3.全过程利用动能定理

动能定理的表达式是，等号左边的为合外力对物体所做的功，也可以理解成作用在物体上的各力对物体所做功的代数和，即……，这时，物体所受的各力并不一定作用在全过程中，请看下面的例子：

例题4.如图3所示，和为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑圆弧面的两端相切，圆弧所对圆心角为，半径，整个装置处在竖直平面上。一个物体在离弧底的高度处以速率沿斜面向下运动，若物体与斜面间的动摩擦因数，试求物体在斜面(不包括圆弧部分)上能走多长的路程？

解析：设物体在斜面上走过的路程为，经分析，物体在运动过程中只有重力和摩擦力对它做功，最后的状态是在、之间来回运动，则在全过程中，由动能定理得

代入数据，解得

命题解读：本题中，摩擦力并不是作用在整个过程中，如果分段考虑各力做功并利用动能定理列方程求解的话，那将是非常麻烦的。另外，准确的判断并利用物体的最后状态(或位置)，也是全过程利用动能定理的关键所在。

2.求解变力做功

公式的适用条件是：力为恒力，那怎么求解变力做功问题呢？

⑴根据轨迹求解变力做功的大小

例题2.水平放置的转盘杆长为，在杆的一端作用一与杆始终垂直且大小不变的力，则在杆绕轴转动一周的过程中，力对杆所做的功为多少？

解析：将整个的圆周分割成无数小段，直至每一小段的弧长都可以近似的等于其对应的弦长、……，在每一段时间内，力的方向都可看成是不变的，从而就可以把它看成恒力，这样把每一小段上力所做的功求出之后，就可以求得在杆绕轴转动一周的过程中，力对杆所做的功，即

　　　　 ……

　　　　　 ……

命题解读：物体作曲线运动或往复运动时，若变力(方向变，大小不变)始终与速度在同一条直线上，就可以用上述方法计算功，其大小等于力和路程的乘积，如空气阻力、摩擦力等等。其实从结果可以看出，等效于把曲线拉直。

⑵根据动能定理求解变力做功的大小

例题3.质量为小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为

.　　　　 .　　　　 .　　　　 .

解析：设小球在圆周最低点和最高点时速度分别为和，则

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

设经过半个圆周的过程中，小球克服空气阻力所做的功为，则由动能定理得

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　③

解①-③式得

故，本题的正确选项为。

命题解读：该题中，空气阻力是变化的(方向在变，大小也可能在变)，又不知道其大小，所以只能根据动能定理求解功的大小。再如，机车以恒定功率起动过程中，发动机的牵引力不是恒力，求解发动机牵引力所做功的大小时，如果知道功率和时间，可以用进行求解；可如果不知道功率的大小，那就只好用动能定理进行求解。另外，本题中如果空气阻力的大小恒定，就可以用例题2中的方法求解小球克服空气阻力所做功。

1.功的正、负判断

力对物体做的功的公式为，式中的可以是物体所受的其中一个力，也可以是物体所受外力的合力，力对物体做功的正、负取决于力和位移之间夹角的大小。

例题1.如图1所示，站在汽车上的人用手推车，人相对于车静止不动，则下列说法中正确的是　　

①当车匀速运动时，人对车所做的功为零

②当车加速运动时，人对车所做正功

③当车减速运动时，人对车所做负功

④不管车做何种运动，人对车所做的总攻和总功率都为零

.④　　　　　　　　　　　　 .①②　　　　　　　　　　　

.①②③　　 　　　　　　　　.①

解析：设人手对车的作用力为，脚对车的静摩擦力为，则由牛顿第三定律可知，人受到车对他的两个反作用力大小分别为和，方向如图2所示。

当车匀速运动时，人所受的合力为0，则有

　　　 =

此时，人对车所做的功为

而当车加速运动时，人随车也具有向左的加速度，由牛顿第二定律得知

　　　　 ＞

由牛顿第三定律和功的公式，此时人对车所作的功为

　　　　 ＜

即人对车做负功。

同理可得，当车加速运动时，人对车做正功。

综上所述，本题的答案应该选。

命题解读：本题所说的“人对车所做的功”其实是手推车的力和人的脚对车静摩擦力对车做功的总和，不要只理解为人推车的力对车所做的功；题目研究讨论的是人对车所做的功，但要根据人的运动装态，借助于人的受力情况分析得出人作用在车上的力和大小关系，才能判断人对车所做功的情况。

2．下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是

A　 硼(1s²2s²2p¹)　　 B　 铍(1s²2s²)　　 C　 锂(1s²2s¹)

D　 氢(1s¹)　　　　 E　 氦(1s²)

