题目列表(包括答案和解析)
一方面不关注概念、规律的成立条件,混淆相关规律、概念的条件,乱套公式,另一方面不关注题设条件,照搬自己已熟悉的条件。
例如:动量守恒的条件∑F外=0
机械能守恒的条件只有重力、弹力做功。
平衡条件∑F=0。
常常混淆。
如将机械能守恒条件误以为没有其它外力做功。如图所示,光滑水平面上,两人互推
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系统动量守恒吗?--守恒,∑F外=0
问题:系统机械能守恒吗?--有人认为守恒,无其它外力做功,实际上1,2的机械能均由0增加
,机械能不守恒,因为彼此推力做了功。
问题:有人认为∑F=0,平衡,机械能守恒,这对吗?
有人将一对作用力与反作用力的冲量等大反向,推论为:一对作用力与反作用力的功之和必为0,就完全错了。
一对作用力与反作用力的功可能一正一负合为0。
一对作用力与反作用力的功可能一正一负合不为0。(如前子弹打进木块),可能同时做正功,如本例。它们的冲量和功的情况是完全不同的,不可混淆。
问题:有人以为,有磁场B,必有磁通Φ,必有感应电动势E感。对吗?
有B不一定有Φ,(B∥S),有B,有Φ不一定有E感,(Φ不一定变化);
问题:认为有ΔΦ必有E感,且ΔΦ越大,E感越大,对吗?
错!有ΔΦ→产生感应电动势,但是E感=
,ΔΦ与
是两个不同的概念。
例:在如图所示的电路中,电源的内阻r不能忽略,其电动势E小于电容器C的耐压值。先闭合开关S,待电路稳定后,再断开开关S,则在电路再次达到稳定的过程中,下列说法中正确的是:
A. 电阻R1两端的电压增大
B. 电容器C两端的电压减小
C. 电源两端的电压减小
D. 电容器C上所带的电量增加。
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有同学认为R1在干路上,必分压,而不关注条件,S开,C为断路,I=0,U1= R1·I, U1=0,不分压。D正确。
例如:电场中有一条电场线,AB=BC,则有同学马上得到推论UAB=UBC,在他脑子里反应的是“匀强”电场中的一条电场线--这并不是题设条件。
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例如:有同学看到:正电荷,只受电场力,就选择“在电场中一定由高电势向低电势运动,一定沿电场线运动,且电势能一定减小”。
问题在于不关注初始条件(V0为0吗?V0什么方向?)
例如:如图所示,
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以为ab匀速切割,如果E=BLV=5V,则电压表示数为1V,不知变压器实现变压的实质--电磁感应
条件:E=BLV恒定,V2=0,无感应电压。
例如:某人在平直公路上骑自行车,见前方不远处的红色信号灯亮起,它便停止登车,此后的一小段时间内,自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力分别为f前、f后,则:
A. f前向后,f后向前 C. f前向后,f后向后.
B. f前向前,f后向后. D. f前向前, f后向前.
按正常情况行驶分析:f前向后,f后向前 --A
本题条件:“停止”蹬车,整体前滑,f均向后。
例如:如图13所示:系统静止于光滑水平面上,垂直于线框平面有匀强磁场,现在给导体棒以初速度vo,则回路中产生的电热有多少?
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许多同学选择等于
,而未关注题设条件,光滑水平面上,abcd不固定。线框将获得动量,稳定时导体棒与线框速度相同。总电热小于![]()
例如:如图14所示:用甲、乙、丙三个电动势E相同而内电阻r不同的电源,分别给定值电阻供电。已知甲、乙、丙三个电源的内电阻的大小关系为:r甲〉r乙〉r丙,且r乙=R,则将R先后接在这三个电源上时的情况相比,下列说法正确的是:
A. 接在甲电源上时,通过R的电流最大。
B. 接在丙电源上时,通过R的电流最大。
C. 接在乙电源上时,电阻R消耗的电功率最大。
D. 接在丙电源上时,电阻R消耗的电功率最大。
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题目故意给了r乙=R,这一条件,我们知道一个结论:当R=r内时,电源的输出功率最大。而R的功率又是电源的输出功率,所以不少同学正好上当选了C答案。
实际上,只有当电源内阻一定且R可变时,当R=r内时,电源的输出功率才最大。现在三个电源的内阻不相同,而R相同,当电源内阻r最小时,输出电流最大,从而R上消耗的功率最大,根本用不到上述结论来判定。
本题BD正确。
例如:在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点的距离均为s,如图15所示。振动从质点1开始向右传播,质点1开始运动时的速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成如图所示的波形。关于这列波的周期和波速有如下说法:
① 这列波的周期T=2t/3
② 这列波的周期T=t/2
③ 这列波的传播速度v=12s/t
④ 这列波的传播速度v=16s/t
上述说法中正确的是:
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
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分析:命题人抓住了同学们对波的形成条件和过程不明确,对波的传播过程的一些特点不明确而设置的。许多同学把“前13个质点第一次形成如图所示的波形。”这个条件误解为:“波第一次传到第13个质点。”因而错选了A答案。
其实波向前传播是振动形式,介质中每一个质点起振时的振动方向都应和振源的起振方向一致。也就是说,如果波第一次传到第13个质点,它应该从平衡位置向上振动。可由题目给出的波形可看出此时刻质点13正从平衡位置往下振,很显然质点13已振动了至少半个周期。而由题意知前13个质点第一次出现这样的波形,所以可确定质点13刚好振动了半个周期。由图可知,振动传到质点13要用1.5个周期,所以波在t时间内向右传播了2个周期,因而正确答案应为D。
这样的事例不胜枚举,一定警惕。
例1. 关于静摩擦力:条件:相互接触,相互挤压,相对静止,又有相对运动趋势。
问题:相对的对象是谁?--没有认真追究。
如图1所示:人站在旋转舞台上,随之做匀速圆周运动。
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问题:静摩擦力沿法向还是切向?
