5,y2=3/5 3 若问题中 x2 列的系数变为(3,2)T 则P2’=(1/3,1/5σ2=-4/5<0 所以对最优解没有影响 4)c2 由 1 变为2 σ2=-1<0 所以对最优解没有影响 7. 求如图所示的网络的最大流和最小截集(割集,每弧旁的数字是(cij , fij )。(10 分) V1 (9,5 (4,4 V3 (6,3 T 3 XB X4 X5 b 9 8 X1 6 3 3 X4 X3 1 8/5 3 3/5 3/5 X1 X3 1/3 7/5 1 0 0 1 X2 3 4 1 -1 4/5 -11/5 -1/3 1 - 2 4 X 3 5 5 4 0 1 0 0 1 0 0 X4 1 0 0 1 0 0 1/3 -1/ 5 -1/5 0 X5 0 1 0 -1 1/5 -4/5 -1/3 2/5 -3/5 VS (3,1 (3,0 (4,1 Vt (5,3 V2 解: (5,4 (7,5 V4 V1 (9,7 (4,4 V3 (6,4 (3,2 Vs (5,4 (4,0 Vt (7,7 6/9 V2 最大流=11 (5,5 V4 8. 某厂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种产品分别经过 A、B、C 三种设备加工。已知生产单位各种产品所需的设备台时,设备的现有加工能力及每件产品的预期利润见表:ⅠⅡⅢ设备能力(台.h A 1 1 1 100 B 10 4 5 600 C 2 2 6 300 单

八年级 光现象经典考试题型总结(有解析)

题型一、光源的识别 1、生活中许多物体都可以发光,下列物体不属于光源的是( A. 水母 B.萤火虫 C.月亮 D.霓虹灯 )
题型二、三种光现象的识别,描述 2、下列各种现象中,由于光的直线传播形成的是 ( )
3.下列光学现象及其解释正确的是
A.图甲中,漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律 B.图乙中,木工师傅观察木板是否光滑平整是利用了光沿直线传播的性质 C.图丙中,钢笔“错位”了是因为光的反射 D.图丁表示太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况 4、我国古代诗词中有许多描述光现象的精彩诗句,如辛弃疾的“溪边照影行, 天在清溪底,天上有行云,人在行云里”.其中“天在清溪底”的现象与图中现 象相似的是( )
5、下列四个物理现象中,有一个现象形成的原因与另外三个不同,这个现象是 ( ) A.人站在太阳光下会有影子

B.对镜梳妆时能看到镜中的“自己” C.镜子在阳光下会晃眼睛 D.河水中有岸边的树的倒影 6.下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是:
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像 B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 C.图丙中,白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光 D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
题型三、小孔成像
1.如下图所示,某同学用硬纸筒探究小孔成像。
(1)小孔成像的原理是_______________________________________。 (2)请在下图中作出蜡烛 AB 在屏上所成的像 A′B′(要求标出 A′、B′) 。 ⑶该同学将一根高 3cm 的蜡烛固定在小孔前 6cm 处,改变像到小孔的距离,测出 了不同距离时像的高度,填在表格中:
根据表中的数据及实验观察到的现象可以得到的结论是: 蜡烛和小孔的位置固定 后,像的高度 h 与像到小孔的距离 S 成 (选填“正比”或“反比” ) , 当像到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离时, 所成的像是________(选填 “放大” 、 “缩小”或“等大” )的,物体通过小孔所成的像一定是____________(选填: “倒 立的” 、 “放大的” 、 “等大的” 、 “缩小的” ) 。
题型四、光反射定律的应用
1.一束光线与水平面成 24°角,要使反射光线沿水平方向传播,那么平面镜与