解析：R、U的最外层电子数均为1，R和U最可能处于同一族；Q第一电离能很大，可能为0族元素

　　 答案：E　 E

①原子半径由大到小；

②主要化合价：正价由+1→+7，负价由-4→-1；

③元素性质：同一周期由前往后金属性　　　 ，非金属性　　　 ，同一主族，由上往下金属性　　　 ，非金属性　　　 ；

④电离能：　　 态电 　　性基态原子失去　　　 个电子，转化为气态基态正离子所需要的　　　　　　 叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越　　　　　 。同一元素的第二电离能　　　 第一电离能；同一主族，由上往下第一电离能　　　 ，同一周期由前往后电离有　　　 的趋势，但二、三周期中　　 、　　 、　　 和　　 四种元素的原子第一电离能大于相邻的前后元素的原子，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⑤电负性：电负性用来描述　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，电负性的大小也可作为　　　　　　　　　　　　　　　　　 的尺度，在元素周期表中，电负性最大的是　　　 ，金属的电负性一般　　　 1.8；同一周期由前往后电负性　　　 ，同一主族，由上往下电负性　　　 。

试题枚举

[例1]x 、 y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知

A. x的原子半径大于y的原子半径。　　　 B. x的电负性大于y的电负性。

C. x 的氧化性大于y的氧化性。　　　　　 D. x的第一电离能大于y 的第一电离能。

解析：x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，则y原子比x原子多一个电子层，y原子半径大，A项错误；x是非金属，y是金属，非金属的电负性大于金属，B项正确；y单质无氧化性，C错误；x是非金属，y是金属，非金属的第一电离能大于金属，D错误。

答案：B。

[例2]1、某元素的电离能(电子伏特)如下：

此元素位于元素周期表的族数是

A. IA　　 B. ⅡA　　 C. ⅢA　 D、ⅣA　 E、ⅥA　 F、ⅤA　　 G、 Ⅶ_A

解析：由I₅→I₆电离能发生突跃，可知该元素的原子外层有5个电子。

答案：E。

[例3]应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测中不正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

①Be的氧化物的水化物可能具有两性，②Tl能与盐酸和NaOH溶液作用均产生氢气，③At单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，④Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li₂O₂，其溶液是一种强碱，⑤SrSO₄是难溶于水的白色固体，⑥H₂Se是无色，有毒，比H₂S稳定的气体

A．①②③④　 　　 　B．②④⑥　 　　 C．①③⑤　　 　 D．②④⑤

解析：由对角线规律可知Be的化合物性质与Al的化合物性质相似，①对；Tl与Al同一族，金属性比铝强很多，能与盐酸产生氢气，但不能和NaOH溶液作用，②错；卤化银颜色由上往下加深，溶解度减小，③对；Li在氧气中燃烧，产物是Li₂O，④错；筛选可知

答案：C

[例4]气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p²→1s²2s²2p⁶3s²3p¹

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p³→1s²2s²2p⁶3s²3p²

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴→1s²2s²2p⁶3s²3p³

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p²→1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p¹

解析：题中A、B、C、D依次为Si、P、S、Ge ；Si和Ge同一族，Si在Ge上方，第一电离能大；Si、P、S为同一周期相邻元素，P的3p轨道半充满，电子能量较低，第一电离能大。

答案：B

[例5] 12．下列是几种原子的基态电子排布，电负性最大的原子是　　

A.1s²2s²2p⁴　　　　　 B.1s²2s²2p⁶3s²3p³

C.1s²2s²2p⁶3s²3p²　　 D.1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

解析：题中A、B、C、D依次为O、P、Si、Ga ；O的非金属性最强，电负性最大

答案：A

[例6]根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ/mol)，回答下面各题。

1．在周期表中，最可能处于同一族的是

A　 Q和R　　 B　 S和T　　 C　 T和U　　 D　 R和T　　 E　 R和U

5、某研究性学习小组调查人群中双眼皮与单眼皮(控制眼皮的基因分别用 B、b表示)的遗传情况得到如下统计结果：

　 　据表分析回答下列问题：

　　 (1)根据上表中的第　　　　　 组的调查结果可准确判断该性状的显隐性。

　　 (2)第二组抽样家庭中的父亲的基因型肯定有　　　　　　　　　 。

　　 (3)第三组某家一单眼皮儿子患白化病，这对正常的夫妇再生一肤色正常，双眼皮儿子的概率为　　　　 。正常夫妇生白化孩子原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　　 (4)若第一组中的父母亲都去美容院进行手术后，单眼皮都变成明显的双眼皮，则他们再生一个双眼皮女儿的概率为　　　　　　　　　　　　 。

　　 (5)从理论上计算，第　　　　　 组的子女中的双眼皮与单眼皮之比应为3：1，但实际上并不是3：1的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 6.图为大肠杆菌在一定量的牛肉膏蛋白

