題目列表(包括答案和解析)
例題如圖所示,A、B兩物體的重力分別是Ga=3 N、Gb=4 N,A用懸繩掛在天花板上,B放在水平地面上,A、B間的輕彈簧上的彈力F=2 N,則繩中張力Fr和B對(duì)地面的壓力Fn的可能值分別為
A.7 N和10 N
B.5 N和2 N
C.1 N和6 N
D.2 N和5 N
某實(shí)驗(yàn)小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“3.8 V,1 W”的小燈泡R L的R~U曲線,所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇:
A.電壓表V (量程5 V,內(nèi)阻約為5 kΩ)
B.直流電源E (電動(dòng)勢(shì)4.5 V,內(nèi)阻不計(jì))
C.電流表A1 (量程150 mA,內(nèi)阻約為2 Ω)
D.電流表A2 (量程300 mA,內(nèi)阻約為1 Ω)
E.滑動(dòng)變阻器R1 (阻值0~10 Ω)
F.滑動(dòng)變阻器R2 (阻值0~200 Ω)
(1)實(shí)驗(yàn)中為了比較準(zhǔn)確測(cè)量、方便調(diào)節(jié),電流表應(yīng)選用__________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(填寫儀器符號(hào));
(2)要求實(shí)驗(yàn)中小燈泡電壓從零逐漸增大到額定電壓,測(cè)量誤差盡可能小。請(qǐng)你為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)電路圖,畫在答題紙方框中;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并描繪出了R—U的圖象,如圖甲所示。由圖象可知,當(dāng)所加電壓為3.00 V時(shí),燈泡實(shí)際消耗的電功率為__________W(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)。已知燈絲電阻R與其溫度t的關(guān)系是R=k(t+273)(k為比例系數(shù)),室溫為27℃,可知該燈泡正常發(fā)光時(shí),燈絲的溫度約為__________℃;
(4)小燈泡的P—U圖象和I-U圖象如圖乙所示。則小燈泡的電功率P隨電壓U變化的圖象是____________;伏安特性曲線是_____________。
A.① B.② C.③ D.④
1.在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)用甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)得到彈簧伸長(zhǎng)X與彈簧受到拉力F關(guān)系如圖a所示,由圖求得彈簧乙的勁度系數(shù) N/m。若要在兩根彈簧中選用一個(gè)來制作精確程度較高的彈簧秤,應(yīng)選彈簧 ;用制作好的彈簧秤來測(cè)量物質(zhì)的重力,如圖b所示,物體重
N。
2.小明同學(xué)用下列器材描繪額定電壓為3.0V的小燈泡伏安特性圖線(電壓變化要求從零開始),并研究小燈泡實(shí)際功率及燈絲溫度等問題。
A.電流表(0.6A, 1) B.電壓表(3V,1k)
C.滑動(dòng)變阻器(10,1A) D.電源(4V,內(nèi)阻不計(jì))
①用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。
②開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于 端(填“a”或“b”)。
③閉合開關(guān),變阻器的滑片向b端移動(dòng),電壓表的示數(shù)逐漸增大,電流表指針卻幾乎不動(dòng),則電路的故障為 。
④排除故障后,小明完成了實(shí)驗(yàn),并由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出小燈泡I—U圖像如圖中實(shí)線所示。由圖可確定小燈泡在電壓為2.0V時(shí)實(shí)際功率為 (保留兩位有效數(shù)字)
⑤下左圖是用多用電表歐姆擋“×1”擋直接測(cè)量小燈泡燈絲在27℃時(shí)電阻值,則阻值為
