2010分类习题2.doc

第 15 页 共 15 页2010年分类练习（二）选择、填空、计算一、单选题：图5F12如图5所示，滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块，物块放在水平地面上。若用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时，物块对地面的压强为6500Pa；若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时，物块以0.1m/s的速度匀速上升，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和轮与轴的摩擦，取g=10N/kg。则A动滑轮重150NB物块的质量为40kgC若以0.2m/s的速度匀速提升物块，滑轮组的机械效率大于80%D若以0.2m/s的速度匀速提升物块，竖直向下的拉力大于F2答案：B（甲）（乙）图512底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。当金属块浸没在水中静止时，如图5（甲）所示，弹簧测力计的示数F13.4N，水对杯底的压强为p1；当金属块总体积的1/4露出水面静止时，如图5（乙）所示，弹簧测力计的示数为F2，水对杯底的压强为p2；若p1、p2之差为50Pa，g取10N/kg。则下列判断中正确的是 A金属块的体积V金为 2 10-3m3 B金属块的体积V金为3 10-4m3 C金属块的重力G为4.5N D弹簧测力计的示数F2为3.9N答案：B12如图6是一台饮水机的工作原理电路图。S是一个温控开关，R1为电加热管，且出水口R2220V绿红SR1图6R24R1 。当饮水机处于加热状态时，红灯亮，水被迅速加热；达到预定温度时，S自动切换到另一位置，并处于保温状态，绿灯亮 。已知饮水机加热时加热管的功率为900W，（不考虑温度对电阻的影响，且不计红、绿指示灯的阻值），则饮水机保温时加热管的消耗的功率为A180W B90W C48.4 W D36W答案：D图411 家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关。使用时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度。图4是电熨斗的电路图。旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况。现将开关置于温度最高挡，这时，1、2、3、4之间的连接是图5中的哪一幅 答案：A图5ABCD甲乙图612如图6所示，放在水平桌面上的容器甲为圆柱形，底面积为S1，容器乙下半部分为圆锥形，底面积为S1，上半部分为圆柱形，底面积为S2，S1：S2=2：1，甲、乙两容器的质量相等。如图6所示甲、乙两容器装入深度相同的水后，再分别放入体积相同，密度不同的物块A和B，物块A放在容器甲中，静止时有的体积露出水面，物块B放在容器乙中，静止时有的体积露出水面，在水中静止时，物块A和B均未与容器底接触。（容器壁的厚度忽略不计）下列说法中正确的是A放入物块前，两容器对桌面的压力相等B放入物块前，由于甲容器中的水多于乙容器，所以甲容器底部受水的压力大于乙容器底部受到水的压力C放入物块后，甲容器底部受到水的压力与乙容器底部受到水的压力变化之比为2：3D放入物块后，甲容器底部受到水的压力与乙容器底部受到水的压力变化之比为4：9答案：DAMFBO12边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，放在水平地面上对地面的压强为5.0103 Pa。如图6所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M，用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M 对地面的压强为1.6103 Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M 对地面压强为1.0103 Pa，已知横杆长OB=0.8m，OA=0.6m,，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦。则下列选项正确的是A 物体M 的质量为50 kg图6B 物体M 的密度为0.5103 kg/m3C 动滑轮的质量为0.2 kgD 力F的大小为48N答案：C二、多选题：图6AV1V2V3SR1R2R3P16在如图6所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示，下列选项正确的是AU1/I不变，U1/I不变BU2/I变大，U2/I变大CU3/I变大，U3/I不变D三个电阻消耗的总功率变大答案：AC图616质量为1kg的平底空水桶，底面积为600cm2。水桶内装有30cm深的水，放在水平地面上，如图6甲所示，水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa。当小明用竖直向上的力F提水桶，但没有提起来时，如图6乙所示，水桶对地面的压强为1500Pa。则下列选项正确的是（g取10N/ kg） A水桶内水的质量为23kgB水桶内水的质量为24kgCF的大小为154NDF的大小为150N答案：ADFAB图815如图8所示，物体A在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动。