一、 选择题(7、8、9 题为多选)
【例1】 (17 安徽)如图所示,物块 A 静止在固定的斜面上、此时物块的重力产生两方面的作用效果:
使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势,因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解、实际解决问题时,就可以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力、下列说法正确的是( )
A、物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力 B、物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对相互作用力 C、物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力 D、物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力
【答案】D、
【解答】A、物块受到斜面的支持力和物块的重力不在同一条直线上,不是一对相互作用力,故 A 错误;
B、物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力方向不相反,故 B 错误; C、物块受到斜面的摩擦力和物块的重力不在同一条直线上,不是一对平衡力,故 C 错误; D、物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力大小相等、方向相反、同一直线、同一物体,是一对平衡力,故 D 正确、 【例2】 (17 包头)如图所示,物体在沿斜面向上拉力的作用下,从倾角为 30°的斜面底端匀速拉到斜面的顶端,已知物体所受重力为 G,斜面的机械效率为 75%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用 F和 f 表示,则( )
A、F= G
f= G f= G
B、F= G D、F= G
f= G f= G
C、F= G
【解答】解:有用功:W 有用=Gh,拉力做的功为总功:W 总=FL;
由倾角为 30°的斜面可得 L=2h,
斜面的机械效率:η=
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= = = ,
代入数据,75%= ,解得 F= G;
额外功就是克服摩擦所做的功:W 额=W 总﹣W 有用=FL﹣Gh=fL=FL﹣G× =fL,由 FL﹣G× =fL,约去 L, 所以可得;f=F﹣ = G﹣ = G,
【答案】B、
【例3】 (17 乌鲁木齐)如图所示,水平面上分界线 MN 左侧区域光滑,不计摩擦,右侧区域粗糙,其粗糙程度相同、一小球先从 A 点以 3m/s 的初速度运动到 B 点时的速度为 2m/s,然后再使小球从
B 点以 3m/s 的初速度运动到 A 点、若小球从 A 点运动到 B 点所用的时间比从 B 点运动到 A 点少 0.8s,则A 点到分界线 MN 的距离为( )
A、3.0m B、3.6m C、4.2m D、4.8m
【答案】D
【解析】小球先从 A 点以 3m/s 的初速度开始运动,由于分界线 MN 左侧区域光滑,不计摩擦,小球从
A点到分界线 MN 以 3m/s 的速度做匀速直线运动;右侧区域粗糙,其粗糙程度相同,小球从分界线 MN 到 B 点做减速运动;接着小球从 B 点以 3m/s 的初速度减速运动到分界线 MN,速度变为 2m/s,然后小球以 2m/s 的速度匀速运动到 A 点,故小球前后两次经过右侧区域的时间相同,小球从 A点运动到 B 点所用的时间比从 B 点运动到 A 点少 0.8s,其实就是小球第一次通过左侧区域的时间
比第二次通过左侧区域的时间少 0.8s,根据公式 t= 可知,
﹣
=0.8s,解得 s=4.8m;
【例4】 (17 安徽)如图所示,滑动变阻器的滑片 P 处于中间位置,闭合开关 S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片 P 向右移动,则( )
A、L1 和 L2 都变亮 B、L1 变暗,L2 变亮 C、L1 变亮,L2 变暗 D、L1 和 L2 都变暗
【答案】解:由电路图可知,灯泡 L2 与滑动变阻器 R 并联后再与灯泡 L1 串联,
将滑动变阻器的滑片 P 向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,
由 I= 可知,干路中的电流变小,由 U=IR 可知,L1 两端的电压变小,
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因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由 P=UI 可知,灯泡 L1 的实际功率变小,L1 的亮度变暗,故 AC 错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,并联部分的电压变大,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡 L2 两端的电压变大, 由 P=