,若小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(203+t),k為比例常數(shù)。根據(jù)I—U圖中的實(shí)線,估算該燈泡正常工作時(shí)燈絲的溫度約為 ℃。
⑥若I—U圖中的虛線I或II表示小燈泡真實(shí)的伏安特性曲線,與實(shí)線相比,虛線 (填I(lǐng)或II)才是真實(shí)的伏安特性曲線。
1.在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)用甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)得到彈簧伸長(zhǎng)X與彈簧受到拉力F關(guān)系如圖a所示,由圖求得彈簧乙的勁度系數(shù) N/m。若要在兩根彈簧中選用一個(gè)來制作精確程度較高的彈簧秤,應(yīng)選彈簧 ;用制作好的彈簧秤來測(cè)量物質(zhì)的重力,如圖b所示,物體重
N。
2.小明同學(xué)用下列器材描繪額定電壓為3.0V的小燈泡伏安特性圖線(電壓變化要求從零開始),并研究小燈泡實(shí)際功率及燈絲溫度等問題。
A.電流表(0.6A, 1) B.電壓表(3V,1k)
C.滑動(dòng)變阻器(10,1A) D.電源(4V,內(nèi)阻不計(jì))
①用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。
②開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于 端(填“a”或“b”)。
③閉合開關(guān),變阻器的滑片向b端移動(dòng),電壓表的示數(shù)逐漸增大,電流表指針卻幾乎不動(dòng),則電路的故障為 。
④排除故障后,小明完成了實(shí)驗(yàn),并由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出小燈泡I—U圖像如圖中實(shí)線所示。由圖可確定小燈泡在電壓為2.0V時(shí)實(shí)際功率為 (保留兩位有效數(shù)字)
⑤下左圖是用多用電表歐姆擋“×1”擋直接測(cè)量小燈泡燈絲在27℃時(shí)電阻值,則阻值為
,若小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(203+t),k為比例常數(shù)。根據(jù)I—U圖中的實(shí)線,估算該燈泡正常工作時(shí)燈絲的溫度約為 ℃。
⑥若I—U圖中的虛線I或II表示小燈泡真實(shí)的伏安特性曲線,與實(shí)線相比,虛線 (填I(lǐng)或II)才是真實(shí)的伏安特性曲線。
一、選擇題(本題共10小題,每題4分,共40分)
1.解析:當(dāng)θ較小時(shí)物塊與木板間的摩擦力為靜摩擦力,摩擦力大小與物塊重力沿板方向的分力大小相等,其大小為:,按正弦規(guī)律變化;當(dāng)θ較大時(shí)物塊與木板間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,摩擦力大小為:,按余弦規(guī)律變化,故選B.答案:B
2.解析:物體緩慢下降過程中,細(xì)繩與豎直方向的夾角θ不斷減小,可把這種狀態(tài)推到無限小,即細(xì)繩與豎直方向的夾角為零;由平衡條件可知時(shí),,,所以物體緩慢下降過程中,F(xiàn)逐漸減小,F(xiàn)f逐漸減小。故選D。
3. 解析: 由于二者間的電場(chǎng)力是作用力與反用力,若以
B為研究對(duì)象,絕緣手柄對(duì)B球的作用力未知,陷入困境,
因此以A為研究對(duì)象。設(shè)A帶電量為q,B帶電量為Q,
AB間距離為a,OB間距離為h ,由庫(kù)侖定律得
,由三角形OAB得,以B球?yàn)檠芯繉?duì)象,
受力如圖3所示,由平衡條件得,由以上三式
得,
所以,故正確選項(xiàng)為D。
4.解析:設(shè)兩三角形滑塊的質(zhì)量均為m,對(duì)整體有:
滑塊B受力如圖所示,則對(duì)B有:,
可解得:
5.解析:在增加重力時(shí),不知哪根繩子先斷.故我們選擇O點(diǎn)為研究對(duì)象,先假設(shè)OA不會(huì)被拉斷,OB繩上的拉力先達(dá)最大值,則:,由拉密定理得:
解得:,OA將被拉斷.前面假設(shè)不成立.
再假設(shè)OA繩子拉力先達(dá)最大值,,此時(shí),由拉密定理得:
解得:,故OB將不會(huì)斷.
