高考物理经典考题300道(9)
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高中物理力学计算题汇总经典精解(49题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2)图1-732.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体)3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求(1)2秒末物块的即时速度.(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求图1-74(1)推力F的大小.(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.(1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度.(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.取g=10/m·s2,不考虑空气阻力.7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:图1-70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.8.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-719.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?10.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)图1-7211.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据.(2)若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常量G=(2/3)×10-10N·m2/kg2,求地球质量(结果要求保留二位有效数字).12.如图1-75所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s2)图1-7513.如图1-76所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)图1-7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1-77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1-78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1-78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?17.如图1-80所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动.已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l.求:图1-80(1)若μl=3v02/160g,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的.如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件.18.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下.为了清晰了解事故现场.现以图1-81示之:为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经31.5m后停下来.在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.问图1-81①该肇事汽车的初速度vA是多大?②游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)19.如图1-82所示,质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定挡板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,求(g取10m/s2)图1-82(1)力F的最大值与最小值;(2)力F由最小值达到最大值的过程中,物块A所增加的重力势能.20.如图1-83所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.突然,轻绳断开.当弹簧伸长至本身的自然长度时,滑块A的速度正好为零.问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.图1-8321.如图1-84所示,表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为m的物体与转轴间系有一轻质弹簧,已知弹簧的原长大于圆盘半径.弹簧的劲度系数为k,物体在距转轴R处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动,现将物体沿半径方向移动一小段距离,若移动后,物体仍能与圆盘一起转动,且保持相对静止,则需要的条件是什么?图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.23.一质点做匀加速直线运动,其加速度为a,某时刻通过A点,经时间T通过B点,发生的位移为s1,再经过时间T通过C点,又经过第三个时间T通过D点,在第三个时间T内发生的位移为s3,试利用匀变速直线运动公式证明:a=(s3-s1)/2T2.24.小车拖着纸带做直线运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点.如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动?说出判断依据并作出相应的证明.25.如图1-80所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg.经过时间2s以后,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,在这一过程中木板的位移为0.5m,求木板与水平面间的动摩擦因数.图1-80图1-8126.如图1-81所示,在光滑地面上并排放两个相同的木块,长度皆为l=1.00m,在左边木块的最左端放一小金属块,它的质量等于一个木块的质量,开始小金属块以初速度v0=2.00m/s向右滑动,金属块与木块之间的滑动摩擦因数μ=0.10,g取10m/s2,求:木块的最后速度.27.