地面的支持力做功为多少？——对一道高考选择题的深入剖析

原题:一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v.在此过程中,A.地面对他的冲量为mv mgΔt,地面对他做的功为12mv2B.地面对他的冲量为mv mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为21mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,     

功定义的争议与统一——兼谈2006年高考全国理综卷20题

(2006年全国高考理综20题)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v.在此过程中()(A)地面对他的冲量为mv mgΔt,地面对他做的功为12mv2(B)地面对他的冲量为mv mgΔt,地面对他做的功为零(C)地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为12mv2(D     

系统的动能定理——对2006年一道高考试题的分析

2006年全国理科综合测试卷Ⅰ,选择题第20题,题目如下:一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v.在此过程中(A)地面对他的冲量为mv mgΔt,地面对他做的功为12mv2.(B)地面对他的冲量为mv mgΔt,地面对他做的功为零.(C)地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为21mv2.(D)地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零.考试结果,一大部分考生选择了答案(A),原因是他们认为,在人起跳的过程中,据动能定理得,地面对人做的功等于人增加的动能,即WN=21mv2.而标准答案给的是(B),即地面对人做的功为零.原因是…     

对一道高考试题的讨论

在2006年全国普通高等学校招生统一考试理科综合试卷第20题中,所给的选项是针对地面对人的冲量和地面对人做功两个问题而论述的。笔者对所给的四个选项有不同的见解。原题20.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v。在此过程中,A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为12mv2B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为21mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零所给的答案是选B选项。现对题目所给的答案讨论如下:本题要考的知识点是…     

弹力对运动员不做功——高考例题解读

例1:(2006年全国理综卷)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经△t时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v。在此过程中, A．地面对他的冲量为mv mg△t,地面对他做的功为1/2mv2 B．地面对他的冲量为mv mg△t,地面对他做的功为零C．地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为1/2mv2 D．地面对他的冲量为mv-mg△t,地面对他做的功为     

巧建弹簧模型解人体运动问题

问题一：一位质量为m的运动员从下蹲姿态向上起跳，经△t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中（ ）A．地面对他的冲量mv＋mgAt．地面对他做的功为1/2mv^2；B．地面对他的冲量为mv＋mg△t，地面对他做的功为零；C．地面对他的冲量为mv．地面对他做的功为1/2mv^2；     

从一道高考题说起

2006年全国高考试卷Ⅰ理科综合第20题是这样的： 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经△t时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v．在此过程中 （A）地面对他的冲量为mv＋mg△t,地面对他做的功为1/2mv^2．     

“动量”习题类型及其研究方法

一、动量定理的应用技巧1.应用I=ΔP求变力的冲量如果物体受到变力作用,则不能直接用I=Ft求变力的冲量,这时可以求出该力作用下物体动量的变化ΔP,等效代换变力的冲量I.例1物体A、B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动,如图1所示.A的质量为m,B的质量为M.当连接A、B的轻绳断开后,物体A上升经某一位置时速度大小为v,这时物体B的速度大小为u.如图2所示.在这段时间里,弹簧的弹力对物体A的冲量为()(A)mv(B)mv-Mu(C)mv+Mu(D)mv+mu析解:规定向上方向为正方向.对A运用动量定理有I弹-mgt=mv-0.对B运用动量定理有-Mgt=-Mu-0.联立解得I弹=mv+mu…     

2006年各地高考物理试题精选全国卷Ⅰ

1.一祛码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动，给祛码一汗尸习尸日}i图1 l功为音mv“.‘’‘甲2”’一‘(D)地面对他的冲量为mv一阴g乙t，地面对他做的功为零. 3.如图4，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨。、d分别平行于。、苗放置.保持导执之间接触良好，金…     

“神舟”五号运行的周期为多少

假设“神舟”五号实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n圈,起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度为v,半径为r,则计算其运行周期可用()A.T=t2-t1nB.T=t1-t2nC.T=2πrvD.T=2πvr(唐小明供稿)2004年第2期“趣味竞答”参考答案因为第2004号小球恰能到达最高点,所以mg=mv2R,v=gR√。小球在半圆轨道上端和下端机械能守恒,有12mv2+mg·2R=12mv20042。解得v2004=5gR√。在第1号小球与第2号小球碰撞的过程中,有mv0=mv1+mv2,20032004×12mv02=12mv12+12mv22。解得v2=10011002√+12v0。由于碰撞了2003次,故v2004=(10011002√+12)2003v0。∵v2004=5g…     

两个有用的推论

1　关于动量定理的推论动量定理的内容是 :物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化 .其数学表达式是 :I =Δp .如果某物体先后在两次不同运动过程中所受合外力的冲量分别为I1和I2 ,动量的变化分别为Δp1和Δp2 ,则由I1=Δp1、I2 =Δp2 可推得 :I2 -I1=Δp2 -Δp1,意即物体在两次不同运动中所受合外力的冲量之差等于其两次动量的变化之差 .2　关于动能定理的推论动能定理的内容是 :合外力对物体所做的总功等于物体动能的变化 .其数学表达式是 :W =ΔEk.如果某物体先后在两次不同运动过程中合外力对它所做的总功分别为W1和W2 ,动能的变…     

对一道高考题的解答剖析

跳绳运动员质量m=50kg,1min跳N=180次,假如每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,试估算该运动员跳绳的克服重力做功的平均功率多大?原解跳跃的周期T=16800=13s,每个周期在空中停留时间t1=53T=51s,运动员跳起可视为竖直向上抛运动,设起跳初速v0,由t1=2gv0得v0=21gt1每次跳跃人克服重力做的功为:W=12mv02=18mg2t12。所以克服重力做功的平均功率为:P=TW=38mg2t12=83×50×102×(51)2=75W笔者认为这样解析不妥,原因是漏掉了脚与地面接触时间内克服重力做功。解析过程如下:整个过程三段:初速为零的匀加速运动:竖直向上抛运…     