胨培养液中的生长曲线，请回答：

(1)收获次级代谢产物的最佳时期是图中的

___________________。

(2)在第18-20h内可作为鉴定菌种的选材时

期，是因为_______________________。

(3)某同学在研究大肠杆菌生长曲线过程中，用如下方法测定菌体湿重：将一定量的大肠杆菌培养液用一张质量为a的定性滤纸过滤，收集菌体；然后在滤纸上用蒸馏水反复洗涤，并将收集到的菌体连同滤纸沥干后称重为b；最后计算出菌体的湿重(b-a)。请您对该同学的方法进行仔细分析，并给以恰当的评价。(2分)

　(4)请设计一实验来验证从人体粪便中分离得到的大肠杆菌生长繁殖所需要的最适温度是37℃(注：在培养液中菌体数越多，菌液越混浊)。

A．材料用具：菌种、牛肉膏蛋白胨培养液、试管、无菌滴管、恒温箱数个等。

B．方法步骤：

①取3支试管，每管装入灭过菌的pH=7.0的牛肉膏蛋白胨培养液各5mL。

②____________________________________________________________。

③____________________________________________________________。

④____________________________________________________________。

C．预期实验现象：________________________________________________。

4、腺苷脱氨酶(ada)是嘌呤代谢中催化腺嘌呤或脱氧腺嘌呤脱氨生成次黄嘌呤的关键酶，ada在淋巴细胞中水平最高，ada缺乏可导致淋巴细胞中脱氧腺苷堆积，进而影响DNA合成和细胞分裂，其结果使T细胞介导的细胞免疫和B细胞介导的体液免疫部受到损害，造成重症联合免疫缺陷病(SCID)。在1990年，经过了长期的审查后，美国NIH(美国国立卫生研究所)终于批准了美国第一例临床基因治疗申请。这例临床患者先天ada基因缺乏，导致她患重症联合免疫缺陷病(SCID)。治疗首先从这个4岁患ada缺乏症的女孩血中获得T细胞，在绝对无菌的环境里用逆转录病毒把ada基因转入T细胞，再在体外大量繁殖扩增。第一次治疗将10亿个这种带正常基因的T细胞输回病孩，以后每隔1-2个月再输1次，共输了7次，患儿的免疫功能在治疗后显著好转，这个女孩治疗上的成功，它标志着人类在治疗遗传性疾病方面进入了一个全新的阶段。

(1)体外培养T细胞获得成功，培养液中应加入 　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　等成分。

(2)在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程操作工具中的 　　　　　　，此基因工程中的目的基因是　　　　　　　　　　　　 ，目的基因的受体细胞是　　　　　　　　　　 　 。

(3)将转基因T细胞多次回输到患者体内后，患者免疫力趋于正常是由于其体内产生了 　　　　　　　　　。

2、在蜜蜂种群中，雌性(蜂王和工蜂)为二倍体，雄性为单倍体，配子染色体数均为N。

研究发现工蜂的下列行为受两对相对独立的基因控制：

行为一：能咬开蜂室盖(h)　　 不能咬开蜂室盖(H)

行为二：能移出蜂室中死掉的幼虫(r)　　 不能移出蜂室中死掉的幼虫(R)

(1)上述工蜂的行为性状中，对蜂群生存最有利的行为组合是　 　　　　，其基因型

为 　　　　　　。这一本能行为是由一系列　 　　　按一定顺序连锁发生构成的。

　　 (2)某实验室现有基因型分别为HHRR、HhRr、HhRR、HHRr的四种蜂王和基因型为hr的雄蜂，要获得具有对蜂群生存最有利行为组合基因型的工蜂，请在上述几种蜂王中选出一种设计选育程序，作出遗传图解并加以简要说明。

1、绿豆种子萌发初期的生长主要是胚轴的伸长。某研究性学习小组从一个农科所获

得了一种复合肥料，他们想探究这种复合肥料溶液在什么浓度范围对绿豆萌发初期的生

长促进作用最大。请你利用下列材料，参与他们的实验设计。

材料：做好标记的大号培养皿若干个、刚萌发出一小段胚轴的绿豆种子若干组(10粒／

组)、复合肥料颗粒、蒸馏水、脱脂棉、直尺等

实验步骤：

　　 最后，将实验数据进行比较分析，得出结论。

49. sounds　 　 50. fine 　　　　 51. work　 　　　　　 52. Thanks　　 　　　 53. difficult

[书面表达]

One possible version:

　　 Li Hua is a young man, my neighbor. Up to now he hasn’t found a job yet. Maybe you wonder why.

　　 He was once advised to learn to use computer, but he thought it was difficult. When he saw others learning English, he shook his head, saying it was too hard to remember the new words. As to science and technology, in his opinion, it was too difficult to understand. What is he fond of? He enjoys watching TV, playing cards, smoking and so on. It’s hard for him to give up all these.

　　 Not long ago, he was eager to seek for a job. When he knew that talents are greatly needed, such as computer engineers, English interpreters and technicians, he sighed and regretted the time he had wasted.