物体A所受重力为GA，物体A所受的支持力为N，物体B所受重力为GB，物体A与水平面间的摩擦力为f ，绳子对物体A水平向右的拉力为F1，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子重力与滑轮摩擦，则下列选项正确的是 AGB、f之和与F大小相等 BF与f是一对平衡力 CF1与F2大小相等DGA与N大小相等，是一对相互作用力答案：ACDCBA图9A1 A2 R1R2R316如图9所示电路，当把电压恒定的电源接在A、C两点时，电流表A1、A2示数分别为I1和I2 ，且I1 :I2=9:5；若把此电源接在B、D两点时，电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，且 I1:I1=9:2；R1、R2消耗的功率分别为P1和P2，则 A电阻R1与电阻R2的阻值之比为2:3 B电阻R1与电阻R2的阻值之比为3:2 CI2与I2之比为5:6 DR1、R2消耗的功率P1:P2=2:3答案：BCDO图7BA15如图7所示，重物A放在水平地面上，重物B通过细绳与重物A相连，定滑轮固定在天花板上的O点，重物A所受重力为GA，重物A对地面的压力为FA，重物B所受重力为GB，重物B所受绳子向上的拉力为FB，定滑轮装置所受总重力为G定，且GAGB，不计绳重及滑轮摩擦。当整个装置处于静止平衡状态时，下列说法正确的是AFA与GA是一对相互作用力BFA大小等于GA与GB之差CFB和GB是一对平衡力D天花板上的O点受到的向下拉力大小等于2 GBG定答案：BCD图816如图8所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变，下列说法中正确的是A甲、乙两图中通过灯L1电流之比是23BL1、L2两灯灯丝电阻之比是21C甲图中灯L1、L2的功率之比是21D甲、乙两图电路消耗的总功率之比是32答案：ABCA图 816如图8所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。则下列计算结果中，错误的是A绳子自由端受到的拉力大小是100NB人对地面的压力为400NC人对地面的压力为250ND绳子自由端运动速度是0.01m/s答案：ACD二、填空题：图823如图8所示，柱形容器中装有密度为1=1.2g/cm3的某种液体，将一金属块放入底面积为S=100cm2的长方体塑料盒中，塑料盒竖直漂浮在液面上，且液体不会溢出容器，其浸入液体的深度为h1=20cm。若把金属块从塑料盒中取出，用细线系在塑料盒的下方，放入该液体中，塑料盒竖直漂浮在液面上，且金属块不接触容器底，塑料盒浸入液体的深度为h2=15cm。剪断细线，金属块沉到容器底部，塑料盒仍竖直漂浮在液面上，其浸入液体的深度为h3=10cm。则金属块的密度2= g/cm3。答案：2.4出水口R2电源BASR1图723图7是一台饮水机的加热水槽部分工作原理电路图。S是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一位置，并处于保温状态。已知饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W（不考虑温度对电阻的影响，电源电压稳定，且不计指示灯的阻值），A、B是两种不同颜色的指示灯，则电阻R2的阻值是电阻R1阻值的_倍。图10货物答案：1.523. 某工地工人在水平工作台上通过滑轮组匀速提升货物，如图10所示。已知工人的质量为70kg。第一次提升质量为50 kg的货物时，工人对绳子的拉力为F1，对工作台的压力为N1；第二次提升质量为40 kg的货物时，工人对绳子的拉力为F2，对工作台的压力为N2。已知N1与N2之比为41：40， g取10Nkg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。则F1与F2之比为 。答案：65图11BA23如图11所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。小红用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为1；若将一个质量和体积都与物体B相同的物体C系在物块B下端，小红用另一个水平向左的力拉物体A，使物体B和C一起以2v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为2。1：2=4：5，不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是 。图10答案：23如图10所示，将一块重为3N的石块用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm。 若将石块在水中缓慢提升3cm，石块仍然处于浸没状态，拉力做功0.03J，（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g10N/kg）。 松开细线，石块沉到容器底静止后，容器对水平面的压强是_Pa。