初中物理知识点及典型例题汇总:光现象

2m 1m 初中物理知识点及典型例题汇总--光现象 知识点1:光在 中是沿直线传播的。光在真空中传播速度是 m/s 。应用:影的形成、小孔成像、日食、月食的成因、激光准值等。 应 用:1、光在真空中传播速度为_________m/s ;为实现我国的探月计划,向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s ,则地球和月球间的距离是______m 。 2、下列现象中,不属于光的直线传播的是: ( ) A .立竿见影 B .阳光照射浓密的树叶时,在地面上出现光斑 C .树木在水中形成倒影 D .在河岸上能看到水中游动的鱼 3、下列说法中准确的是 ( ) A .射击瞄准时使用了光的直线传播 B .光在任何介质中都是直线传播 C .电灯一定是发光体 D .光在不均匀介质中传播时,传播的路线会弯曲 知识点2:在光的反射中 角等于 角。在反射时,光路是 的。反射类 型分为 反射和 反射,他们都遵守 。能从各个方向 都能看到本身不发光的物体是因为它的表面发生了 。 应 用:1、下列相关光的现象中,准确的说法是: ( ) A.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的反射 B.光与镜面成30°角射在平面镜上,则其反射角也是30° C.人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时像会变大 D.老年人通过放大镜看书,看到的字的实像 2、晚上,在桌子上铺一张白纸,把一块小平面镜平放 在纸上,熄灭室内灯光,用电筒正对着平面镜照射,如 所示。从侧面看去:( )选择并说明理由。 A .白纸比镜面亮 B .镜面比白纸亮 C .白纸与镜面一样亮 简述理由:_____________________________________. 知识点3:平面镜成像特点:物体在平面镜里成的是 立的 像,像与物到镜面的 距离 ,像与物体大小 ;像和物对应点的连线与镜面 。成像原 理:根据 成像。 “正立、等大、对称、虚像” 应 用:1、一个人从远处走向一块坚直放置的平面镜,他在镜内所成的像将( ) A .逐渐变大 B .逐渐变小 C .大小不变 D .无法确定 2.利用平面镜能够: ( ) A .成缩小的像 B .改变光的传播方向 C .成倒立的虚像 D .成正立的实像 3、测量视力时,利用平面镜成像的特点能够节省空间. 如下图所示,让被测者面对镜子背对视力表,此人看到视力表的像离他的距离是 ( ) A .3m B .4m C .5m D .6m 4、杨刚和程力两同学探究平面镜成像的特点,他们在桌面上 竖一块玻璃板,把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿 一只没点燃的同样的蜡烛,竖立在玻璃板的后面.根据实验 现象回答问题: (1)实验中用玻璃板代替平面镜的主要作用是

大学物理功和能

第四章 功和能 P88-92习题:3、4、5、12、13、14、19、23、27、30、36、 一. 选择题: 3.如图4-18所示,一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力 0()+F =F i j x y 作用在质点上.在该质点从坐标原点运动到(0,2R )位置过程中, 力F 对它所作的功为( )。 (A)2 0R F .(B)2 02R F . (C) 2 03R F . (D) 2 04R F . [] 4.如图4-19所示,,木块m 沿固定的光滑斜面下滑,当下降h 高度时,重力作功的瞬时功率是( )。 (A)21)2(gh mg .(B)1)2(cos gh mg θ. (C)1()2 1/2mgsin θgh (D) (2)1/2 mgsin θgh [] 5.质量为m =0.5 kg 的质点,在Oxy 坐标平面内运动,其运动方程为x =5t ,y =0.5t 2(SI ),从t =2 s 到t =4 s 这段时间内,外力对质点作的功为( )。 (A) 1.5 J . (B) 3 J . (C) 4.5 J . (D) -1.5 J . [] 二. 填空题: 12 .已知地球质量为M ,半径为R .一质量为m 的火箭从地面上升到距地面高度为2R 处.在此过程中,地球引力对火箭作的功为_____________________. 13.某质点在力F =(4+5x )i (SI)的作用下沿x 轴作直线运动,在从x =0移动到x =10 m 的过程中,力F 所做的功为__________. 图4-18 习题4-3图

14.二质点的质量各为m 1,m 2.当它们之间的距离由a 缩短到b 时,它们之间万有引力所做的功为___. 19.如图4-24所示,劲度系数为k 的弹簧,一端固定在墙壁上,另一端连一质量 为m 的物体,物体在坐标原点O 时弹簧长度为原长.物体与桌面间的摩擦系数为μ.若物体在不变的外力F 作用下向右移动,则物体到达最远位置时系统的弹性势能E P =_____. 23.如图4-27所示,劲度系数为k 的弹簧,上端固定,下端悬挂重物.当弹簧伸长 重物在O 处达到平衡,现取重物在O 系统的重力势能为_____;系统的弹性势能为;系统的总势能为.(答案用k 和x 0 三. 计算题: 27.如图4-28所示,质量m 为 0.1 kg 的木块,在一个水平面上和一个劲度系数k 为20 N/m 的轻弹簧碰撞,木块将弹簧由原长压缩了x = 0.4 m .假设木块与水平面间的滑动摩擦系数μk 为0.25, 问在将要发生碰撞时木块的速率v 为多少? 30.质量分别为m 和M 的两个粒子,最初处在静止状态,并且彼此相距无穷远.以后,由于万有引力的作用,它 图4-28 习题4-27图