可知,L2 的实际功率变大,亮度变亮,故 B 正确、D 错误、
故选 B、
【例5】 (17 重庆)如图甲为一个超声波加湿器,如图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图、已知电源电压为 12V,定值电阻 R0 的阻值为 30?,电流表的量程为 0~200mA,电压表的量程为 0~9V、湿敏电阻 R 的阻值随湿度 RH 变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为 120?(图中未画出)、则在电路安全工作的前提下,计算可得出( )
A、R 的电流最小值为 80mA B、R 的电功率最大值为 0.9W
C、R0 的电功率最小值为 0.3W D、装置能监测湿度最大值为 90%
【答案】C
【例6】 (17 乌鲁木齐)一盛有水的长方体容器置于水平桌面上,现将内部含有一合金球的冰球投入容器
中,冰球漂浮在水面上,刚投入时,冰球的体积(含合金球)为 1200cm3,冰球露出水面的体积为 79cm3,当冰全部熔化后,合金球对容器底部的压力为 0.4N,已知冰的密度为 0.9×103kg/m3,则合金球的密度为( ) A、9×10kg/m B、8×10kg/mC、6×10kg/mD、5×10kg/m
【答案】D
V 金,则冰的体积为 V 冰=V﹣V 金; 【解答】设合金球的体积为
3
3
3
3
3
3
3
3
﹣3 3 333
10 m 冰球漂浮在水面上时,V 排=V﹣V 排=1200cm﹣79cm=1121cm=1.121×,
根据漂浮条件可知冰球(含合金球)的重力:
G 冰+G 金=F 浮=ρ 水gV 排=1×103kg/m3×10N/kg×1.121×10 m =11.21N;所以,ρ 冰gV 冰+ρ 金gV 金=11.21N;
即:1×10kg/m×10N/kg×(1.2×10m﹣V )10N/kg×V =11.21N 金 +ρ ×金 金
F=G 金﹣F 浮金,①当冰全部熔化后,合金球沉到底部,则对容器底部的压力
所以,ρ 金gV 金﹣ρ 水gV 金=F=0.4N;
10N/kg×V 金﹣1×103kg/m3×10N/kg×V 金=0.4N ② 即:ρ 金×
103kg/m3 解①②得:ρ 金=5×
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3
3
﹣3
﹣3 3
3
【例7】 (17 青岛)有边长为 a 的正方体木块 A 和小铁块 B。如图所示,将 A 放入盛有适量水的烧杯中,
浸入深度为 h1;再将 B 叠放在 A 上,A 浸入深度变为 h2。下列判断错误的是:
A.A 的质量mA ? ?水a 3
G总 F?gV2
a? 浮总 ? 水排总 =?水2 h
B.A 与 B 的总质量m总= g g
gC.求解 A 得密度的思路
D.将叠放在 A 上的 B 取下,放入水中,待 A、B 均静止后
V排总 ?? 水面高度h ?? 水对烧杯底的压强p ?? ?水gh ? 水对烧杯底的压力F ?? pS杯
【答案】ACD
D、AB 叠放时浮力等于两物体的重力的和,叠放在 A 上的 B 取下,放入水中后,B 沉底, 浮力变小,排开水得体积减小,根据 p=ρgh 知水对容器的压强的变小,根据 F=PS 水对容器的压力的变小,故 D 错误、 【例8】 (17 成都)如图所示,电源电压 U 不变。只闭合开关 S1,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RA
时,电压表的示数为 U1,电流表的示数为 I1,电阻 RA 的电功率为 PA,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB 时,电压表的示数 U2=2V,同时闭合 S1、S2,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB 时,电压表的示数为 U3,电流表的示数为 I3,电阻 RB
的电功率 PB=0.675W,电路的总功率为 P3。已知: RA=15?,RB=30?,PA:PB=8:9,U1:U3= 2:1。则下 列计算结果正确的是( ) A、I1:I3=4:3 B、 R1:R2=2:1 C、 U=12V D、P3=0.9W
【答案】AD
【解答】解:只闭合开关 S1,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RA 时,等效电路图如图 1 所示;滑动变
阻器接入电路中的电阻为 RB 时,等效电路图如图 2 所示;同时闭合 S1、S2,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB 时,等效电路图如图 3 所示、
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