2.如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量相等。Q與輕質(zhì)彈簧相連。設(shè)Q靜止，P以某一初速度向Q運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞。在整個(gè)碰撞過程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能等于

A.P的初動(dòng)能　　　 B.P的初動(dòng)能的1/2

C.P的初動(dòng)能的1/3　　 D.P的初動(dòng)能的1/4

1.一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v。在此過程中，

A.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt，地面對(duì)他做的功為

B.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt，地面對(duì)他做的功為零

C.地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為

D.地面對(duì)他的沖量為mv－mgΔt，地面對(duì)他做的功為零

(四)布置作業(yè)　 課本P₁₁₄⑹⑺

(三)跨學(xué)科滲透

[例題5]已知地球半徑，地球質(zhì)量，引力常量。假定“神舟二號(hào)”無人飛船在離地面高的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

⑴“神舟二號(hào)”無人飛船運(yùn)行的周期和飛行速度分別約為：　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．80min　 7.7×10³m/s　　　　　　　　　　　　　 B．90min　 7.7×10³m/s

C．85min　 7.9×10³m/s　　　　　　　　　　　　　 D．24h　 7.9×10³m/s

⑵若在“神舟二號(hào)”無人飛船的軌道艙中進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)儀器中仍然可以正常使用

　 的是：　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

①密度計(jì)；②物理天平；③電子秤；④擺鐘；⑤水銀氣壓計(jì)；⑥水銀溫度計(jì)；⑦多用電表。

　　　 A．②③④⑤　　　　　　 B．①②⑦　　　　　　　 C．⑥⑦　　　　　　　　　 D．①③⑥⑦

⑶若在“神舟二號(hào)”無人飛船的軌道艙中進(jìn)行空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中生長(zhǎng)的植物具有的特

　 性是：　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．根向地生長(zhǎng)，莖背地生長(zhǎng)

B．根、莖都向地生長(zhǎng)

C．根、莖都背地生長(zhǎng)

D．根失去了向地生長(zhǎng)特性，莖失去了背地生長(zhǎng)特性

⑷由于空氣阻力的作用，“神舟二號(hào)”無人飛船的返回艙在將要著陸之前，有一段勻速下落

　 的過程。設(shè)返回艙所受空氣阻力與其速度的平方成正比，與其迎風(fēng)面的截面積成正

　 比，比例系數(shù)為，返回艙的質(zhì)量為，則在返回艙勻速下落的過程中所受空氣阻力和

　 速度分別為：　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．　　　 　　　　　　　　 B．

　　　 C． 　　　　　　　　　　　　 D．

[解析]本題的第⑴⑵⑶小題描述的是“神舟二號(hào)”在軌道上運(yùn)行的規(guī)律及特性，第⑷小題則是分析著陸前、勻速下落時(shí)的受力情況。

⑴由，

得，

由

得

⑵飛船正常運(yùn)行時(shí)，艙內(nèi)一切物體都處于完全失重狀態(tài)，因而凡工作原理與重力有關(guān)的儀器都不能使用。而水銀溫度計(jì)(液體的熱脹冷縮)、多用電表(通電線圈在磁場(chǎng)力作用下的轉(zhuǎn)動(dòng))仍可使用。

⑶地面上的植物，根的向地生長(zhǎng)的莖背地生長(zhǎng)是由于重力作用使生長(zhǎng)素分布不均勻而產(chǎn)生的植物應(yīng)激性現(xiàn)象。在“神舟二號(hào)”飛船的軌道艙中，植物處于完全失重狀態(tài)，根就失去了向地生長(zhǎng)特性，莖也失去了背地生長(zhǎng)特性。

⑷返回艙勻速下落的過程中受力平衡，即得得

答案：⑴B；⑵C；⑶D；⑷B

(二)聯(lián)系實(shí)際題

[例題3]我國先后發(fā)射的“風(fēng)云一號(hào)”和“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星，運(yùn)行軌道不同。“風(fēng)云一號(hào)”采用“極地圓形軌道”，軌道平面與赤道平面垂直，通過地球兩極，每12小時(shí)巡視地球一周，每天只能對(duì)同地區(qū)進(jìn)行兩次觀測(cè)；“風(fēng)云二號(hào)”采用“地球同步軌道”，軌道平面在赤道平面內(nèi)，能對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)。

⑴對(duì)于這兩種不同軌道上運(yùn)行的兩顆氣象衛(wèi)星，在運(yùn)行與觀測(cè)時(shí)：　 　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星觀測(cè)區(qū)域比“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星觀測(cè)區(qū)域大

　　　 B．“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星軌道半徑比“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星軌道半徑大

　　　 C．“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星運(yùn)行周期比“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星運(yùn)行周期大

　　　 D．“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星運(yùn)行速度比“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星運(yùn)行速度大

⑵為了使極地圓形軌道平面與日地線的夾角即太陽的光照角不變，軌道平面須繞地球自轉(zhuǎn)軸

　 旋轉(zhuǎn)，這個(gè)旋轉(zhuǎn)的角速度是：　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．　　　 B．　　　 C． D．

[解析]本題作為教材的延伸，從課本上學(xué)到的人造衛(wèi)星的基本理論知識(shí)出發(fā)，結(jié)合地理學(xué)科的有關(guān)知識(shí)，對(duì)“風(fēng)云一號(hào)”和“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星的不同工作用途及各自特點(diǎn)進(jìn)行了分析。

