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简答题高中物理

2018-07-24

已知一质量为m的质点在x轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离x的平方成反比，即后是比例常数。设质点在x=A时的速度为零，求处的速度的大小。

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参考答案

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答案解析

根据牛顿第二定律：

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1 案例：
下面为一道物理试题和某学生的解答过程。
题目：有一个直流电动机，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0．4A;若把电动机接入2．0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。求电动机正常工作时的输出功率是多少?如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多少?
解：电动机不转时可以计算出电动机的内阻，

电动机正常工作时，输出功率

被卡住时发热功率

问题：
(1)指出此道试题检测了学生所学哪些知识点。(4分)
(2)分析错误原因并给出正确解题过程。(6分)
(3)针对学生解题过程中存在问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。(10分)

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2 案例：
下面是某位老师讲授“功的表达式”的教学片段。
师：初中我们学过做功的两个要素是什么?
生：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。
师：在高中，我们把一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移。这时我们就说这个力对物体做了功。
生：恩，为什么要引入位移这个概念呢?
师：这很简单，位移有方向性，就有了正功和负功之分。现在我们来看问题一：物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，求力F对物体所做的功。

生：根据功的定义，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积，W=Fs。
师：问题二：如果力的方向与物体的运动方向成α角呢?同学们要注意力和位移都是矢量可以分解。

生：把力分解成和位移方向相同的一个分量，就可以用定义求了，做的功是

师：对，这就是我们所说的功的表达式

就是力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。
问题：
(1)对上述教学片段进行评析。(15分)
(2)针对教学片段存在的问题，设计教学片段让学生掌握功的表达式。(15分)

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3 阅读材料，根据要求完成教学设计。
材料：如图所示为高中物理某版本教材“单摆”一节中“单摆是否是简谐运动”的探究实验。
演示：
如图11．4-2．细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器向下喷出细细的一束墨水。沿着与摆动方向垂直的方向匀速拖动一张白纸，白纸上的墨迹便画出振动图像(x-t图像)。
注射器的摆动是不是简谐运动?

任务：
(1)这个演示实验可用于什么物理知识的教学?(4分)
(2)用此实验设计一个教学片段，帮助学生理解与该现象相关的物理知识。(8分)

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