第三章 功和能习题解答

大物上册第三章习题答案 习题 3-1 在下列几种情况中,机械能守恒的系统是: (1)当物体在空气中下落时,以物体和地球为系统。 (2)当地球表面物体匀速上升时,以物体和地球为系统(不计空气阻力)。 (3)子弹水平射入放在光滑水平桌面上的木块内,以子弹和木块为系统。 (4)当一球沿光滑的固定斜面向下滑动时,以小球和地球为系统。 答案:(1)机械能不守恒,因为并没有说忽略空气阻力的作用,而空气阻力为非保守力; (2)物体匀速上升,一定有合外力克服重力做功,所以机械能不守恒; (3)机械能不守恒,子弹射入木块时,受到的摩擦力为非保守力; (4)机械能守恒. 3-2 质量为2m kg =的物体沿 x 轴做直线运动,所受合外力 2106()F x SI =+。如果在00=x 处时的速度00=v ,试求该物体运动到 04x m =处时速度的大小。 解:根据动能定理可得 22 01122 t A Fdx mv mv ==-? 初始条件为00=x ,00=v ,代入求解得 4 4 23 00 106102168 x dx x x ??+=+=??? ()t v 12.96m/s ∴== 3-3 倔强系数为k 、原长为l 的弹簧,一端固定在圆周上的A 点,圆周的半径 R l =,弹簧的另一端从距A 点2l 的B 点沿圆周移动4 1 周长到C 点,如附图所 示。求弹性力在此过程中所做的功。

解:弹簧的弹性力为保守力,整个过程中,只有弹性力做功,所以机械能守恒。 ()) () ) 2 2 2 22 A ()12112221 1212 1pB pB pC B E E E E kx k l l k l kl kl =--=-=-=---?? =--+??= -弹 3-4 在光滑的水平桌面上,平放有如附图所示的固定半圆形屏障。质量为m 的滑块以初速度0v 沿切线方向进入屏障内,滑块与屏障间的摩擦系数为μ。证明 当滑块从屏障另一端滑出时,摩擦力所做的功为 2201(1)2 A mv e πμ -=-。 分析:求解摩擦力做功的定理只有动能定理和功能原理,即 21 k k 21A E E A A E E =-+=-外外非保内 对运动过程进行受力分析可知,滑块受重力、桌面对其的支持力,这两个力在运

运筹学例题解析

(一)线性规划建模与求解 B.样题:活力公司准备在5小时内生产甲、乙两种产品。甲、乙两种产品每生产1 单位分别消耗2小时、1小时。又根据市场需求信息,乙产品的产量应该至少是甲产品产量的3倍。已知甲、乙两种产品每销售1单位的利润分别为3百元和1百元。请问:在5小时内,甲、乙两种产品各生产多少单位,才能够使得总销售利润最大 要求:1、建立该问题的线性规划模型。 2、用图解法求出最优解和最大销售利润值,并写出解的判断依据。如果不存在最优解,也请说明理由。 解:1、(1)设定决策变量: 设甲、乙两种产品分别生产x 1 、x 2 单位 。 (2)目标函数: max z=2 x 1+x 2 (3)约束条件如下:1221 12 25..3,0+≤??≥??≥?x x s t x x x x 2、该问题中约束条件、目标函数、可行域和顶点见图1所示,其中可行域用阴影部分标记,不等式约束条件及变量约束要标出成立的方向,目标函数只须画出其中一条等值线, 结论:本题解的情形是: 无穷多最优解 ,理由: 目标函数等值线 z=2 x 1+x 2与约 束条件2 x 1+x 2≤5的边界平行 。甲、乙两种产品的最优产量分别为 (5,0)或(1,3)单位;最大销售利润值等于 5 百元。 (二)图论问题的建模与求解样题 A.正考样题(最短路问题的建模与求解,清华运筹学教材编写组第三版267-268页例 13)某企业使用一台设备,每年年初,企业都要做出决定,如果继续使用旧的,要付维修费;若购买一台新设备,要付购买费。但是变卖旧设备可以获得残值收入,连续使用1年、2年、3年、4年以上卖掉的设备残值分别为8万元、6万元、3万元和0万元。试制定一个5年的更新计划,使总支出最少。已知设备在各年的购买费与维修费如表2所示。要求:(1)建立某种图论模型;(2)求出最少总支出金额。