答案：1.3103四、计算题：R1 - +315+V - +30.6+AS1电源R2abS2R0图2139某校物理小组在课外活动时，组装了如图21所示的电路，电源电压不变，当开关S1闭合后，S2由接a端转接b端时，电压表的示数变化了4V，通过电阻R0的电流之比为5：1，经过测量发现电阻R1和R2消耗的电功率之比为5：2。（6分）求：（1）开关S由接a端转接b端时，定值电阻R0消耗的电功率之比；（2）R0与R1的电阻之比；（3）电源电压。R0R2R0R1U甲U乙解：当只闭合开关S2接a时，等效电路如图甲所示；当开关S2接b时，等效电路如图乙所示。（1分）（1）（1分）（2）由 得（1分）又（1分） 解得（1分）（3）由V 解得U=9V（1分）40如图所示，水平桌面上放一底面积为100cm2的柱形容器，容器内盛有某种液体，滑轮组左端挂一重物，并浸没在液体中，当用滑轮组提升浸没在液体中的物体时，竖直向下拉动滑轮的力为11.8N，液体对容器底的压强为2000Pa；当将物体上提到1/2体积露出液面时，竖直向下拉动滑轮的力为13.4N；已知物体的密度为5.0103kg/m3，每个滑轮的重力为1N，忽略绳重、轮与轴之间的摩擦。取g=10N/kg，求：图22F（1） 物体的重力；（7分）（2） 液体的密度；（3） 当物体上提到1/2体积露出液面时液体对容器底的压强。解：（1）两种状态受力分析图（略）（1分）第一种状态绳的拉力为T1，浮力为，第二种状态绳的拉力为T2，浮力为。由受力分析可知； 解之T1=6.4N，T2=7.2N，（1分） 且解之G8N（1分）（2）由G=gV，求得重物的体积V=1.610-4m3（1分）由 解之 1103kg/m3（1分）（3）液面下降的体积等于物体露出水面的体积，810-3mPa（1分）所以Pa=Pa-1920Pa（1分）图2139某同学设计了一个如图21所示的电路。当滑动变阻器R3的滑片滑至最B端，只闭合开关S、S1时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，滑动变阻器消耗的功率为P3；当滑片P滑至中点，只闭合开关S、S2时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U2，滑动变阻器消耗的电功率为P3，此时电阻R2消耗的电功率为05 W。若U1：U21：3， P3：P38：9；（要求画等效电路图并标出有关的物理量1分）求： （1）I1：I2为多大？（2分）（2）通过调节开关和滑动变阻器，电路的最大功率为多少瓦？（3分）解：当滑片P位于B端，S、S1闭合时，等效电路如图甲所示；当滑片P位于中点，S、S2闭合时，等效电路如图乙所示；当滑片P位于A端，S、S1、S2都闭合时，等效电路如图丙所示； （1分）（1）由图甲、乙得：= = 解得： = （2分）（2）= = 解得：= 或：=解得：R3 = 8R1 U=UI1(R1+R3)=I2(R2+R3)R3 = 8R1 （1分）由图乙得： = 解得：= U2=UP2 = = = =0.5W =9w （1分） 由图丙得： P1=9WP2=4.5WP= P1+ P2=9W+4.5W=13.5W （1分）图2240图22是工人用滑轮组提升水中实心物体A的示意图。当物体A完全在水面下被匀速提升到杠杆刚好水平时，工人对绳子的拉力为FA，各段绳子都竖直，工人对水平地面的压强为0.4104Pa, 水平地面对工人的支持力为N，OA=2OB ，已知物体A的体积为800dm3，工人的质量为70kg，双脚与地面的接触面积为500 cm2，动滑轮的重力为400N。不计绳重、滑轮与轴的摩擦、杠杆的重力以及水的阻力，（g取10N/ kg）（要求画出受力示意图并标出有关的物理量1分）求：（1）物体A所受的浮力为多少牛? （2分）杆F拉FBF拉AAF浮GANG人人F拉（2）物体A的密度为多少kg/m3？（4分）解： （1分）F浮=水gv=1.0103kg/m310N/ kg 800103m3=8000N （2分）G人=70kg10N/ kg=700NN=0.4104pa500104m2=200N （1分）人700N = F拉+ 200N 杆F拉OA= FBOB 轮 FB= 1/2（F拉A+400N） 物GA=8000N + F拉A （1分） (含在方程中代数正确给2分)由得F拉=500N 代入得FB=1000N （1分）代入得F拉A=1600N 代入得Agv=9600N A10N/ kg 800103m3=9600N A=1.6103kg/m3（1分）图22CBDFEAGOHP39如图22所示小星沿杠杆GP水平向右匀速运动，通过对杠杆GP施加竖直向下的压力来提升物体A。其中B、C、E、F都是定滑轮，D是动滑轮，杠杆GP可绕O点在竖直平面内转动。正立方体A的边长为40cm，密度为5103kg/m3。杠杆GP和细绳的质量均忽略不计,OG为10cm。当小星运动到H点，物体A对水平地面的压强为0Pa。此时通过细绳对动滑轮D的向下拉力FD=6000N。忽略细绳与滑轮的摩擦。g取10N/kg。求： 图1GAFA（1）物体A的重力； （2）动滑轮D的重力；（3）若人的质量为40Kg，则OH的长度是多少？解：由已知画出受力分析图， -（2分）（1）以物体A为研究对象，受力分析如图1所示。GAAGVA=5103 kg/m310N/kg=3200N-（1分）乙G动FD2FA（2） GAFA -（1分）以动滑轮为研究对象，受力分析如图2所示。2FA= FD G动； -（1分）将FD=6000N带入 由图2解得：G动=400N -（1分）图3OGHG人FD（3）对杠杆进行受力分析如图3所示：由于人对杠杆的压力等于人的重力，所以有：FDOG=G人0H -（1分）由解得：R2S2SR1V1AS1PR3ABS1图230H=1.5m -（1分）40.