一道力学题的错解分析

题目水平地面上有一质量为m=4kg的物体,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1,物体从静止开始受如图1所示水平力F作用.试求物体在第15s时的动能.(取g=10m/s2)错解:物体在水平方向上受到两个力作用,其中滑动摩擦力大小为f=μmg=4(N),对应在时间t=15s内的冲量为If=-ft=-60(N·S).而水平力F在t=15s内的冲量为IF=5×5-3×5+15×5=85(N·S).则由动量定理IF+If=mv-0以及动能EK=21mv2,可得物体在t=15s时的动能为EK=78.125J.分析:上述解答未对物体的运动过程作细致考察,便认定物体在t=15s时间内一直受到滑动摩擦力f的作用,这一点是缺少依据的,实…     

力的两种平均值的比较

高中《物理》(试验修订本·必修 )第一册涉及到了变力对时间和变力对位移的两种平均值 ,其定义如下 :在 t1到 t2 时间内 ,变力 F对时间的平均值为 Ft=1t2 - t1∫t2t1F . dt,　　结合动量定理有Ft=1t2 - t1(mv2 - mv1) . 1在 s1到 s2 位移内 (直线运动 ) ,变力 F对位移的平均值为 Fs=1s2 - s1∫s2s1F . ds,　　结合动能定理有Fs=1s2 - s1(12 mv2 2 - 12 mv12 ) . 2从上述两种平均力的定义可见 ,它们是根据力对时间和空间的两种不同的累积效应引入的 ,它不仅是数学的定义 ,而且有明确的物理意义 ,即在一定时间内 Ft与真实力具有相等的冲量…     

读者·作者·编者

问:设有一个质量为5千克的物体以4米/秒的速率沿半径为2米的圆周做匀速圆周运动,则它所受的向心力为40牛顿,转一周所用的时间为π秒。物体在1/2π秒内,所受的合外力(向心力)对它的冲量为F·Δt=40×1/2π=20π(牛顿·秒),而动量的增量为: ΔP=m(V_2-V_1)=5(4 4)=40(千克米/秒) 在这里动量定理怎么不适用了?(山东益都五中嵇委) 答:在这个问题中,由于质点所受的力为变力,因此在运用动量定理时不能简单地套用高中书上所述的表达式:m(?)-m(?=(?)Δt(这里(?)Δt的大小不一定等于FΔt)。在Δt     

谈动量定理的理解和应用

动量定理的内容是:物体所受合力的冲量等于该物体的动量变化,其表达式为:I=P2-P1=mv2-mv1,可从以下几个方面理解:(1)I为合力冲量,如外力是恒力,可先求合力F合,再求合力冲量F合t;若物理过程较长,分几个阶段,或者在该过程中有变力,则“合力冲量”应理解为“外力的总冲量”,等于各     

参照系平动变换中的动能定理和机械能守恒定律

动能定理和机械能守恒定律都是力学中的重要规律 .按照经典力学的相对性原理 ,它们在不同的惯性参照系中 ,应有相同的形式 .本文将以地球及对地匀速运动的升降机为参照系来作一些具体探讨 .1　升降机参照系出现了麻烦图 1如图 1,设在地球参照系中 ,质量为 m的物体从高处自由落下 ,经过时间 t,下落位移 h,速度为 v,则重力做功 W=mgh,动能增量Δ EK=12 mv2 - 0 .对物体的动能定理是 :W=ΔEK,或mgh=12 mv2 . (1)mgh也可以理解为重力势能的减少 (ΔEP=-mgh) ,故上式又可以看作是机械能守恒定律的表达式 .现再取一个相对地面以 u匀速上升的升…     

用安培力的冲量公式解题

在电磁感应现象中,垂直于磁场方向的通电直导线受到安培力的作用,其冲量为F·Δt=BlI·Δt.平均电流的表达式为I=ΔQ/Δt=E/R.平均感应电动势的表达式为E=Δ/Δt=Blv.因此,安培力的冲量的表达式为F·Δt=BlIΔt=BlΔQ(普遍适用)=BlΔ/R=B2l2Δs/R(适用于纯电阻电路).例1如图所示,竖直放置的两平行光滑长直金属导轨的上端接有一个电容为C、击穿电压为Ub的电容器,有一匀强磁场与两金属导轨所在的平面垂直,磁感应强度为B.现有一质量为m、长为l的金属杆ef在t=0时,以初速度v0沿导轨下滑.金属杆ef下滑多长时间时,电容器被击穿?金属杆…     

动能定理在高考中的应用

动能定理为高考的必考点.利用动能定理可求变力做的功,求物体的位移、速度、动摩擦因数等一些物理量,应用十分广泛.动能定理的内容是:"合力所做的功等于物体动能的变化",其数学表达式为Fs=1/2mv22-1/2mv21.动能定理应用广泛,求解方便,是高考的热点和重点,下面通过几道高考试题分类例析,供参考.一、求变力做的功     

动能定理的综合应用

在某些物理问题中,应用动能定理解题比使用牛顿第二定律和运动学公式综合解题更简捷、更迅速.应用动能定理解题是解决物理问题的重要手段之一.一、动能定理1.内容合力所做的功等于物体动能的改变量,或物体所受各力对物体做功的代数和等于物体动能的改变量.数学表达式为:W总=ΔEk=E末-E初或W1+W2+W3+…=ΔEk=E末-E初.2.应用动能定理时必须注意的问题(1)动能定理的研究对象是单个物体或可视为整体的物体系.合力指作用在物体上的所有力的总和,因此必须对物体进行受力分析.(2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系,一般以地面为…