《功和能》单元测试题及答案

厦门大学附属科技中学2013届 物理一轮复习单元过关检测(五):功和能 (时间:45分钟满分:100分) 一、选择题(本大题共7个小题,每小题7分,共49分,每小题只有一个选项正确, 请将正确选项前的字母填在题后的括号内) 1.(2011年江苏单科)如图所示,演员正在进行杂技表演.由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( ) A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J 解析:一只鸡蛋重约为1 N,人的身高一般为1.6 m,则鸡蛋被抛出的高度约为0.6 m,则鸡蛋获得的最大机械能约为E=mgh=1×0.6=0.6 J,故人对鸡蛋做的功约为 0.6 J,最接近0.3 J,故A正确,其他选项错误. 答案:A 2.如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑 轮使之与盛有砂子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与 砂子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖 直高度h的过程中,若需考虑滑轮及空气的阻力,小车未与滑轮相撞,下列说法中正确的是( ) A.小车获得的动能为mgh B.小车获得的动能小于Mmgh/(M+m) C.小桶与砂子的机械能减少Mmgh/(M+m) D.小车的机械能增加mgh 解析:整体除动能和势能转化外,还有机械能转化为内能,所以机械能不守恒,小桶和砂子的重力势能mgh转化为整体的动能和内能,所以小车获得的动能(或机械能增加)小于Mmgh/(M+m),选项A、D错,B错;小桶的机械能减少量大于小车获得的动能,选项C错误. 答案:B 3.质量为10 kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动, 力随坐标x的变化情况如图所示.物体在x=0处,速度为 1 m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16 m处时,速度 大小为( ) A.2 2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.17 m/s

运筹学例题及解答

运筹学例题及解答 一、市场对I、II两种产品的需求量为:产品I在1-4月每月需10000件,5-9月每月需30000件,10-12月每月需100000件;产品II在3-9月每月需15000件,其它月份每月需50000件。某厂生产这两种产品成本为:产品I在1-5月内生产每件5元,6-12月内生产每件4.50元;产品II在1-5月内生产每件8元,6-12月内生产每件7元。该厂每月生产两种产品能力总和应不超过120000件。产品I容积每件0.2立方米,产品II容积每件0.4立方米,而该厂仓库容积为15000立方米,要求:(a)说明上述问题无可行解;(b)若该厂仓库不足时,可从外厂借。若占用本厂每月每平方米库容需1元,而租用外厂仓库时上述费用增加为1.5元,试问在满足市场需求情况下,该厂应如何安排生产,使总的生产加库存费用为最少。 解:(a) 10-12月份需求总计:100000X3+50000X3=450000件,这三个月最多生产120000X3=360000件,所以10月初需要(450000-360000=90000件)的库存,超过该厂最大库存容量,所以无解。 ? ?(b)考虑到生产成本,库存费用和生产费用和生产能力,该厂10-12月份需求的不足只需在7-9月份生产出来库存就行, 则设xi第i个月生产的产品1的数量,yi第i个月生产的产品2 的数量,zi,wi分别为第i个月末1,2的库存数s1i,s2i分别

为用于第i+1个月库存的原有及租借的仓库容量m3,可建立模型: Lingo 程序为 MODEL: sets: row/1..16/:; !这里n 为控制参数; col/1..7/:; AZ(row,col):b,x; endsets 1211 127777778 7887898998910910109101110111110111211min (4.57)( 1.5) 30000150003000015000300001500030000150003000015000.i i i i i i z x y s s x z y w x z z y w w x z z y w w x z z y w w x z z y w w st x z ===+++-=→-=+-=→+-=+-=→+-=+-=→+-=+-=→+-=+∑∑1211121100005000 120000(712)0.20.415000(712)0i i i i i i i y w x z i z w s s s i ?????????=→+=??+≤≤≤?+=+??≤≤≤???变量都大于等于