如图1-82所示,A、B两个物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为mA=3kg、mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB随时间变化的关系是FA=9-2t(N),FB=3+2t(N).求从t=0到A、B脱离,它们的位移是多少?图1-82图1-8328.如图1-83所示,木块A、B靠拢置于光滑的水平地面上.A、B的质量分别是2kg、3kg,A的长度是0.5m,另一质量是1kg、可视为质点的滑块C以速度v0=3m/s沿水平方向滑到A上,C与A、B间的动摩擦因数都相等,已知C由A滑向B的速度是v=2m/s,求:(1)C与A、B之间的动摩擦因数;(2)C在B上相对B滑行多大距离?(3)C在B上滑行过程中,B滑行了多远?(4)C在A、B上共滑行了多长时间?29.如图1-84所示,一质量为m的滑块能在倾角为θ的斜面上以a=(gsinθ)/2匀加速下滑,若用一水平推力F作用于滑块,使之能静止在斜面上.求推力F的大小.图1-84图1-8530.如图1-85所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1kg的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则(1)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少?(2)试描述物体最终的运动情况.(3)物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少?31.如图1-86所示,一质量为500kg的木箱放在质量为2000kg的平板车的后部,木箱到驾驶室的距离L=1.6m,已知木箱与车板间的动摩擦因数μ=0.484,平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍,平板车以v0=22.0m/s恒定速度行驶,突然驾驶员刹车使车做匀减速运动,为使木箱不撞击驾驶室.g取1m/s2,试求:(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间.(2)驾驶员刹车时的制动力不能超过多大.图1-86图1-8732.如图1-87所示,1、2两木块用绷直的细绳连接,放在水平面上,其质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.10.在t=0时开始用向右的水平拉力F=6.0N拉木块2和木块1同时开始运动,过一段时间细绳断开,到t=6.0s时1、2两木块相距Δs=22.0m(细绳长度可忽略),木块1早已停止.求此时木块2的动能.(g取10m/s2)33.如图1-88甲所示,质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑水平面上,一个质量为m的小木块(可视为质点)A以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端,之后与右端挡板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,已知M/m=3,并设A与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞时间可以忽略不计,g取10m/s2.求(1)A、B最后速度;(2)木块A与木板B之间的动摩擦因数.(3)木块A与木板B相碰前后木板B的速度,再在图1-88乙所给坐标中画出此过程中B相对地的v-t图线.图1-8834.两个物体质量分别为m1和m2,m1原来静止,m2以速度v0向右运动,如图1-89所示,它们同时开始受到大小相等、方向与v0相同的恒力F的作用,它们能不能在某一时刻达到相同的速度?说明判断的理由.图1-89图1-90图1-9135.如图1-90所示,ABC是光滑半圆形轨道,其直径AOC处于竖直方向,长为0.8m.半径OB处于水平方向.质量为m的小球自A点以初速度v水平射入,求:(1)欲使小球沿轨道运动,其水平初速度v的最小值是多少?(2)若小球的水平初速度v小于(1)中的最小值,小球有无可能经过B点?若能,求出水平初速度大小满足的条件,若不能,请说明理由.(g取10m/s2,小球和轨道相碰时无能量损失而不反弹)36.试证明太空中任何天体表面附近卫星的运动周期与该天体密度的平方根成反比.37.在光滑水平面上有一质量为0.2kg的小球,以5.0m/s的速度向前运动,与一个质量为0.3kg的静止的木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度为4.2m/s,试论证这种假设是否合理.38.如图1-91所示在光滑水平地面上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v0沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A后,恰能落在小车底面的前端B处,并粘合在一起,已知小车的质量为M,平台A离车底平面的高度OA=h,又OB=s,求:(1)物体C刚离开平台时,小车获得的速度;(2)物体与小车相互作用的过程中,系统损失的机械能.39.一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右端离竖直挡板0.5m,现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以一定速度v0从B的左端水平滑上B,如图1-92所示,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞前后速度大小不变.①若v0=2m/s,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?②若v0=4m/s,要使A最终不脱离B,则木板B又至少有多长?(g取10m/s2)图1-92图1-9340.在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,动摩擦因数为μ,滑块CD上表面为光滑的1/4圆弧,它们紧靠在一起,如图1-93所示.一可视为质点的物块P质量也为m,它从木板AB右端以初速v0滑入,过B点时速度为v0/2,后又滑上滑块,最终恰好滑到最高点C处,求:(1)物块滑到B处时,木板的速度vAB;(2)木板的长度L;(3)物块滑到C处时滑块CD的动能.41.一平直长木板C静止在光滑水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板,如图1-94所示.设A、B两小物块与长木板C间的动摩擦因数均为μ,A、B、C三者质量相等.①若A、B两小物块不发生碰撞,则由开始滑上C到静止在C上止,B通过的总路程是多大?经过的时间多长?②为使A、B两小物块不发生碰撞,长木板C的长度至少多大?图1-94图1-9542.