此時(shí),,故懸掛重物的重力最多只能為,所以C正確,答案C。
6.解析:物體受力平衡時(shí),無論如何建立直角坐標(biāo)系,兩個(gè)方向上的合力均為零。若以O(shè)A和垂直于OA方向建立坐標(biāo)系,可以看出該力沿F1方向,A物體不能平衡;以水平和豎直方向建立坐標(biāo)系,F4不能平衡。因此選BC,答案:BC
7.解析:由平衡知識(shí)可得,繩中拉力FT的大小不變,總等于物A的重力;假設(shè)汽車在滑輪的正下方,則繩中拉力FT的水平分量為零,此時(shí)汽車對(duì)地面的壓力FN最小,汽車受到的水平向右的的摩擦力Ff為零;當(dāng)汽車距滑輪下方為無窮遠(yuǎn)處時(shí),繩中拉力FT的豎直分量為零,汽車對(duì)地面的壓力FN最大,汽車受到的水平向右的的摩擦力Ff最大,故選B.答案:B
8.解析:本題“濾速器”即速度選擇器,工作條件是電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡,即qvB=qE,所以v=E/B。顯然“濾速器”只濾“速”,與粒子電性無關(guān),故可假設(shè)粒子電性為正,若a板電勢(shì)較高,則電場(chǎng)力方向指向b板,洛侖茲力應(yīng)指向a板方可滿足條件,由左手定則可得選項(xiàng)A是正確的;若a板電勢(shì)較低,同理可得選項(xiàng)D是正確的。答案:AD。
9.解析:若AB逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),則A對(duì)皮帶的靜摩擦力向左、B對(duì)皮帶的靜摩擦力向右才能將上方皮帶拉緊,因此皮帶相對(duì)A輪有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),A為從動(dòng)輪,B正確;同理,D項(xiàng)正確。答案:BD。
10.D解析:對(duì)物體受力分析,作出力的矢量三角形,就可解答。
二、填空和實(shí)驗(yàn)題
11.Mg 將第2、3塊磚看成一個(gè)整體。由于對(duì)稱性,第1、4塊磚對(duì)2、3整體的摩擦力必定相同,且二者之和等于2、3整體的重力。所以第2與第1塊磚的摩擦力大小為mg。
12.微粒在重力、電場(chǎng)力和洛侖茲力作用下處于平衡狀態(tài),受力分析如圖,可知,
得電場(chǎng)強(qiáng)度,磁感應(yīng)強(qiáng)度
13.探究一個(gè)規(guī)律不應(yīng)該只用特殊的來代替一般。所以本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)分力的大小應(yīng)不相等,所以橡皮條也就不在兩繩夾角的平分線上,而兩繩的長(zhǎng)度可以不等。所以A、B不對(duì)。實(shí)驗(yàn)要求作用的效果要相同,因此O點(diǎn)的位置不能變動(dòng)。因此D不對(duì)。實(shí)驗(yàn)中合力的大小應(yīng)是量出來而不是算出來的,所以F不對(duì)。答案:C。
14.(1)因紙質(zhì)量較小,兩者間摩擦力也小,不易測(cè)量。紙貼在木板上,可增大正壓力,從而增大滑動(dòng)摩擦力,便于測(cè)量。
(2)①參考方案:只要將測(cè)力計(jì)的一端與木塊A相連接,測(cè)力計(jì)的另一端與墻壁或豎直擋板之類的固定物相連.用手通過輕繩拉動(dòng)木板B,讀出并記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F,測(cè)出木塊A的質(zhì)量m.
②
③彈簧測(cè)力計(jì)
三、計(jì)算題
15.解:當(dāng)水平拉力F=0時(shí),輕繩處于豎直位置時(shí),繩子張力最小T1=G
當(dāng)水平拉力F=
因此輕繩的張力范圍是G≤≤
。2)設(shè)在某位置球處于平衡位置由平衡條件得
所以即 ,得圖象如圖所示。
16.解析:(1)當(dāng)S接1時(shí),棒剛好靜止,則MN所受的安培力方向豎直向上,由左手定則可知,磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。
(2)設(shè)導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng),MN棒的的質(zhì)量為m。當(dāng)S接1時(shí),導(dǎo)體棒剛好靜止,則
mg=
設(shè)最終穩(wěn)定時(shí)MN的速率為v,則
BI’L=mg 而 解得:m2/s
17.解析: 因?yàn)榄h(huán)2的半徑為環(huán)3的2倍,環(huán)2的周長(zhǎng)為環(huán)3的2倍,三環(huán)又是用同種金屬絲制成的,所以環(huán)2的質(zhì)量為環(huán)3的2倍。設(shè)m為環(huán)3的質(zhì)量,那么三根繩承擔(dān)的力為3mg,于是,環(huán)1與環(huán)3之間每根繩的張力FT1=mg。沒有摩擦,繩的重量不計(jì),故每根繩子沿其整個(gè)長(zhǎng)度上的張力是相同的(如圖所示)FT1= FT2=mg。
對(duì)環(huán)3,平衡時(shí)有:
由此
環(huán)2中心與環(huán)3中心之距離:,
即
18.解析:熱鋼板靠滾子的摩擦力進(jìn)入滾子之間,根據(jù)摩擦力和壓力的關(guān)系,便可推知鋼板的厚度
以鋼板和滾子接觸的部分為研究對(duì)象,其受力情況如圖所示,鋼板能進(jìn)入滾子之間,則在水平方向有: (式中),所以由兩式可得:μ≥tanθ
設(shè)滾子的半徑為R,再由圖中的幾何關(guān)系可得
,將此式代入得b≤(d+a)- 代入數(shù)據(jù)得b≤
即鋼板在滾子間勻速移動(dòng)時(shí),鋼板進(jìn)入流子前厚度的最大值為
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