当然应沿法向 --向心力 fn=mω2r
问题:可是假如接触面的摩擦力突然消失,人不是将沿切向飞出?fn为什么不沿切向呢?
问题的关键是:相对的对象是施力者--接触面,而不是你这个地面观察者。人每时每刻相对于舞台接触面有沿半径向外的趋势。
如图2所示:整个装置处于静止状态,分析A可能受几个力作用?
有人认为:可能四个,可能三个,如图所示。
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想想看,如果象图2-3,则物体与平面之间不挤压,如果不挤压还可能有摩擦力吗?摩擦力f将失去存在的前提条件和保证。图2-3似是而非,A只能受4个力。
此外常常将f静与f滑混淆,不关注f静应变力的特点,常常失误。如以为压力增大f静也增大,其实f=μN只适用于滑动摩擦。
例2. 关于滑动摩擦力
f=μN本质因素: N为弹力,μ--取决于材料,粗糙程度。而接触面积,相对速度的大小常常被设置成干扰因素。
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问题:如图3所示物体由A处静止下滑,以V0从B点滑上传送带。
(1)传送带静止时,物以V从C离开平抛,落点为P
(2)若传送带以ω转动(逆时针方向)则物体达到C点速度V/与V比较,落点P/与P比较将有什么关系?
有同学认为,转动后,相对运动速度增加,f增大,V/〈V,SP/<SP对否?
f=μN,与相对速度V无关!
N=mg,μ--材料,粗糙程度均不变,f不变,a不变;对地位移不变
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(均对同一参照系而言),所以V/=V,SP/=SP。
有同学也认为,转动后,f不变,但由于相对滑动“长度”变大,则V/〈V,SP/<SP。不是吗?
问题在于:①a由力决定,V/为对地的速度,S为对地的位移,而不是相对位移和相对速度!
②相对摩擦长度增加→产生的内能Q=μmgS相对增加,而增加的部分由皮带发动机额外提供,不影响V/,SP/
比较:如图4所示:物体从h高处的A由静止释放,刚好从B点圆弧切线进入半圆轨道,从C点离开时向上抛出高度为h/2,则当物体再次从C点进入圆轨道时,是否还能到达B点,到达B点时有无动能?是否从B点再上抛?
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图4
分析:这里虽然在BC轨道上有摩擦,根据动能关系,由B→C,
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而物体从D回到C刚好有
的功能关系,所以可恰好回到B点。
,
,这种分析对吗?
由上例的经验,确实μ不变,但是f= μN,在曲线运动中,N是否保持不变呢?
在圆周上(虽然是变速圆周)有法向
,重力在法向的分力在确定位置是一定的,N为应变力,可根据需要调整大小,当V较大时,挤压作用强,V较小时,挤压作用弱。则从D回到C进入轨道后,由于相对而言,V较小,挤压作用小,相应地影响f,使f相对弱,从C→B,克服阻力做的功小于
,所以到达B点会仍有较小的速度V及动能EK,能从B再上抛一点点。注意:这里f变,不是μ造成的,不是μ与相对速度有关,而是由于V变化影响到N变化。
例3. 关于弹力的方向。
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例如:图5-1中C为重心,O为几何中心,球光滑,画出P、Q处的弹力。图5-2,与图5-3,谁对?
解答:5-2对,重心与中心不重合,是非本质因素的干扰。对点与点接触形式的弹力方向的确定方法是:过接触点做切面,弹力--垂直于切面!
