2.如图实-11-5所示是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细
线悬挂于O点,O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱.实验时,调节
悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高.将球1
拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上.释放球1,当它摆
到悬点正下方时与球2发生对心碰撞.碰后球1向左最远可摆到B点,
球2落到水平地面上的C点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞
时动量守恒.现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的
距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外:
(1)还需要测量的量是______________、________________和________________.
(2)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为________________________.(忽略小球的大小)
解析:(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化,根据弹性球1碰撞前后的高度a和b,由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度,故只要再测量弹性球1的质量m1,就能求出弹性球1的动量变化;根据平拋运动的规律只要测出立柱高h和桌面高H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化,故只要测量弹性球2的质量和立柱高h、桌面高H就能求出弹性球2的动量变化.
(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程为
2m1=2m1+m2 .
答案:弹性球1、2的质量m1、m2
立柱高h 桌面高H
(2)2m1=2m1+m2
1.某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩
了的轻质弹簧,如图实-11-4所示,将这一系统置于光滑
的水平桌面上,烧断细线,观察木块的运动情况,进行必要
的测量,验证物体间相互作用时动量守恒.
(1)该同学还必须有的器材是________________.
(2)需要直接测量的数据是___________________________
________________________________________________________________________.
(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是_______________________________________.
解析:这个实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同,也是通过测平抛运动的位移来代替它们作用完毕时的速度.
答案:(1)刻度尺、天平 (2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离x1、x2
(3)m1x1=m2x2
27. (2009福建卷文)等比数列中,已知
(I)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若分别为等差数列的第3项和第5项,试求数列的通项公式及前项和。
解:(I)设的公比为
由已知得,解得
(Ⅱ)由(I)得,,则,
设的公差为,则有解得
从而
所以数列的前项和
28(2009重庆卷文)(本小题满分12分,(Ⅰ)问3分,(Ⅱ)问4分,(Ⅲ)问5分)
已知.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)设为数列的前项和,求证:;
(Ⅲ)求证:.
解:(Ⅰ),所以
(Ⅱ)由得即
所以当时,于是
所以
(Ⅲ)当时,结论成立
当时,有
所以
26.(2009湖北卷文)已知{an}是一个公差大于0的等差数列,
且满足a3a6=55, a2+a7=16.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式:
(Ⅱ)若数列{an}和数列{bn}满足等式:an==,求数列{bn}的前n项和Sn
解(1)解:设等差数列的公差为d,则依题设d>0
由a2+a7=16.得 ①
由得 ②
由①得将其代入②得。即
(2)令
两式相减得
于是
=-4=
25. (2009陕西卷文)已知数列满足, .
令,证明:是等比数列;
(Ⅱ)求的通项公式。
(1)证
当时,
所以是以1为首项,为公比的等比数列。
(2)解由(1)知
当时,
当时,。
所以。
24. (2009辽宁卷文)等比数列{}的前n 项和为,已知,,成等差数列
(1)求{}的公比q;
(2)求-=3,求
解:(Ⅰ)依题意有
由于 ,故
又,从而 5分
(Ⅱ)由已知可得
故
从而 10分
23. (2009全国卷Ⅱ理)设数列的前项和为 已知
(I)设,证明数列是等比数列
(II)求数列的通项公式。
解:(I)由及,有
由,...① 则当时,有.....②
②-①得
又,是首项,公比为2的等比数列.
(II)由(I)可得,
数列是首项为,公差为的等比数列.
,
评析:第(I)问思路明确,只需利用已知条件寻找.
第(II)问中由(I)易得,这个递推式明显是一个构造新数列的模型:,主要的处理手段是两边除以.
总体来说,09年高考理科数学全国I、Ⅱ这两套试题都将数列题前置,主要考查构造新数列(全国I还考查了利用错位相减法求前n项和的方法),一改往年的将数列结合不等式放缩法问题作为押轴题的命题模式。具有让考生和一线教师重视教材和基础知识、基本方法基本技能,重视两纲的导向作用。也可看出命题人在有意识降低难度和求变的良苦用心。
22. (2009天津卷文)已知等差数列的公差d不为0,设
(Ⅰ)若 ,求数列的通项公式;
(Ⅱ)若成等比数列,求q的值。
(Ⅲ)若
(1)解:由题设,
代入解得,所以
(2)解:当成等比数列,所以,即,注意到,整理得
(3)证明:由题设,可得,则
①
②
①-②得,
①+②得,
③
③式两边同乘以 q,得
所以
(3)证明:
=
因为,所以
若,取i=n,
若,取i满足,且,
由(1)(2)及题设知,,且
① 当时,,由,
即,
所以
因此
② 当时,同理可得因此
综上,
[考点定位]本小题主要考查了等差数列的通项公式,等比数列通项公式与前n项和等基本知识,考查运算能力和推理论证能力和综合分析解决问题的能力。
21.(2009江西卷文)数列的通项,其前n项和为.
(1) 求;
(2) 求数列{}的前n项和.
解: (1) 由于,故
,
故 ()
(2)
两式相减得
故
20.(2009安徽卷文)已知数列{} 的前n项和,数列{}的前n项和
(Ⅰ)求数列{}与{}的通项公式;
(Ⅱ)设,证明:当且仅当n≥3时,<
[思路]由可求出,这是数列中求通项的常用方法之一,在求出后,进而得到,接下来用作差法来比较大小,这也是一常用方法。
[解析](1)由于
当时,
又当时
数列项与等比数列,其首项为1,公比为
(2)由(1)知
由即即
又时成立,即由于恒成立.
因此,当且仅当时,
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