題目列表(包括答案和解析)
1 |
2 |
△x4+△x5 |
2T |
1 |
2 |
△x1+△x2 |
2T |
1 |
2 |
△x4+△x5 |
2T |
1 |
2 |
△x1+△x2 |
2T |
U/V | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
I/A | 0 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.80 | 3.20 |
U/V | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 | |
I/A | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.80 | 3.20 |
(17分)
(1)(8分)像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間(從運(yùn)動(dòng)物塊開(kāi)始擋住ab間光線(xiàn)至結(jié)束的時(shí)間).現(xiàn)利用如圖乙所示裝置測(cè)量滑塊和長(zhǎng)1m左右的木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.。圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén),與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有在1和2位置畫(huà)出。此外在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個(gè)鉛錘,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋測(cè)微器測(cè)量小滑塊的寬度d,如圖丙所示.
①由圖丙讀出滑塊的寬度d= mm;
②滑塊通過(guò)光電門(mén)1的瞬時(shí)速度v1的表達(dá)式為 ,滑動(dòng)通過(guò)光電門(mén)2的速度v2的表達(dá)式為 (用字母d、t1、t2表示);
③若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋間,為完成測(cè)量,除了研究v1、v2和兩個(gè)光電門(mén)之間的距離L外,還需測(cè)量的物理量是
(說(shuō)明各物理量的意義及字母);
④寫(xiě)出用③中各量求解動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式 (用字母表示)。
(2)(9分)有一根很細(xì)的均勻空心金屬管,管長(zhǎng)約50cm、電阻約為15,現(xiàn)需測(cè)定它的內(nèi)徑d,但因其內(nèi)徑較小,無(wú)法用游標(biāo)卡尺直接測(cè)量。已知這種金屬的電阻率為
。實(shí)驗(yàn)室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋測(cè)微器;
C.電流表(量程300mA,內(nèi)阻約1);
D.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.1);
E.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約6k):
F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值lk,額定電流0.5A);
G.滑動(dòng)變阻器(最大阻值5,額定電流2A);
H.蓄電池(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻0.05);
J.開(kāi)關(guān)一個(gè)及帶夾子的導(dǎo)線(xiàn)若干。
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,要求實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小,并能測(cè)出多組數(shù)據(jù),便于調(diào)節(jié);卮鹣铝袉(wèn)題:
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)物理量的名稱(chēng)及符號(hào)是 ;
②電流表應(yīng)選擇 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 ;(填字母代號(hào))
③請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖將其畫(huà)在上面的方框中;
④用測(cè)得的物理量、已知量的字母寫(xiě)出計(jì)算金屬管內(nèi)徑的表達(dá)式為
= 。
(17分)
(1)(8分)像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間(從運(yùn)動(dòng)物塊開(kāi)始擋住ab間光線(xiàn)至結(jié)束的時(shí)間).現(xiàn)利用如圖乙所示裝置測(cè)量滑塊和長(zhǎng)1m左右的木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.。圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén),與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有在1和2位置畫(huà)出。此外在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個(gè)鉛錘,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋測(cè)微器測(cè)量小滑塊的寬度d,如圖丙所示.
①由圖丙讀出滑塊的寬度d= mm;
②滑塊通過(guò)光電門(mén)1的瞬時(shí)速度v1的表達(dá)式為 ,滑動(dòng)通過(guò)光電門(mén)2的速度v2的表達(dá)式為 (用字母d、t1、t2表示);
③若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋間,為完成測(cè)量,除了研究v1、v2和兩個(gè)光電門(mén)之間的距離L外,還需測(cè)量的物理量是
(說(shuō)明各物理量的意義及字母);
④寫(xiě)出用③中各量求解動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式 (用字母表示)。
(2)(9分)有一根很細(xì)的均勻空心金屬管,管長(zhǎng)約50cm、電阻約為15,現(xiàn)需測(cè)定它的內(nèi)徑d,但因其內(nèi)徑較小,無(wú)法用游標(biāo)卡尺直接測(cè)量。已知這種金屬的電阻率為
。實(shí)驗(yàn)室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋測(cè)微器;
C.電流表(量程300mA,內(nèi)阻約1);
D.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.1);
E.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約6k):
F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值lk,額定電流0.5A);
G.滑動(dòng)變阻器(最大阻值5,額定電流2A);
H.蓄電池(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻0.05);
J.開(kāi)關(guān)一個(gè)及帶夾子的導(dǎo)線(xiàn)若干。
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,要求實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小,并能測(cè)出多組數(shù)據(jù),便于調(diào)節(jié);卮鹣铝袉(wèn)題:
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)物理量的名稱(chēng)及符號(hào)是 ;
②電流表應(yīng)選擇 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 ;(填字母代號(hào))
③請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖將其畫(huà)在上面的方框中;
④用測(cè)得的物理量、已知量的字母寫(xiě)出計(jì)算金屬管內(nèi)徑的表達(dá)式為
=
。
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(mǎn)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(chēng)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(xiàn)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(lèi)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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