在光滑的水平面上停放着一辆质量为M的小车,质量为m的物体与一轻弹簧固定相连,弹簧的另一端与小车左端固定连接,将弹簧压缩后用细线将m栓住,m静止在小车上的A点,如图1-95所示.设m与M间的动摩擦因数为μ,O点为弹簧原长位置,将细线烧断后,m、M开始运动.(1)当物体m位于O点左侧还是右侧,物体m的速度最大?简要说明理由.(2)若物体m达到最大速度v1时,物体m已相对小车移动了距离s.求此时M的速度v2和这一过程中弹簧释放的弹性势能Ep?(3)判断m与M的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动?并简要说明理由.43.如图1-96所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑1/4圆弧轨道,两轨道恰好相切.质量为M的小木块静止在O点,一质量为m的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,恰能到达圆弧最高点C(小木块和子弹均可看成质点).问:(1)子弹入射前的速度?(2)若每当小木块返回或停止在O点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧能上升的最大高度为多少?图1-96图1-9744.如图1-97所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.4.开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端.(取g=10m/s2)求:(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离.(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v.(3)为使滑块始终不会从平板车右端滑下,平板车至少多长?(M可当作质点处理)45.如图1-98所示,质量为0.3kg的小车静止在光滑轨道上,在它的下面挂一个质量为0.1kg的小球B,车旁有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一个质量仍为0.1kg的小球A,两球的球心至悬挂点的距离均为0.2m.当两球静止时刚好相切,两球心位于同一水平线上,两条悬线竖直并相互平行.若将A球向左拉到图中的虚线所示的位置后从静止释放,与B球发生碰撞,如果碰撞过程中无机械能损失,求碰撞后B球上升的最大高度和小车所能获得的最大速度.图1-98图1-9946.如图1-99所示,一条不可伸缩的轻绳长为l,一端用手握着,另一端系一个小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为r的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动.若人手提供的功率恒为P,求:(1)小球做圆周运动的线速度大小;(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.47.如图1-100所示,一个框架质量m1=200g,通过定滑轮用绳子挂在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在墙上,当系统静止时,弹簧伸长了10cm,另有一粘性物体质量m2=200g,从距框架底板H=30cm的上方由静止开始自由下落,并用很短时间粘在底板上.g取10m/s2,设弹簧右端一直没有碰到滑轮,不计滑轮摩擦,求框架向下移动的最大距离h多大?图1-100图1-101图1-10248.如图1-101所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m=M/2的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能E.49.一轻弹簧直立在地面上,其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物体B,B的上下表面恰与盒子接触,如图1-102所示,A和B的质量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不计阻力,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小.(1)试求A的振幅;(2)试求B的最大速率;(3)试求在最高点和最低点A对B的作用力.参考解题过程与答案1.解:由匀加速运动的公式v2=v02+2as得物块沿斜面下滑的加速度为a=v2/2s=1.42/(2×1.4)=0.7ms-2,由于a<gsinθ=5ms-2,可知物块受到摩擦力的作用.图3分析物块受力,它受3个力,如图3.对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律有mgsinθ-f1=ma,mgcosθ-N1=0,分析木楔受力,它受5个力作用,如图3所示.对于水平方向,由牛顿定律有f2+f1cosθ-N1sinθ=0,由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力f2=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ=1×0.7×(/2)=0.61N.此力的方向与图中所设的一致(由指向).2.解:(1)飞机原先是水平飞行的,由于垂直气流的作用,飞机在竖直方向上的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动,根据h=(1/2)at2,得a=2h/t2,代入h=1700m,t=10s,得a=(2×1700/102)(m/s2)=34m/s2,方向竖直向下.(2)飞机在向下做加速运动的过程中,若乘客已系好安全带,使机上乘客产生加速度的力是向下重力和安全带拉力的合力.设乘客质量为m,安全带提供的竖直向下拉力为F,根据牛顿第二定律F+mg=ma,得安全带拉力F=m(a-g)=m(34-10)N=24m(N),∴安全带提供的拉力相当于乘客体重的倍数n=F/mg=24mN/m·10N=2.4(倍).(3)若乘客未系安全带,飞机向下的加速度为34m/s2,人向下加速度为10m/s2,飞机向下的加速度大于人的加速度,所以人对飞机将向上运动,会使头部受到严重伤害.3.解:设月球表面重力加速度为g,根据平抛运动规律,有h=(1/2)gt2,①水平射程为L=v0t,②联立①②得g=2hv02/L2.③根据牛顿第二定律,得mg=m(2π/T)2R,④联立③④得T=(πL/v0h).⑤4.解:前2秒内,有F-f=ma1,f=μN,N=mg,则a1=(F-μmg)/m=4m/s2,vt=a1t=8m/s,撤去F以后a2=f/m=2m/s,s=v12/2a2=16m.5.解:(1)用力斜向下推时,箱子匀速运动,则有Fcosθ=f,f=μN,N=G+Fsinθ,联立以上三式代数据,得F=1.2×102N.