简单机械__功和能典型例题

简单机械 功和能 典型例题解析 例1 (南京市中考试题)利用图1—6—8中的滑轮组提升重物A (物体A 重1600 N ),滑轮组的机械效率为80%,当物体匀速提升时,作用在绳端的拉力F 为________N ,如果增大物重,此滑轮组的机械效率.(选填“变大”、“变小”或“不变”) 图1—6—8 精析 考查力、功和机械效率之间的关系. 解 已知:G =1600N ,机械效率η=80% 设提升时,物体上升h . 根据图,拉力上升高度为S =4h η= 总 有W W = h F Gh 4 F =η4G =8.041600?N =500N 分析物重对机械效率的影响 η= 总 有W W = 额 有有W W W += 有 额W W + 11 =Gh W 额+ 11 若h 、W 额不变,G 增大,η提升. 答案 500N ,变大 例2 在下述情况中,若物体重100N ,则力对物体做了多功? (1)物体沿着光滑的水平面匀速前进了1 m ,求推力对物体做的功. (2)物体沿水平面匀速前进了10m ,摩擦力是20N ,求拉力做的功. (3)物体沿光滑斜面滑下,斜面高1 m ,长2m ,如图l —6—10所示,求重力对物体做的功. (4)如图1—6—10,物体从斜面上滑下,求支持力对物体做的功. 图1—6—10 精析 初中阶段研究力做功,主要指下列几种情况: 第一种:力和物体运动方向一致,称为力对物体做功.

第二种:力和物体运动方向相反,能够称为克服某个力做功.如向上抛出某个物体,重力方向向下,物体运动方向向上,能够称为克服重力做了功. 第三种:当某个力和运动方向垂直,则这个力对物体做的功为零. 解 (1)水平面光滑,认为摩擦力为零.物体匀速前进,推力也为零.这时W =0. (2)物体匀速直线运动,推力F =f (摩擦力)=20N ,s =10m ,所以:W =20N ×10m =200J . (3)物体沿重力方向移动的距离为h ,重力做的功W =Gh =100N ×1m =100J . (4)如图1—4—10,物体沿斜面运动,支持力方向与运动方向垂直,物体沿支持力方向没有移动,W =0. 答案 (1)W =0 (2)W =200 J (3)W =100 J (4)W =0 例3 (北京市石景山区试题)用动滑轮将400N 的货物以0.5m /s 的速度匀速提升了2m ,绳端的作用力是250N ,则有用功的功率是________W . 精析 题目给了力、距离和速度等多个数据.考查学生面对多个量,能否准确地挑选出题目所需要的数值. 解 有用功率的概念:P 有= t W 有= t Gh =G ·v 其中G 为物体重,v 为物体上升速度. P 有 =Gv =400N ×0.5m /s =200W 扩展:如果求总功率,则有: P 总= t W 总=t Fs =F ·v ′ v ′为拉力F 提升速度. 在此题中,一个动滑轮:s =2h ,所以v ′=2v =1m /s ∴ P 总=Fv ′=250N ×1m /s =250W 通过P 有和P 总,还能够求出这个动滑轮的机械效率. 答案 200W 图1—6—14 例4 如图1—6—14,在一轻杆AB 的B 处挂一重为89N 的物体,把物体浸没在水中,在A 点作用19.75N 的向下的力,杠杆能够平衡,已知:OA ∶OB =4∶1,求物体的密度.(g 取10N /kg ) 精析 在杠杆知识和浮力知识结合,仍以杠杆平衡条件列出方程,仅仅在分析B 端受力时,考虑到浮力就能够了. 解 已知重力G =89N 以O 为支点,杠杆平衡时有: F A ·OA =FB ·OB F B =OB OA ·F A =1 4 ×19.75N =79N 物体所受浮力F 浮=G -F B =89N -79N =10N V 排= g F 水浮 ρ= kg /N 10m /kg 100.1N 1033??=1×10—3m 3

