题目列表(包括答案和解析)
例题如图所示,A、B两物体的重力分别是Ga=3 N、Gb=4 N,A用悬绳挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧上的弹力F=2 N,则绳中张力Fr和B对地面的压力Fn的可能值分别为
A.7 N和10 N
B.5 N和2 N
C.1 N和6 N
D.2 N和5 N
某实验小组要描绘一个标有“3.8 V,1 W”的小灯泡R L的R~U曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电压表V (量程5 V,内阻约为5 kΩ)
B.直流电源E (电动势4.5 V,内阻不计)
C.电流表A1 (量程150 mA,内阻约为2 Ω)
D.电流表A2 (量程300 mA,内阻约为1 Ω)
E.滑动变阻器R1 (阻值0~10 Ω)
F.滑动变阻器R2 (阻值0~200 Ω)
(1)实验中为了比较准确测量、方便调节,电流表应选用__________,滑动变阻器应选用(填写仪器符号);
(2)要求实验中小灯泡电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小。请你为该实验小组设计电路图,画在答题纸方框中;
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(3)根据实验数据,计算并描绘出了R—U的图象,如图甲所示。由图象可知,当所加电压为3.00 V时,灯泡实际消耗的电功率为__________W(小数点后保留两位数字)。已知灯丝电阻R与其温度t的关系是R=k(t+273)(k为比例系数),室温为27℃,可知该灯泡正常发光时,灯丝的温度约为__________℃;
(4)小灯泡的P—U图象和I-U图象如图乙所示。则小灯泡的电功率P随电压U变化的图象是____________;伏安特性曲线是_____________。
A.① B.② C.③ D.④
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1.在探究弹力和弹簧伸长的关系实验中,小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验,由实验得到弹簧伸长X与弹簧受到拉力F关系如图a所示,由图求得弹簧乙的劲度系数 N/m。若要在两根弹簧中选用一个来制作精确程度较高的弹簧秤,应选弹簧 ;用制作好的弹簧秤来测量物质的重力,如图b所示,物体重
N。
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2.小明同学用下列器材描绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线(电压变化要求从零开始),并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。
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A.电流表(0.6A, 1
) B.电压表(3V,1k
)
C.滑动变阻器(10
,1A) D.电源(4V,内阻不计)
①用笔画线代替导线,将图中的实验仪器连成完整的实验电路。
②开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“a”或“b”)。
③闭合开关,变阻器的滑片向b端移动,电压表的示数逐渐增大,电流表指针却几乎不动,则电路的故障为 。
④排除故障后,小明完成了实验,并由实验数据画出小灯泡I—U图像如图中实线所示。由图可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为 (保留两位有效数字)
⑤下左图是用多用电表欧姆挡“×1”挡直接测量小灯泡灯丝在27℃时电阻值,则阻值为
,若小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(203+t),k为比例常数。根据I—U图中的实线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为 ℃。
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⑥若I—U图中的虚线I或II表示小灯泡真实的伏安特性曲线,与实线相比,虚线 (填I或II)才是真实的伏安特性曲线。
1.在探究弹力和弹簧伸长的关系实验中,小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验,由实验得到弹簧伸长X与弹簧受到拉力F关系如图a所示,由图求得弹簧乙的劲度系数 N/m。若要在两根弹簧中选用一个来制作精确程度较高的弹簧秤,应选弹簧 ;用制作好的弹簧秤来测量物质的重力,如图b所示,物体重
N。
2.小明同学用下列器材描绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线(电压变化要求从零开始),并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。
A.电流表(0.6A, 1
) B.电压表(3V,1k
)
C.滑动变阻器(10
,1A) D.电源(4V,内阻不计)
①用笔画线代替导线,将图中的实验仪器连成完整的实验电路。
②开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“a”或“b”)。
③闭合开关,变阻器的滑片向b端移动,电压表的示数逐渐增大,电流表指针却几乎不动,则电路的故障为 。
④排除故障后,小明完成了实验,并由实验数据画出小灯泡I—U图像如图中实线所示。由图可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为 (保留两位有效数字)
⑤下左图是用多用电表欧姆挡“×1”挡直接测量小灯泡灯丝在27℃时电阻值,则阻值为
,若小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(203+t),k为比例常数。根据I—U图中的实线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为 ℃。
⑥若I—U图中的虚线I或II表示小灯泡真实的伏安特性曲线,与实线相比,虚线 (填I或II)才是真实的伏安特性曲线。
一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分)
1.解析:当θ较小时物块与木板间的摩擦力为静摩擦力,摩擦力大小与物块重力沿板方向的分力大小相等,其大小为:
,按正弦规律变化;当θ较大时物块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,摩擦力大小为:
,按余弦规律变化,故选B.答案:B
2.解析:物体缓慢下降过程中,细绳与竖直方向的夹角θ不断减小,可把这种状态推到无限小,即细绳与竖直方向的夹角为零;由平衡条件可知
时,
,
,所以物体缓慢下降过程中,F逐渐减小,Ff逐渐减小。故选D。
3.
解析: 由于二者间的电场力是作用力与反用力,若以
B为研究对象,绝缘手柄对B球的作用力未知,陷入困境,
因此以A为研究对象。设A带电量为q,B带电量为Q,
AB间距离为a,OB间距离为h ,由库仑定律得
,由三角形OAB得
,以B球为研究对象,
受力如图3所示,由平衡条件得
,由以上三式
得
,
所以
,故正确选项为D。
4.