(2)若水平用力推箱子时,据牛顿第二定律,得F合=ma,则有F-μN=ma,N=G,联立解得a=2.0m/s2.v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,s=(1/2)at2=(1/2)×2.0×3.02m/s=9.0m,推力停止作用后a′=f/m=4.0m/s2(方向向左),s′=v2/2a′=4.5m,则s总=s+s′=13.5m.6.解:根据题中说明,该运动员发球后,网球做平抛运动.以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示网球开始运动时与网的水平距离(即运动员离开网的距离),t1表示网球通过网上的时刻,h表示网球通过网上时离地面的高度,由平抛运动规律得到s1=vt1,H-h=(1/2)gt12,消去t1,得v=m/s,v≈23m/s.以t2表示网球落地的时刻,s2表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离,s表示网球落地点与网的水平距离,由平抛运动规律得到H=(1/2)gt22,s2=vt2,消去t2,得s22H g ≈16m,网球落地点到网的距离s=s2-s1≈4m.7.解:设经过时间t,物体到达P点(1)xP=v0t,yP=(1/2)(F/m)t2,xP/yP=ctg37°,联解得t=3s,x=30m,y=22.5m,坐标(30m,22.5m)(2)vy=(F/m)t=15220y v v 13y/v0=15/10=3/2,∴α=arctg(3/2),α为v与水平方向的夹角.8.解:在0~1s内,由v-t图象,知a1=12m/s2,由牛顿第二定律,得F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1,①在0~2s内,由v-t图象,知a2=-6m/s2,因为此时物体具有斜向上的初速度,故由牛顿第二定律,得-μmgcosθ-mgsinθ=ma2,②②式代入①式,得F=18N.9.解:在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则(v/2)t1+v(t-t1)=L,所以t1=2(vt-L)/v=(2×(2×6-10)/2)s=2s.为使物体从A至B所用时间最短,物体必须始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而a=v/t=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则(1/2)at22=L,t2=vmin=at2传送带速度再增大1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为4.5.10.解:启动前N1=mg,升到某高度时N2=(17/18)N1=(17/18)mg,对测试仪N2-mg′=ma=m(g/2),∴g′=(8/18)g=(4/9)g,GmM/R2=mg,GmM/(R+h)2=mg′,解得:h=(1/2)R.11.解:(1)设卫星质量为m,它在地球附近做圆周运动,半径可取为地球半径R,运动速度为v,有GMm/R2=mv22)由(1)得:M=v2R/G==6.0×1024kg.12.解:对物块:F1-μmg=ma1,6-0.5×1×10=1·a1,a1=1.0m/s2,s1=(1/2)a1t2=(1/2)×1×0.42=0.08m,v1=a1t=1×0.4=0.4m/s,对小车:F2-μmg=Ma2,9-0.5×1×10=2a2,a2=2.0m/s2,s2=(1/2)a2t2=(1/2)×2×0.42=0.16m,v2=a2t=2×0.4=0.8m/s,撤去两力后,动量守恒,有Mv2-mv1=(M+m)v,v=0.4m/s(向右),∵((1/2)mv12+(1/2)Mv22)-(1/2)(m+M)v2=μmgs3,s3=0.096m,∴l=s1+s2+s3=0.336m.13.解:设木块到B时速度为v0,车与船的速度为v1,对木块、车、船系统,有m1gh=(m1v02/2)+((m2+m3)v12/2),m1v0=(m2+m3)v1,解得v0=5gh15,v1=gh15.木块到B后,船以v1继续向左匀速运动,木块和车最终以共同速度v2向右运动,对木块和车系统,有m1v0-m2v1=(m1+m2)v2,μm1gs=((m1v02/2)+(m2v12/2))-((m1+m2)v22/2),得v2=v1=gh15,s=2h.14.解:(1)小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω.设小球做圆周运动的半径为r,线速度为v.由几何关系得r=22L R+,v=ω·r,解得v=ω22L R+.(2)设手对绳的拉力为F,手的线速度为v,由功率公式得P=Fv=F·ωR,∴F=P/ωR.小球的受力情况如图4所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即22L R+22L R+.。
高考物理经典100题

第4题 运动学 匀变速直线运动
已知一物体从一足够长的光滑斜面的某处开始沿斜面上滑,以沿 斜面向下方向为正方向,其速度v随时间t变化的规律为v=-10+2t m/s ,则该物体: ⑴ 什么时候滑到最高点?上滑的最大距离为多大? ⑵ 从开始上滑经3s钟,到达何处?通过多大的路程? ⑶ 从开始上滑经11s钟,速度变为多大?方向如何?
A.Vb=根号下10 m/s B.Vc=3m/s C.de=5m D.从d到e所用时间为4s
第6题 运动学 匀变速直线运动
如图所示,长L=25cm的滑块,沿倾斜的气垫导轨匀加速 滑下,已知滑块经过导轨上Ⅰ、Ⅱ两个光电门所用的时间 分 电门别时为的t1=速0.2度s和大t小2=为0.12s.75,m并/s,已知该滑块的尾端B经过Ⅱ光 求Ⅰ、Ⅱ两光电门之间的距离d。
第9题 整体法,隔离法,矢量三角形法
半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放
置的光滑档板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光
滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,下图是这个
装置的截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,
在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止。则在此过
程中,
下列说法正确的是( ) A. MN对Q的弹力逐渐减小
第14题 牛顿第二定律:整体、隔离法,瞬时性
如图所示, 竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质 量为 2kg 的物体A, 处于静止状态。现将一个质量为 3kg的物体B竖直向下轻放在A上,求B刚放在A上的
大小为( )
• A.等于μmg B.大于μmg • C.小于μmg D.不能确定
第11题 共点力平衡 相似三角形法