第四版运筹学部分课后习题解答

运筹学部分课后习题解答P47 1.1 用图解法求解线性规划问题 a) 12 12 12 12 min z=23 466 ..424 ,0 x x x x s t x x x x + +≥ ? ? +≥ ? ?≥ ? 解:由图1可知,该问题的可行域为凸集MABCN,且可知线段BA上的点都为 最优解,即该问题有无穷多最优解,这时的最优值为 min 3 z=2303 2 ?+?= P47 1.3 用图解法和单纯形法求解线性规划问题 a) 12 12 12 12 max z=10x5x 349 ..528 ,0 x x s t x x x x + +≤ ? ? +≤ ? ?≥ ? 解:由图1可知,该问题的可行域为凸集OABCO,且可知B点为最优值点, 即 1 12 122 1 349 3 528 2 x x x x x x = ? += ?? ? ?? +== ?? ? ,即最优解为* 3 1, 2 T x ?? = ? ?? 这时的最优值为 max 335 z=1015 22 ?+?=

单纯形法: 原问题化成标准型为 121231241234 max z=10x 5x 349 ..528,,,0x x x s t x x x x x x x +++=?? ++=??≥? j c → 10 5 B C B X b 1x 2x 3x 4x 0 3x 9 3 4 1 0 0 4x 8 [5] 2 0 1 j j C Z - 10 5 0 0 0 3x 21/5 0 [14/5] 1 -3/5 10 1x 8/5 1 2/5 0 1/5 j j C Z - 1 0 - 2 5 2x 3/2 0 1 5/14 -3/14 10 1x 1 1 0 -1/7 2/7 j j C Z - -5/14 -25/14

中考物理专题《光学》教案《光现象透镜及其应用》

《光现象》复习教学案(2课时) 蒋中初三备课组 一. 教学目标: 1、了解光的色散 2、知道光的三原色和颜料的三原色 3、知道红外线和紫外线以及它们的主要特征和应用 4、知道光的直线传播的条件并能用直线传播的原理解释一些现象 5、知道平面镜成像原理及其应用 6、掌握光的反射定律及了解其应用 二、知识回顾 1、叫做光源。光源分为和。 2、白色光不是单纯的光,它是由七种不同的色光组成, 当太阳光通过三棱镜后,会分解成七色光的现象叫。首先用实验研究光的色散现象的是英国物理学家。 3、光的三原色是指。颜料的三原色是指。 4、有色的透明物体只能透过的色光,即透明物体的颜色是由色光决定的。 有色的不透明物体只能反射的色光,不透明物体的颜色是由它色光决定 5、光具有的能量叫。太阳的热主要是以的形式传送到地球上来的。 6、红外线能使被照射的物体发热,因此它具有效应;紫外线最显著的性质是 它能。 7、光在传播的过程中,如果遇到不透明的物体,在物体的后面不能到达的区域便产生了 影子,这说明光是。 8、平面镜的成像特点是:①平面镜所成的像不能呈现在白纸上,是像。②像的大小 与物体的大小。③像与物的连线与镜面④像到镜的距离与物到镜的距离。⑤像与物以镜面的。 9、在“研究平面镜成像的特点”实验中,在桌面竖立一块玻璃作为平面镜。实验时,要 使镜后的物体与镜前物体成的像重合,这是为了,从而发现的特点;如果用尺量出物、像到平面镜的距离则发现的规律;如果用笔画出物、像对应点的连线,则发现物、像对应点的连线与镜面;平面镜成的是像。

10、光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射,我们能看见本身不发光的物体、平面镜成像都与有关。 11、光的反射定律是:_________________________________________________. 12、一束平行光射到平面镜上,反射光仍是平行的,这种反射叫做反射;一束平行光射到凹凸不平的表面上,反射光射向各个不同的方向,这种反射叫做反射。镜面反射和漫反射遵循光的反射定律。我们在各个不同的方向看见被照亮的物体,正是借助于反射。 三、典型例题 【例题1】一位演员在舞台上,她的上身服装是白色的,而下身裙装是红色的,当舞台灯光师打开绿色追光灯照射她时,你看到舞台上这位演员的服装是何种颜色? 【例题2】不能用光的直线传播来解释的物理现象是:() A.“一叶障目,不见泰山” B.太阳光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲 C.检查一块木头是否直,可闭上一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的长度方向看过去D.日食、月食的形成 【例题3】如图1所示,光线与镜面成300角投射到镜面上,反射角与入射角夹角为多大?若把镜面旋转10o,入射光线不变,这时反射光线与入射光线的夹角又为多大? 【例题4】小红同学在做“观察平面镜成像”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上,点Array燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示。在此实验中: (1)直尺的作用是便于比较像与物的关系; (2)两段相同的蜡烛是为了比较物与像的关系; (3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能”)。 (4)张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像。请你帮她想个办法看清跳 棋的像:。