⑴由題意可知“風(fēng)云一號(hào)”和“風(fēng)云二號(hào)”兩顆衛(wèi)星的周期分別為小時(shí)，小時(shí)。根據(jù)，

可得，

根據(jù)，

可得。

可知周期較大的衛(wèi)星，軌道半徑較大，而沿極地形軌道運(yùn)行的“風(fēng)云二號(hào)”的觀測(cè)范圍較大。

⑵使用物理學(xué)中的角速度及地理學(xué)中的太陽日、恒星日的有關(guān)知識(shí)即可求解。

正確答案為：⑴D；⑵C、D。

[例題4]一組太空人乘太空穿梭機(jī)，去修理位于離地球表面的圓形軌道上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H。機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉推動(dòng)火箭，而望遠(yuǎn)鏡則在穿梭機(jī)前方數(shù)公里處，如圖所示，設(shè)G為引力常數(shù)，而為地球質(zhì)量。(已知：地球半徑為)。

⑴在穿梭機(jī)內(nèi)，一質(zhì)量為的太空人的視重是多少？

⑵①計(jì)算軌道上的重力加速度的值。

②計(jì)算穿梭機(jī)在軌道上的速率和周期。

⑶穿梭機(jī)須首先螺旋進(jìn)入半徑較小的軌道，才有較大的角速度以超前望遠(yuǎn)鏡。用上題的結(jié)果判斷穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道時(shí)應(yīng)增加還是減少其原有速率，解釋你的答案。

[解析]⑴在穿梭機(jī)內(nèi)，一質(zhì)量為的太空人的視重為0。

⑵①因?yàn)?sub>，所以，其中，。

得。

②地球?qū)Υ┧髾C(jī)的萬有引力提供向心力。

有：，所以。

⑶由有，因引力做正功，動(dòng)能增加，低軌道環(huán)繞速度大于原軌道環(huán)繞速度，又因?yàn)?sub>，，，則，從而獲得較大的角速度，則可能趕上哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H。

(一)學(xué)科內(nèi)綜合

[例題1]宇宙飛船以的加速度勻加速上升，在飛船中用彈簧秤測(cè)得質(zhì)量為10kg的物體的視重為75N，若已知地球半徑為6400km，求測(cè)量時(shí)飛船所處的位置距地面的高度(g為地面的重力加速度)。

解：取物體為研究對(duì)象。

它受到重力拉力的作用，

由牛頓第二定律：得，

又∵，

，

∴，

∴

[例題2]宇航員在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球，經(jīng)過時(shí)間t，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)。若拋出的初速度增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為。已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，設(shè)星球的半徑為R，萬有引力常量為G，求該星球的質(zhì)量。

解：設(shè)拋出點(diǎn)的高度為，第一次平拋水平射程為，則：

………………………①

由于第二次拋出點(diǎn)的高度與第一次相同，則落地時(shí)間一樣，

所以第二次平拋水平射程為。

則：………② 　　　　 由①②兩式得…………③

又因?yàn)?sub>………………④　　　　　 由萬有引力定律，……⑤

由③④⑤式可得

　　 本節(jié)課是新課程改革下的一堂新課。在課堂教學(xué)中，進(jìn)行了大量學(xué)生實(shí)驗(yàn)。真正把實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題，設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)，解決新問題，將探索引向深入。使學(xué)生整體把握本節(jié)主要內(nèi)容，有利于掌握新知識(shí)。

同時(shí)，也鍛煉了學(xué)生的思維想象能力、合作能力以及在科學(xué)探索中最為重要的動(dòng)手能力。做學(xué)結(jié)合，學(xué)以致用，兩者相互促進(jìn)。

實(shí)驗(yàn)五：Fe²⁺ → Fe³⁺　 ：加入新制氯水

Fe³⁺ → Fe²⁺　 ：加入加入鐵粉　　　　 “鐵三角”

實(shí)驗(yàn)六：2Fe³⁺ + Cu ＝ 2Fe²⁺ + Cu²⁺　 (制印刷線路)

實(shí)驗(yàn)一：Fe²⁺溶液呈淺綠色，F(xiàn)e³⁺溶液呈棕黃色。

實(shí)驗(yàn)二：Fe³⁺ + 3SCN^--= Fe(SCN)₃　

Fe³⁺遇到KSCN溶液變成血紅色，F(xiàn)e²⁺遇KSCN溶液不顯血紅色。

實(shí)驗(yàn)三：Fe³⁺+3OH^-＝Fe(OH)₃↓

實(shí)驗(yàn)四：Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)₂↓　　　　 4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O = 4Fe(OH)₃

白色的Fe(OH)₂(為+2價(jià)鐵)被空氣里的氧氣最后氧化成紅褐色的Fe(OH)₃(為+3價(jià)鐵)

小結(jié)--Fe²⁺與 Fe³⁺的鑒別方法：①直接觀察溶液顏色；②與KSCN反應(yīng)；③與NaOH反應(yīng)

3、與鹽溶液

Fe+Cu²⁺ = Fe²⁺+Cu　　　 2Ag⁺ + Cu = Cu²⁺+2Ag