• 如图所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在Q 的正上方的P点用丝线悬另一质点B,A、B两质点因为带电 而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A、 B两质点的带电荷量逐渐减少,在电荷漏电完之前悬线对 悬点P的拉力大小( )
高考物理解答题真题汇总

高考物理解答题真题汇总
高考物理题一直是考生们比较头疼的一个科目,既需要掌握一定的
理论知识,又要具备较好的计算能力。
下面就为大家整理了一些高考
物理解答题的真题,希望对大家备战高考有所帮助。
1. 选择题:
1.两个物体质量都为m,在水平光滑水面上,物体1水平向右以速
度v_1作匀速直线运动,物体2静止,某时刻某一点,物体之间的相
对速率(大小和方向)是:
A.v_1向右 B.v_1向左 C.0 D.对同一点其它方向()
2. 一电压为V的直流电源接r倍桥火xd_1致诩街壁e簽加e铟蚡呻
柅ɡ依坛剴D^i(受e类兿窳r滴葠哰玉斗np聩睿V、r、D^i的值已知!求v_2。
B.0 bt裹a Xnz斡事z褓o;
2. 解答题:
1. 一个小球从空中落下,下落时其下方的一个大型水平弹簧的挠度
依存放粉吨锅湨沿直体、深沟。
沿体徐分更液灌煲l端放”F、从lxu口
滨鈕n开始凒夹,仅生青事睛庶承油i锫荧罟止口隅年沸玑 淮晚”V,”t”得出萶囿尓荨岒
3. 填空题:
1.木块向右受到阻力f1的作用,向左受到阻力f2的作用,无重力作用,当f1=40N,f2=20N时,木块的加速度为___。
(不考虑重力)
2. 一个小球质量为0.1kg,从静止开始沿光滑的斜面向下滚动,斜面与水平面夹角为30°,小球滚动的加速度为___。
通过以上真题的练习,相信大家对高考物理解答题应该有了更深入的理解,希朿每位考生都能在高考中取得优异的成绩。
祝各位考生取得理想的成绩,实现高考梦想!。
高考物理试题大题及答案

高考物理试题大题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 下列关于光的折射现象描述正确的是:A. 光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角B. 光从水中斜射入空气中时,折射角小于入射角C. 光从空气垂直射入水中时,折射角等于入射角D. 光从水中垂直射入空气中时,折射角等于入射角答案:C2. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 物体的质量越大,加速度越小D. 物体的质量越大,加速度越大答案:A3. 在电磁感应现象中,下列说法错误的是:A. 闭合电路的一部分导体切割磁感线会产生感应电流B. 磁场的变化可以产生感应电流C. 感应电流的方向与磁场方向有关D. 感应电流的方向与导体运动方向无关答案:D4. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量守恒定律B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以从低温物体自发地传递到高温物体答案:A5. 根据相对论,下列说法错误的是:A. 光速在任何惯性参考系中都是相同的B. 质量可以转化为能量C. 物体的质量随速度的增加而增加D. 物体的长度随速度的增加而增加答案:D6. 根据原子核物理,下列说法正确的是:A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核由电子和质子组成C. 原子核由电子和中子组成D. 原子核由质子和电子组成答案:A7. 根据量子力学,下列说法错误的是:A. 电子在原子中以概率云的形式存在B. 电子在原子中以确定的轨道存在C. 量子力学是描述微观粒子行为的理论D. 量子力学中,粒子的位置和动量不能同时精确测量答案:B8. 在电场中,下列说法正确的是:A. 电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同B. 电场强度的方向与负电荷所受电场力的方向相同C. 电场强度的方向与负电荷所受电场力的方向相反D. 电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相反答案:A9. 根据电磁波理论,下列说法错误的是:A. 电磁波可以在真空中传播B. 电磁波的传播速度等于光速C. 电磁波的传播需要介质D. 电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的答案:C10. 在力学中,下列说法正确的是:A. 物体的惯性只与物体的质量有关B. 物体的惯性与物体的形状有关C. 物体的惯性与物体的运动状态有关D. 物体的惯性与物体所受的力有关答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R等于电压U与电流I的比值,即R =_______。
高考物理真题汇编

高考物理真题汇编高考物理题目一直以来都是考生备战高考的一大难点,因为高考物理试题涉及面广,难度大。
针对这一情况,我们整理了一份高考物理真题汇编,希望能帮助大家更好地备战高考。
一、选择题1. 在脉冲传输过程中,谈论正确的是()。
A. 能够准确地测量传输介质的传播速度B. 光速不同质介质中传播速度几乎相等C. 介质密度越大,传播速度越小D. 发射脉冲速度大于传播速度,接收脉冲速度小于传播速度2. 关于共聚焦工程,下列说法错误的是()。
A. 是把一束密集光束分成多支B. 有效地利用激光功率C. 它的原理是在同一平面上将多根线聚焦对准工件进行焊接并排D. 任何材料进行焊接时都可应用3. 在光学仪器中,为了令人看物体的影像清晰,应将眼睛处于()。
A. 物点处B. 物方焦点处C. 物方透镜处D. 物方2倍焦点二、填空题4. 设太阳半径为 7.0 × 10^8m,T 为太阳的绝对温度,T ≈ ______K。
5. 声速与声波频率大小成正比,如频率增大,则 ______。
6. 解题时注意隐含规律,认真分析给出的信息,切莫漏掉任何信息关键词。
三、计算题某物体在3m/s的速度下液体中获得了阻力 60N,按照所受阻力和速度的关系,求物体在液体中的粘性阻力系数。
四、综合题有一折射率为1.5的等腰三棱镜,底角为60°。
试问从空气中入射时,通过三棱镜后,两个侧面内夹角为____度。
五、解释题光学中,“全反射”是指光线从光学密度较大的介质射向光学密度较小的介质,出射角小于反射角,如果出射角等于90°则光被全反射了,不会出射。
全反射是由于光从光密介质向光疏介质的入射角大于->临界角。
以上就是我们整理的高考物理真题汇编,希會对大家备考有所帮助。
衷心祝愿每一位参加高考的同学都能取得令人满意的成绩。
加油!。
2024高考物理试题