第七章 功和能例题分析与训练

高一物理必修2第七章 功和能例题分析与训练 【例题1】如图1所示,轻绳下悬挂一小球,在小球沿水平面作半径为R 的匀速圆周运动转过半圈的过程中,下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是( ) A. 绳对小球没有力的作用,所以绳对小球没做功; B. 绳对小球有拉力作用,但小球没发生位移,所以绳对小球没做功; C. 绳对小球有沿绳方向的拉力,小球在转过半圈的过程中的位移为水平方向的2R ,所以绳对小球做了功; D. 以上说法均不对. 【分析与解】从表面上看似乎选项C说得有道理,但事实上由于绳对小球的拉力是方向不断变化的变力,而变力做功与否的判断应该这样来进行:在小球转过半圆周的过程中任取一小段圆弧,经考察发现小球在通过这一小段圆弧时所受拉力方向与这一小段位移垂直,因此可以断定在小球通过每一小段圆弧时绳均不对小球做功,由此可知此例应选D. 【例题2】把两个大小相同的实心铝球和实心铁球放在同一水平面上,它们的重力势能分别为1E 和2E .若把它们移至另一个较低的水平面上时,它们的重力势能减少量分别为 1E ?和2E ?则必有( ) A.1E <2E B.1E >2E C.1E ?<2E ? D.1E ?>2E ? 【分析与解】如果重力势能的零势面比两球所处的水平面较低,则显然由于铁的密度较大,同体积的铁球质量较大而使1E <2E ;但如就取两球心所在的水平面为重力势能零势面,则又有1E =2E =0;当然若两球所在的水平面在重力势能的零势面下方,甚至可以有2E < 1E <0.选取, 【例题3】如图2所示,图1

别固定在长为L 的轻杆两端,轻杆可绕过中点的水平轴在竖直平面内无摩擦转动,当杆处于水平时静止释放,直至杆转到竖直位置的过程中,杆对小球A 所做的功为 .杆对小球B 所做的功为 . 【分析与解】在此过程中由于A 、B 构成的系统的机械能守恒,因此系统减少的重力势能应与系统增加的动能相等.即 22)2(2 1 212)2(2v m mv L m L mg +=+- 由此解得A 、B 两球转到杆处于竖直位置时的速度大小为gL v 3 1 = 而在此过程中A 、B 两球的机械能的增加量分别为 mgL mv L mg E 3221221=+=?,mgL mv L mg E 3 2 2212222-=+-=? 所以,此过程中轻杆对A、B两小球所做的功分别为 mgL E W 3211= ?=,mgL E W 3 2 22-=?= 【例题4】放在光滑水平面上的长木板,右端用细线系在墙上,如图3所示,左端固定一个轻弹簧,质量为m 的小球,以某一初速度在光滑木板上表面向左运动,且压缩弹簧,当球的速度减小为初速的一半时,弹簧势能为E ,这时细线被拉 断,为使木板获得的动能最大,木板的质量应等于多少?其最大动能为多少? 【分析与解】先进行状态分析,当小球碰到弹簧后,小球将减速,当球的速度减小为初速的一半时,弹簧势能为E ,即表示:])2 ([21202 0v v m E -= 细线断后,小球继续减速,木板加速,且弹簧不断伸长,以整体来看,系统的机械能守恒,若小球的速度减小为0时,弹簧恰好变成原长状态,则全部的机械能就是木板的动能,此时木板获得的动能最大. 系统所受的合外力为0,故动量守恒,Mv v m =021且222 1 21mv Mv = 解得4m M = ,E E km 3 4 =. 图3

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