第一章 生物力学基础 通过复习后，应该: 1.掌握刚体定轴转动的角速度、角加速度、转动惯量、转动定律、角动量、物体平衡的力学条件; 2.理解物体形变时的张应变和张应力、切应变和切应力、体应变和体压强; 3.了解人体骨骼、肌肉、血管壁的力学性质以及作用在骨骼上的力。 1-1 一飞轮以转速为转动，受到制动后均匀地减速，经后静止，求: ①飞轮的平均角加速度; ② 时刻的角速度; ③若飞轮的半径为，时刻的飞轮边缘的切向速度和向心加速度。 解: ①已知初始角速度为，末角速度, ，根据，可得飞轮的平均角加速度为 ②根据 ，可得时刻的角速度为 ③已知，时刻的飞轮边缘的切向速度为 向心加速度为 1-2 一长为，半径为、质量为的均匀圆柱体，计算转轴通过圆柱体的几何轴线时，圆柱体的转动惯量。 解: 由于质量是均匀分布的，其圆柱体密度，把圆柱体看成由许多同轴的薄圆筒组成（见本题附图），其半径为，厚度为的薄圆筒的质量元为，该薄圆筒对于通过圆柱体几何轴线的转动惯量为，所以整个圆柱体对该转轴的转动惯量为 LRr L R r dr 将代入上式得 习题1-2附图 1-3 一密度均匀的圆环形薄板，质量为，内径为 ，外径为，求该圆环形薄板对垂直通过中心的转轴的转动惯量。 解: 由于质量是均匀分布的，故圆板的面密度，如本题附图所示，距离圆心为，宽度为的圆环面元的面积，其质量元为应用转动惯量积分式计算 R1R R1 R2 r dr 将代入上式得 习题1-3附图 1-4 两物体的转动动能之比为1∶4，转动惯量之比为2∶1，求两物体的角速度之比。 解: 刚体的转动动能为，由此可得。已知第一个物体与第二个物体的，，故两物体的角速度之比为 1-5 两个圆盘用密度不同的金属制成，但质量和厚度相等，转轴垂直通过圆盘中心，问哪个圆盘具有较大的转动惯量。 答: 设圆盘的密度，由于两圆盘的质量和厚度相同，而质量，因，故，即密度大的圆盘半径小，利用习题1-2的结果，圆盘的转动惯量为 可见，本题中密度小的圆盘具有较大的转动惯量。该题说明，如果改变物体的质量分布，就会改变物体的转动惯量。 1-6 电动机带动一个转动惯量为的系统作定轴转动，在内由静止开始达到的转速，假定在这一过程中转速是均匀增加的，求电动机对转动系统施加的力矩。 解: 已知系统的转动惯量，在内，角速度由增加到 ，故在这段时间内的平均角加速度为 根据，可得电动机对转动系统施加的力矩为 1-7 如本题附图所示，用轻质线绕在半径为、质量为 的圆盘上，线的一端挂有质量为 的物体，如果圆盘可绕过盘心的垂直轴在竖直平面内转动（摩擦力矩不计），求物体下落的加速度和圆盘转动的角加速度。 解: 忽略轻质线的转动惯量，设线对物体的拉力为，物体下落的加速度为，圆盘转动的角加速度为，由于圆盘绕过盘心的垂直轴转动，其转动惯量，根据牛顿第二定律和刚体的转动定律以及附图，可得以下三个方程 Rβαm2m R β α m2 m1 ③式也代入①式，经整理后，可得圆盘的角加速度为 物体下落的加速度为 习题1-7附图 1-8 一转台绕竖直固定轴转动，每转一周，转台对轴的转动惯量为 ，质量为的人开始时站在台中心，随后沿半径向外跑去，当此人离台中心时，转台的角速度是多少? 解: 已知人在台中心时系统的转动惯量，角速度。若将人视为一个的质点，则当人在离台中心时，整个系统的转动惯量为 人沿半径向外跑去时，系统所受的合外力矩为零，根据角动量守恒定律，，有，由此可得人离台中心时，转台的角速度为 1-9 一人坐在转椅上，双手

高中物理基本概念、定理、定律、公式（表达式）总表

一、质点的运动（1）------直线运动

1.平均速度V平=S/t （定义式）

8.实验用推论ΔS=aT2ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差

注：(1)平均速度是矢量。(2)物体速度大,加速度不一定大。(3)a=(V t-V o)/t只是量度式，不是决定式。(4)其它相关内容：质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/