选择题下列关于物体运动状态的描述,正确的是:A. 物体速度为零时,加速度一定为零B. 物体速度变化时,加速度可能为零C. 物体加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动(正确答案)D. 物体加速度方向与速度方向相反时,物体做匀速运动下列关于力学单位制的表述,正确的是:A. 力学单位制中,质量是基本单位,其国际单位是千克(正确答案)B. 力学单位制中,力是导出单位,其国际单位是牛顿C. 力学单位制中,长度的基本单位是米,时间的基本单位是秒,但它们不是国际单位制中的基本单位D. 力学单位制中,所有物理量的单位都是基本单位下列关于电场和磁场的描述,正确的是:A. 电场线和磁感线都是闭合曲线B. 电场线和磁感线都是实际存在的线C. 电场线和磁感线都可以用来形象地描述场的强弱和方向(正确答案)D. 电场线和磁感线都总是与电荷的运动方向垂直下列关于光的描述,正确的是:A. 光在真空中的传播速度小于在介质中的传播速度B. 光的颜色由光的频率决定,与光的强度无关(正确答案)C. 光的干涉和衍射现象说明光具有粒子性D. 光的偏振现象说明光是纵波下列关于热力学定律的描述,正确的是:A. 第一类永动机不能制成,因为它违反了能量守恒定律(正确答案)B. 第二类永动机不能制成,因为它违反了热力学第二定律C. 热力学第二定律的微观意义是:一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行D. 以上都正确下列关于原子核的描述,正确的是:A. 原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子(正确答案)B. 原子核的半径等于核子的半径C. 原子核的质量等于核子的质量之和D. 原子核的体积等于核子的体积之和下列关于波的描述,正确的是:A. 只有机械波才能发生衍射现象B. 波在传播过程中,质点的振动频率等于波源的振动频率(正确答案)C. 波在传播过程中,介质中质点随波一起迁移D. 波在传播过程中,波速是由介质和波源共同决定的下列关于电路的描述,正确的是:A. 在闭合电路中,电源电动势等于内外电压之和(正确答案)B. 在闭合电路中,电源电动势等于电源两端电压C. 在闭合电路中,电流总是从电势高的地方流向电势低的地方D. 在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大下列关于相对论和量子力学的描述,正确的是:A. 相对论和量子力学都是描述宏观物体运动规律的理论B. 相对论和量子力学都是描述微观粒子运动规律的理论C. 相对论否定了经典力学的时空观,量子力学并没有否定经典力学(正确答案)D. 相对论和量子力学都否定了经典力学,它们是完全独立、互不相干的理论。
历届高考物理试题及答案

历届高考物理试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项描述的是光的干涉现象?A. 光的反射B. 光的折射C. 光的衍射D. 光的干涉答案:D2. 根据牛顿第二定律,下列哪个表达式是正确的?A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = ma^2答案:A3. 以下哪种力不是保守力?A. 重力B. 弹力C. 摩擦力D. 电场力答案:C4. 在理想气体状态方程中,下列哪个符号表示气体的压强?A. VB. TC. PD. n5. 根据能量守恒定律,下列哪种情况不可能发生?A. 一个物体在没有外力作用下保持匀速直线运动B. 一个物体从静止开始下落,速度逐渐增加C. 一个物体在没有外力作用下突然加速D. 一个物体在没有外力作用下保持静止答案:C6. 以下哪个选项是电磁感应定律的表述?A. 法拉第定律B. 欧姆定律C. 库仑定律D. 楞次定律答案:A7. 根据量子力学,下列哪个概念描述的是粒子的波动性?A. 波函数B. 能级C. 跃迁D. 量子态答案:A8. 以下哪个选项是描述电流的物理量?A. 电压B. 电阻C. 电荷D. 电流答案:D9. 以下哪个选项是描述磁场的基本单位?B. 安培C. 库仑D. 伏特答案:A10. 根据热力学第一定律,下列哪个表达式是正确的?A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = Q / WD. ΔU = W / Q答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 光年是______的单位。
答案:距离2. 根据欧姆定律,电阻R等于电压V除以电流I,即R = ______。
答案:V/I3. 牛顿第三定律指出,两个物体之间的力是______的。
答案:相互作用4. 理想气体的内能只与温度有关,与______无关。
答案:体积5. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案:光速6. 根据德布罗意假说,物质也具有______。
答案:波动性7. 量子力学中的不确定性原理是由______提出的。
高考物理经典考题300道

高考考前经典300题—必考部分一、选择题 1232.如图,OP 为粗糙的水平杆,OQ 为光滑的竖直杆,质量相同的两个小环a 、b ,通过细线连接套在杆上,a 环在A 位置时平衡.当a 环移到A'位置时也恰好平衡,在A 位置水平杆受到的压力为1N F ,细线的拉力为1F ,在A' 位置水平杆受到的压力为2N F ,细线的拉力为2F ,则下述结论准确的是( )A .21N N F F >,21T T = B .21N N F F =,21F F >C .21N N F F = ,21T T <D .21N N F F > ,21F F > 答案:B3.如下图,一水平方向充足长的传送带以恒定的速度1v 沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,物体以速率2v 沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面上,这时速率为'2v ,则以下说法准确的是( ) A .若1v <2v ,则'2v = 1v B .若1v >2v ,则'2v = 2vC .不管2v 多大,总有'2v = 2vD .只有1v = 2v 时,才有'2v =1v答案:AB4.物体A 、B 都静止在同一水平面上,它们的质量分别为A m 、B m ,与水平面间的动摩擦因数分别为A μ、B μ,用水平拉力F 拉物体A 、B ,所得加速度a 与拉力F 关系图线如图中A 、B 所示,则( )A .B A μμ=,A B m m > B .B A μμ>,A B m m >C .可能B A m m =D .B A μμ<,B A m m > 答案:B 由斜率mF a k 1==知A B m m >,与横轴的交点相同,说明g m g m B B A A μμ=. 5.甲、乙双方同学在水平地面上实行拔河比赛,正僵持不下,如下图.假如地面对甲方所有队员的总的摩擦力为6 000N ,同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为500 N .绳上的A 、B 两点分别位于甲1和乙1、乙1和乙2之间.不考虑绳子的质量.下面说法准确的是( )A .地面对乙方队员的总的摩擦力是6 000 NB .A 处绳上的张力为零C .B 处绳上的张力为500 ND .B 处绳上的张力为5500N 答案:AD6.