科技小组的同学制作了一个多档位电热器模型。其电路如图23所示，电源两端电压保持不变。当只闭合开关S、S1时，滑动变阻器R3滑片位于A端，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1消耗的电功率为P1；当只闭合开关S、S2时，滑动变阻器R3滑片位于中点，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的电功率为P2 ，1min内测得滑动变阻器R3消耗的电能为108J。已知：3U1U2， P2=2P1 。请你计算出：（1）I1与I2的比值； （2）电功率P2 ；（3）当开关S、S1、S2、都闭合，滑动变阻器滑片滑至B端时，电路在1min内消耗的电能。 0.5R3 I2 U2 R2 U I1 U1 R3 R1 U R2 R1U(1) (2) (3)解：由已知画出等效电路图(1)、 (2) 、(3) -(2分)（1） 图(1) (2)中：已知3U1U2， P2=2P1 P=UI I= P/U I1I2=32 -(1分)（2） I =U/ R R= U / I R 1R 2=29 -(1分) U一定， I1（ R 1 + R 3）= I1（R 2 + 0.5R3） R 2R 3=32 R 1R 2R 3=296 -(1分)图(2)中： W3 = 108J t3 =1min=60s P = W/t P3= 1.8W串联 R 20.5R 3= P2P3 =31 P2= 5.4W -(1分)（3） 图(2) (3)中 P= U2/R U一定， P总P总= R 1R2 /（ R 1 + R2）（R 2 + 0.5R3）=322 P总= P2 +P3= 7.2 W P总=52.8 W图(3)中 W总= P总 t=52.8 W60s=3168J -(1分)V2V1图26SR1R2C38如图26所示电路中，电源电压一定。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在中点C时，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为U2，变阻器消耗的功率为9W；当滑动变阻器的滑片P滑到B端时，电压表V2的示数为，变阻器消耗的功率为8W；若。求：（1） 电阻R1与R2之比；（2） 滑片P在中点时电流表的示数。解：（1）当滑动变阻器的滑片P在中点C时，等效电路图如右图5所示CBAR1SAR2V1V2图5 V （1分）W 当滑动变阻器的滑片P滑到B端时，等效电路图如右图6所示CBAR1SAR2V1V2图6 W （1分） 由/得： 由/得： 由、三式得 （1分）把（9）式代入（8）式得： 所以: R1:R2=3:1 （1分）（2）设滑片P在中点时，电路中电流为I，由/得 （1分）把和代入得I=1A （1分）所以滑片在中点时电流表的示数是1A39图27是小明用滑轮组从水池中用密闭容器A提取水的装置示意图,当容器A 到达水面前,在空气中匀速下降过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1;当容器A完全浸没在水中（容器A未与水池底接触），且整个装置处于静止状态时, 容器A在水中受到浮力为40N,小明对绳子竖直向下的拉力为为F2, 水平地面对小明的支持力为N2;浸没后容器A仍能继续下沉,当容器A下沉到一定深度时，容器侧壁的阀门会自动打开，水会注入容器，注满水后，阀门自动关闭。提升注满水的容器A匀速上升的过程中（容器未露出水面）， 小明对绳子竖直向下的拉力为F3, 水平地面对小明的支持力为N3.已知小明所A图27受重力为500N, N1: N2=46:47, N2: N3=47:41。（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N/kg）求：容器A盛满水后,所盛水的质量。解：当容器A 到达水面前,在空气中匀速下降时,以容器A为研究对象，受力如图7所示： G人F1N1图8FA1图7GAA以人为研究对象，受力如图8所示： 其中 根据滑轮特点可知： （1分）当容器A完全浸没在水中，且整个装置处于静止状态时,G人F2N2图10FA2以容器A为研究对象，受力如图9所示：F浮A 以人为研究对象，受力如图10所示：GA图9 （1分）根据滑轮特点可知： 当容器A 装满水后,完全浸没在水中被匀速提升过程中,FA3图11GAAG人F3N3图12F浮G水以容器A为研究对象，受力如图11所示： 以人为研究对象，受力如图12所示： （1分）根据滑轮特点可知： 由、三式可得： 由、三式可得： （1分） 由、三式可得： （1分）由/ 得： N （1分）解、 得： N m=24kg （1分）R1R3S2S1R2S38如图23所示电路，电源电压一定。电阻R3=10W，当S、S1、S2都闭合时，电压表示数为U1；当开关S闭合，S1、S2 断开时，电压表示数为U2，R1的电功率为0.3W，已知U1U2=41，R2消耗的最大功率和最小功率之比为94。求：电阻R2的阻值；电源电压；当开关S、S1闭合，S2断开时，电路消耗的电功率是多少？图23乙P1=0.3WR1R2U2U总U2U3R3U总R1丙甲U总R1R2R3U1=10解: 当S、S1、S2都闭合时，等效电路如图甲所示；当开关S闭合， S1、S2断开时，等效电路如图乙