例4. 关于功与动能定理
例如:如图6所示,子弹射入木板,相对静止时具有共同速度V,此过程有:
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A:![]()
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B:![]()
C:![]()
D:![]()
E:![]()
F:![]()
G:![]()
应很好把握动能定理本质,![]()
,
①研究对象--质点--子弹或木块;研究对象左右一致,如力对子弹所做的功--子弹动能的变化
②参照物左右一致:对地的位移--对地的速度。
本题B、D正确,在B、D的基础上,推论出G正确。
对子弹:f(s+d)→部分增加木块的动能fs,部分转化为内能fd。
例5. 关于动量守恒的理解和应用
如图所示:初:m、M有共同速度V0,末态:m相对于M以相对速度u向左跳离,对M、m系统
F外=0,以下关系式正确的是:
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A:(M+m)V0=M V?
--错!违背了整体性,人是带着动量P人离开的。
B:(M+m)V0=M V-mu?
--错!违背了相对性,左右两边参照系一致!V,、u不是对同一参照系的速度。
C:(M+m)V0=M V-m(u-V0)
--错!违背了同时性,初末态,各物体动量必须是同一时刻的,u,V0不是同一时刻的速度,合成无任何意义。
D:(M+m)V0=M V-m(u+V)
--错!违背了矢量性,各物体速度满足矢量合成。
E:(M+m)V0=M V-m(u-V)--正确
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不注意以上四个特性,常失误。
为了帮助大家理解E,我们来看一个实际情景,M》m,小孩以V跳出,M几乎不动,小孩跳越L到岸,对地,对船速度都是Vo,若M≈m,人跳后对水V-V/<Vo,人落水,而不再是Vo 。
例6. 关于波,如图8所示
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(1)a,b加强,a,b中点c加强还是减弱?
答:C点加强,位于加强带上,一直加强。
(2)此时峰峰相遇,再过T/4,此处是否变成减弱区?
把握“强”的实质是什麽:加强不是其位置总在“峰”,或“谷”,质点位移仍周期性变化,加强的实质是其振幅A=A1+A2最大,不能以某时y=0而作“弱”的判断。
此外如混淆电场力及洛仑兹力的特点--qE与电荷运动性质无关,qvB与v的大小和方向均有关。
例如将作用力和反作用力总大小相等,理想变压器输出功率与输入功率总大小相等,误解为总不变,实际在变化中保持相等!
以上种种问题,主要是由于没有领会和把握物理概念、规律的实质造成的。
25.如图所示,u=10V,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,电容器的电容C1 =4μF,C2=1μF。求:
(1)当K闭合时间足够长时,C1和C2所带的电量各是多少?
(2)然后把K断开,K断开后通过R2的电量是多少?
24.如图所示,电源电动势ε=6.3V,内电阻r=0.5Ω,固定电阻R1=2Ω,R2 =3Ω,R3是阻值为5Ω的滑动变阻器,闭合电键K,调节变阻器的触点,求通过电源的 电流范围。
(知识点:电源的输出电流与外电阻的关系。)
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23.如图电路中,已知I=3A,I?1=2A,R?1=10Ω,R?2=5Ω,R?3=30Ω,则 通过电流表?的电流强度为______A,方向
______。
(知识点:串并联电路中电流与各支路的关系。能力培养:理解能力、分析能力。)
22.如图所示,U=12V,C=50μF,则电容器C的上极板带______电荷,电容器两极 板间电压是______V,电容器所带电量是______C。
(知识点:电容、电势降。能力培养:综合分析能力。)
21.如图电路中:若①、②是电压表,则读数分别为________V和________V;如果①
、②是电流表,则读数分别为________A和________A。
(知识点:电流表、电压表内阻对电路的影响。能力培养:分析计算能力。)
第21题图
第22题图
20.
一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源联接成如图所示
的电路,今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动,要使油滴向上运动,可采
用的办法是电源内阻不计:( )
A.增大R1; B.增大R2;
C.增大R3; D.减小R4.
(知识点:电容、电压的分配与电阻的关系。能力培养:分析能力。)
19.如图所示电路中的A、B两灯都发光,若将R?o的滑动片向下滑动,则以下的叙述 中正确的是:( )
A.A灯变暗,B灯变亮,R消耗的功率变大;
B.B灯变暗,A灯变亮,R消耗的功率变大;
C.A、B灯都变暗,R消耗功率变大;
D.A、B灯都变亮,R消耗的功率变小。
(知识点:电源的输出功率与外电阻变化的关系。能力培养:分析能力。)
18.
两只灯泡A和B额定电压都是110V,A的额定功率为60W,B的额定功率为100W,为了把它们 接在220V电路上都能正常发光,并要电路中消耗的电功率最小,应采用下面的哪种接法:( 如图)
(知识点:电功率。能力培养:分析能力、计算能力。)
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