題目列表(包括答案和解析)
(6分)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B,分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端,已知m1>m2,現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)若選定物塊A從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量,則需要測(cè)量的物理量有 (在答題卡上對(duì)應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號(hào))
①物塊的質(zhì)量m1、m2;
②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間;
③物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間;
④繩子的長(zhǎng)度.
(2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議:
①繩的質(zhì)量要輕:②在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩子越長(zhǎng)越好;
③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng),不要搖晃;
④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小.
以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是 。(在答題卡上對(duì)應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號(hào))
(3)寫(xiě)出一條上面沒(méi)有提到的提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:
.
如圖, 一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量相同的長(zhǎng)方體小物塊A和B緊挨著勻速下滑。已知A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍, 斜面傾角為α. 則B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是
A. B.
C. D.
(1)若選定物塊A從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量,則需要測(cè)量的物理量有 (在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào))
①物塊的質(zhì)量m1、m2;
②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間;
③物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間;
④繩子的長(zhǎng)度.
(2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議:
①繩的質(zhì)量要輕:
②在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩子越長(zhǎng)越好;
③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng),不要搖晃;
④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。
以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是 。(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào))
(3)寫(xiě)出一條上面沒(méi)有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:
.
Ⅱ.一直流電壓表,量程為1 V,內(nèi)阻為1 000Ω。現(xiàn)將一阻值為5000~7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián),以擴(kuò)大電壓表的量程。為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值,再給定一直流電源(電動(dòng)勢(shì)E為6~7 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)),一阻值R2=2000Ω的固定電阻,兩個(gè)單刀開(kāi)關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線。
(1)為達(dá)到上述目的,將上圖連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)連線完成以后,當(dāng)S1與S2均閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為0.90 V;當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)為0.70 V,由此可以計(jì)算出改裝后電壓表的量程為 V,電源電動(dòng)勢(shì)為 V.
Ⅰ.(6分)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B,分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端。已知m1>m2。現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)若選定物塊A從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量,則需要測(cè)量的物理量有: 。(在答題卡上對(duì)應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號(hào))
① 物塊的質(zhì)量m1、m2;
② 物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間;
③ 物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間;
④ 繩子的長(zhǎng)度。
(2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議:
① 繩的質(zhì)量要輕;
② 在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩子越長(zhǎng)越好;
③ 盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng),不要搖晃;
④ 兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。
以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有租用的是: 。(在答題卡上對(duì)應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號(hào))
(3)寫(xiě)出一條上面沒(méi)有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:
Xkb123 。
Ⅱ.(12分)
一直流電壓表○V,量程為1V,內(nèi)阻為1000Ω。現(xiàn)將一阻值在5000~7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián),以擴(kuò)大電壓表的量程。為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值,再給定一直流
電源(電動(dòng)勢(shì)E為6~7V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)),一阻值R2=2000Ω的固定電阻,兩個(gè)單刀開(kāi)關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線。
(1)為達(dá)到上述目的,將答題卡上對(duì)應(yīng)的圖連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)連線完成后,當(dāng)S1與S2均閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為0.90V;當(dāng)當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)為0.70V。由此可以計(jì)算出改裝后電壓表的量程為 V,電源電動(dòng)勢(shì)為 V。
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(guò)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(wú)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(guò)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(wú)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(chē)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(chē)對(duì)地面的壓力FN最小,汽車(chē)受到的水平向右的的摩擦力Ff為零;當(dāng)汽車(chē)距滑輪下方為無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),繩中拉力FT的豎直分量為零,汽車(chē)對(duì)地面的壓力FN最大,汽車(chē)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(wú)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(lái)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(lái)而不是算出來(lái)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(guò)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(méi)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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