在水平推力(N F )的作用下,一辆质量为M 、倾角为α的斜面小车从静止开始沿水平地面运动;车上有一个质量为m 的滑块,其受力及相对应的合力(∑N F )如下图.不计一切摩擦,试分析和比较各种情况下水平推力的大小关系,哪种情况不可能实现?( )答案:D解析: 如图A 所示,当滑块受到的合力∑F 1沿水平方向时,滑块与小车处于相对静止的临界状态,一起向左做匀加速运动.这时,系统的加速度为tan a g α=,滑块受到的合外力为1tan F ma mg α==∑,根据牛顿第二定律,推力为1()tan F m M g α=+;如图B 所示,当滑块受到的合力∑F 2向上偏离水平方向时,滑块将相对小车沿斜面向上滑动.这是水平推力增大的结果,所以21F F>; 如图C 所示,当滑块受到的合力∑F 3向下偏离水平方向时,滑块将相对小车向下滑动.这是水平推力减小的结果,所以31F F <;如图D 所示,当滑块受到的合力∑F 4沿斜面向下时,滑块的加速度为sin a g α=,滑块受到的合外力为4sin Fma mg α==∑。
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238.用电学方法测水流对小球的作用力如图所示,质量为m 的小铅球P 系在金属丝下,悬挂在O 点,开始时小铅球P 沿竖直方向处于静止状态.将小铅球P 放入水平流动的水中时,球向左摆起一定的角度θ,水流速度越大,θ越大.为了测定水流对小球作用力的大小,在水平方向固定一根电阻丝BC ,C 端在O 点正下方,且OC 长为h ,BC 长为l ,BC 与金属丝接触良好,接触点为D ,不计接触点D 处的摩擦和金属丝电阻,再取一只电动势E ,电阻不计的电源和一只电压表,将这些器材连接成测量电路.(1)为使水流作用力增大时,电压表读数增大,四位同学分别连接成了如图所示的四个电路,其中连接正确的是( )A .甲图B .乙图C .丙图D .丁图(2)若小球平衡时,CD 长为x ,求水流对小球作用力F 的大小(3)若小球平衡时,电压表读数为u ,请写出用m 、u 、E 、h 和L 表示的F 的表达式.答案:(1)B (2)h x mg F h mg F =⇒⎪⎭⎪⎬⎫==πtan tan θθ (3)hE mglu Eh ul mg F ==239.某同学在实验室测汽车电热器的电功率,此电热器额定电压为12 V (车用蓄电池输出的最高直流电压).该同学用学生电源代替蓄电池,输出电压为16 V ,导线、开关等已经备齐,供选择的器材有:A.0~3 A 电流表B. 0~0. 6 A 电流表C. 0~3 V 电压表D. 0~15 V 电压表E. 0~10Ω,0. 5 A 滑动变阻器F.0~10Ω,2 A 滑动变阻器该同学测量的数据记录如下:(1)合理选择使用的器材:电流表 ,电压表 。
滑动变阻器 .(填序号)(2)在图甲的方框中画出合理的电路图.(3)在图乙的坐标纸上作出U -I图象.(4)电热器的额定功率为W .答案: (1)B D F(2)电流表要求外接,滑动变阻器接法(分压式)(图略)(3)(图略)(4)电热器的额定功率为6 W.240.有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图所示,此样品长L约为3 cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接测量.现提供以下实验器材:A.20等分刻度的游标卡尺B.螺旋测微器C.电流表A1(量程50 mA,内阻r1=100Ω)D.电流表A2(量程100 mA,内阻r2大约为40Ω)E.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2 A)F.直流电源E(12 V,内阻很小)G.导电材料样品R2(长L约为3 cm,电阻R2约为100Ω)H.开关一只,导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:(1)用游标卡尺侧得该样品的长度如图甲所示,其示数L= ;用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示,其示数D= 。
(2)画出设计的实验电路图,并标明所选器材前的字母代号.(3)用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的内径d,并写出推导过程.答案:(1)30.35 mm 3.205~3.208 mm(2)电路如图所示.(3)设电流表A1、A2示数分别为I1、I2,则11212()I r I I R=-由电阻定律2LRSρ=,由几何知识得22()4D dSπ-=联立以上各式解得d=241.如图甲所示,虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路,为了研究它的输出特性,将电流表、电压表、滑动变阻器按图的方式连接在它的输出端A、B之间.开关S闭合后,实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示.(1)试根据这些数据在如图"乙所示的坐标纸上画出U-I图线.(2)若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源,从图线上求出电源的电动势E= V,内电阻r= Ω.(3)若电流表内阻为0,当滑动变阻器的滑片移至最上端时,电流表示数是 A.(4)变阻器滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率是 W.答案:(1)如图所示(2)2.5~2.7 V之间均可,0. 9 ~1. 1 Ω之间均可(3)2.5~2.8 A之间均可(4)1. 55~1. 75 W之间均可242.如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端.(1)为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流.你认为以上测量中不妥的有:(填序号),理由是:。
(2)含有电源的黑箱相当于一个"等效电源",a、b是等效电源的两极.为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在如图所示的方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图所示.请你作进一步处理,并由图求出等效电源的电动势E= V,内阻r= Ω.(3)由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比,测得的内阻与实际值相比(填"偏大"、"偏小"和"相同").答案:(l) ①、③①中不能用电阻挡直接测量含源电路的电阻;③中可能会造成短路(2)1.45(士0.02) 0.73(士0.02)(3)偏小偏小243.发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带"+"号的一端接高电势,带"一"号的一端接低电势.某同学用实验的方法测得它两端的电压U。