3.下落高度h=gt2/2（从V o位置向下计算）

注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动规律。

(2)a=g=9.8≈10m/s2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。

5.往返时间t=2V o/g （从抛出落回原位置的时间）

注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。(2)分段处理：向上为匀减速运动，向下为自由落体运动，具有对称性。(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。

二、质点的运动（2）----曲线运动万有引力

浙江物理选考高分突破专题复习教师Word文档第二部分Word版含答案

题型专项训练 一、选择题满分练 选择题45分练(1) 一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。 1．(2016·浙江丽水中学高二下学期期末)在物理学史上，通过“理想实验”推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是(　　) A．亚里士多德、伽利略 B．伽利略、牛顿 C．牛顿、爱因斯坦 D．爱因斯坦、亚里士多德 解析　在物理学史上，正确认识运动和力的关系并且推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是伽利略和牛顿。故选B。 答案　B 2．甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似当作匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图1所示，分别作出在这段x、速度v与时间t的关系图象，正确的是(　　) 图1 解析　由题图可知，在相同时间内乙的位移大于甲，说明乙的速度大于甲，只有选项B正确。 答案　B 3．(2016·9月金华十校联考)如2为第八届珠海航展上中国空军“八一”飞行表演队驾驶“歼10”战机的情景。当战机大仰角沿直线加速爬行时，战机所受合力方向(　　) 图2 A．竖直向上 B．与速度方向相同 C．与速度方向相反 D．与速度方向垂直 解析　沿直线加速运动，需要速度与加速度方向相同，所以B正确，A、C、D错误。 答案　B 4．(2016·江苏单有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。图3中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是(　　) 图3 A．① B．② C．③ D．④ 解析　不计空气阻力，A、B两球运动过程中加速度a＝g，以相同速率沿同一方向抛出，都做斜上抛运动，故两球轨迹相同，A选项正确。 答案　A 5．(2016·浙江嘉兴学考二模)如图4所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重为G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧再缩短x，则此时弹簧的弹力为(　　) 图4 A．kx B．kx＋GC．G－kx D．G 解析　小球处于A位置时，保持静止状态，受重力和弹力，二力平衡，故弹力等于重力，即 G＝kx1① 小球处于B位置时，保持静止状态，受重力、压力F和弹簧弹力作用，根据共点力平衡条件得F＋G＝F弹② 根据胡克定律，有 F弹＝k(x1＋x)③ 由①③两式解得F弹＝G＋kx。故选B。 答案　B 6．如图5所示，北京时间2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送人预定转移轨道。第16颗北斗导航卫星是一颗地球静止轨道卫星，它将与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，形成区域服务能力。根据计划，北斗卫星导航系统将于2013年初向亚太大部分地区提供服务。下列关于这颗卫星的说法正确的是(　　) 图5 A．该卫星正常运行时一定处于赤道正上方，角速度小于地球自转角速度 B．该卫星正常运行时轨道也可以经过地球两 C．该卫星的速度小于第一宇宙速度 D．如果知道该卫星的周期与轨道半径可以计算出其质量 解析　由题意知这是一颗地球同步卫星，所以其轨道一定处于赤道正上方，角速度与地球自转角速度相同，选项A、B错误；该卫星高度很大，不是贴近地球表面运行，所以其速度远小于第一宇宙速度，选项C正确；如果知道该卫星的周期与轨道半径，根据G＝mr可以计算出地球质量M，但不能计算出卫星质量，D错误。 答案　C 7．(2016·河北衡水中学模拟)如图6所示，质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45 m，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则(　　) 图6 A．小物块的初速度是5 m/s B．小物块的水平射程为1.2 m C．小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功 D．小物块落地时的动能为0.9 J 解析　小物块在桌面上克服摩擦力做功Wf＝μmgL＝2 J，C错；在水平桌面上滑行，由动能定理得－Wf＝mv2－mv，解得v0＝7 m/s，A错；小物块有x＝vt、h＝gt2，解得x＝0.9 m，B错；设小物块落地时动能为Ek，由动能定理得mgh＝Ek－mv2，解得Ek＝0.9 J，D正确。 答案　D 8．(2016·浙江名校协作体模拟)如图7所示为航母上电磁弹射装置的等效电路图(C充电，弹射时，电容器释放储存电能所产生的强大电流经过导体棒EF，EF在磁场(方向垂直纸面向外)作用下加速。则下列说法正确的是(　　) 图7 A．电源给电容器充电后，M板带正电 B．导体棒在安培力作用下向右运动 C．超级电容器相当电源，放电时两端电压不变 D．在电容器放电过程中，电容器电容不断减小 解析　电源给电容器充电时，与电