解析:设两三角形滑块的质量均为m,对整体有:%20各种性质的力和物体的平衡.files/image192.gif)
滑块B受力如图所示,则对B有:
,%20各种性质的力和物体的平衡.files/image196.gif)
可解得: %20各种性质的力和物体的平衡.files/image135.gif)
5.解析:在增加重力时,不知哪根绳子先断.故我们选择O点为研究对象,先假设OA不会被拉断,OB绳上的拉力先达最大值,则:
,由拉密定理得:
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image201.gif)
解得:
,OA将被拉断.前面假设不成立.
再假设OA绳子拉力先达最大值,
,此时,由拉密定理得:
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image207.gif)
解得:
,故OB将不会断.
此时,
,故悬挂重物的重力最多只能为
,所以C正确,答案C。
6.解析:物体受力平衡时,无论如何建立直角坐标系,两个方向上的合力均为零。若以OA和垂直于OA方向建立坐标系,可以看出该力沿F1方向,A物体不能平衡;以水平和竖直方向建立坐标系,F4不能平衡。因此选BC,答案:BC
7.解析:由平衡知识可得,绳中拉力FT的大小不变,总等于物A的重力;假设汽车在滑轮的正下方,则绳中拉力FT的水平分量为零,此时汽车对地面的压力FN最小,汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff为零;当汽车距滑轮下方为无穷远处时,绳中拉力FT的竖直分量为零,汽车对地面的压力FN最大,汽车受到的水平向右的的摩擦力Ff最大,故选B.答案:B
8.解析:本题“滤速器”即速度选择器,工作条件是电场力与洛仑兹力平衡,即qvB=qE,所以v=E/B。显然“滤速器”只滤“速”,与粒子电性无关,故可假设粒子电性为正,若a板电势较高,则电场力方向指向b板,洛仑兹力应指向a板方可满足条件,由左手定则可得选项A是正确的;若a板电势较低,同理可得选项D是正确的。答案:AD。
9.解析:若AB逆时针旋转,则A对皮带的静摩擦力向左、B对皮带的静摩擦力向右才能将上方皮带拉紧,因此皮带相对A轮有向右运动趋势,A为从动轮,B正确;同理,D项正确。答案:BD。
10.D解析:对物体受力分析,作出力的矢量三角形,就可解答。
二、填空和实验题
11.Mg 将第2、3块砖看成一个整体。由于对称性,第1、4块砖对2、3整体的摩擦力必定相同,且二者之和等于2、3整体的重力。所以第2与第1块砖的摩擦力大小为mg。
12.微粒在重力、电场力和洛仑兹力作用下处于平衡状态,受力分析如图,可知,
%20各种性质的力和物体的平衡.files/image217.gif)
得电场强度
,磁感应强度%20各种性质的力和物体的平衡.files/image221.gif)
13.探究一个规律不应该只用特殊的来代替一般。所以本实验中两个分力的大小应不相等,所以橡皮条也就不在两绳夹角的平分线上,而两绳的长度可以不等。所以A、B不对。实验要求作用的效果要相同,因此O点的位置不能变动。因此D不对。实验中合力的大小应是量出来而不是算出来的,所以F不对。答案:C。
14.(1)因纸质量较小,两者间摩擦力也小,不易测量。纸贴在木板上,可增大正压力,从而增大滑动摩擦力,便于测量。
(2)①参考方案:只要将测力计的一端与木块A相连接,测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连.用手通过轻绳拉动木板B,读出并记下测力计的读数F,测出木块A的质量m.
②%20各种性质的力和物体的平衡.files/image223.gif)
③弹簧测力计
三、计算题
15.解:当水平拉力F=0时,轻绳处于竖直位置时,绳子张力最小T1=G
当水平拉力F=%20各种性质的力和物体的平衡.files/image226.gif)
因此轻绳的张力范围是G≤≤%20各种性质的力和物体的平衡.files/image228.gif)
(2)设在某位置球处于平衡位置由平衡条件得%20各种性质的力和物体的平衡.files/image229.gif)
所以
即
,得图象如图所示。
16.解析:(1)当S接1时,棒刚好静止,则MN所受的安培力方向竖直向上,由左手定则可知,磁场的方向垂直纸面向里。
(2)设导轨的间距为L,MN棒的的质量为m。当S接1时,导体棒刚好静止,则
mg=
设最终稳定时MN的速率为v,则
BI’L=mg 而
解得:
m2/s
17.解析: 因为环2的半径为环3的2倍,环2的周长为环3的2倍,三环又是用同种金属丝制成的,所以环2的质量为环3的2倍。设m为环3的质量,那么三根绳承担的力为3mg,于是,环1与环3之间每根绳的张力FT1=mg。没有摩擦,绳的重量不计,故每根绳子沿其整个长度上的张力是相同的(如图所示)FT1= FT2=mg。
对环3,平衡时有:
由此%20各种性质的力和物体的平衡.files/image251.gif)
环2中心与环3中心之距离:
,
即%20各种性质的力和物体的平衡.files/image255.gif)
18.解析:热钢板靠滚子的摩擦力进入滚子之间,根据摩擦力和压力的关系,便可推知钢板的厚度
以钢板和滚子接触的部分为研究对象,其受力情况如图所示,钢板能进入滚子之间,则在水平方向有:
(式中
),所以由两式可得:μ≥tanθ
设滚子的半径为R,再由图中的几何关系可得
,将此式代入得b≤(d+a)-
代入数据得b≤
即钢板在滚子间匀速移动时,钢板进入流子前厚度的最大值为
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