和通过它的电流I的关系数据如下表所示.(1)在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图.(实验用电压表内阻R V约为10 kΩ,电流表内阻R mA约为100Ω) ;(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出U-I图线.(3)若发光二极管的最佳工作电压为2. 0 V,而电源是由内阻不计、电动势为1. 5 V的两节干电池串联而成.根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该串联一个阻值多大的电阻后与电源接成闭合电路,才能使二极管工作在最佳状态?答案:(1)我们知道同时测定二极管上的电流和电压时,有电流表的内接法和外接法两种接法.而用滑动变阻器改变电压又有分压式和限流式两种接法.画电路前,首先必须对这两个间题作出选择,内、外接法要根据二极管的电阻大小确定,但题目没有直接提供电阻的大致数值。
分压还是限流要根据电压调节的需N殊定:这两个间题为表格信息的分析提供了方向.由欧姆定律分析表格中的每一组数据,可以看出发光二极管的电阻是变化的,变化的范围大约在100~500000Ω比较,属于小电阻,应采用电流表外接法;又从表格中得到信息,实验时,电压必须从0开始增大,因此滑动变阻接成分压器的形式.所以实验电路如图所示.(2)如图中的曲线所示(3)根据申联电路的特点,由U D = E -IR 还可以画出一条发光二极管的伏安特性曲线,该图线是一条直线.其物理意义是:它的斜率的绝对值就是需串电阻的数值.找出两点即能画出该线.因为两条曲线都是二极管必须遵守的,所以实际的工作点必定是它们的交点,按题意应是U D =2 V 的点,这可以从已画出的特性曲线上找到,即图中的P 点.另一点是当I= 0时,U D =E=3 V 的点.由这两点连成的直线即图中的MN .由其斜率得应串的电阻为R=83. 3Ω.244.某研究性学习小组,为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.图为侧定风力的实验装置图,其中CD 是一段水平放置的长为L 的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大,一质量和电阻都不计的细长裸金属丝一端固定于O 点,另一端悬挂球P ,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C 点接触,OC =H ;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻始终保持良好的导电接触).(1)已知电源电动势为E ,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O 点与C 点相连,球P 的质量为m ,重力加速度为g ,由此可推得风力大小F 与电压表示数U 的关系式为F= 。
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F 可能与风速大小v 和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下实验:实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数如表1。
由表1数据可知:在球半径一定时,风力大小与风速大小的关系是 。
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了半径不同情况下电压表的示数如表2。
根据表二数据可知:在风速一定情况下,风力大小与球半径的关系为 . (球体积343r V π=)(3)根据上述实验结果可知风力大小F 与风速大小v 、球半径r 关系式为 。
答案: (1) UL mg EH (2 )F 与v 成正比、F 与r 成正比(3)F=kvr245.发光二极管是目前很多用电器的指示灯的电子元件,在电路中的符号是只有电流从标有"+"号的一端流入,从标有"-"号一端流出时,它才能发光,这时可将它视一个纯电阻。
现有某厂家提供的某种型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA ,请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据(如图所示)是否一致。
可选用的器材有:待测发光二极管直流电源E(电动势4.5V,内阻可以忽略不计)滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)电压表V1(量程10V,内阻约50kΩ)电压表V2(量程5V,内阻约20kΩ)电流表A1(量程100mA,内阻约50Ω)电流表A2(量程60mA,内阻约100Ω)电键S、导线若干为准确、方便地进行检测,电压表应选用,电流表应选用。
(填字母符号)画出设计的实验电路图。
答案:V2A2实验电路图略247. (1)在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材,并将它们的编号填在横线上.应选取的电路是,滑动变阻器应选取。
E总阻值I5Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器F.总阻值200Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器G.总阻值1 000Ω,最大允许电流1A的滑动变阻器(2)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线,将该小灯泡与一干电池组成闭合电路,该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线,则小灯泡与电池连接后的实际功率为W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中,则小灯泡的实际功率为 W.答案:(1 )C E (2)0. 72 0. 24248.在"测定金属的电阻率"的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0. 810 m.金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图中读出金属丝的直径为 mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:A.直流电源:电动势约4.5 V,内阻很小;B.电流表A1:量程0~0.6 A,内阻0. 125Ω;C.电流表A2:量程0~3. 0 A,内阻0. 025Ω;D.电压表V:量程0~3 V,内阻3 kΩ;E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;G.开关、导线等.在可供选择的器材中,应该选用的电流表是,应该选用的滑动变阻器是。