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文档简介
1、中考初中物理难题解析集1机械运动是宇宙中最普遍的现象,平时认为不动的房屋随地球自转的速度大小是v1,同步通讯卫星绕地心转动的速度大小是v2,比较这两个速度的大小,正确的是Av1v2 Bvl=v2 Cv1v2 D无法比较【答案】A【解析】试题分析:同步通讯卫星绕地球转动一周的时间与地球自转一周的时间相同,由于地面的房屋随地球自转时半径小,同步卫星转动的半径大,所以房屋运动的路程小于卫星的路程,根据公式可知v1v2。考点:速度2图甲是边长为a、用均匀材料制成的正方体物块,它漂浮时露出液面的高度为h,液体密度为,把它从液体中拿出并擦干后,放在水平地面上,如图乙所示,则下列说法中错误的是甲 乙haA组
2、成物块材料的密度为 B物块所受的重力为 C物块放在水平地面上,它对地面的压强为 D在图乙中为了能使物块绕CC边转动,在AA边上施加的力F至少是【答案】D【解析】试题分析:A、因为物块漂浮,所以F浮=gV排=ga2(a-h)=G=mg=物gV=物ga3,整理得,故本选项正确B、A选项中已经求得,则物块所受的重力,故本选项正确C、物块放在水平地面上,此时压力F=G,S=a2,则物块对地面的压强故本选项正确D、物体重力为G=mg=物Vg=物a3g,根据杠杆平衡条件Fl1=Gl2,所以故本选项错误故选D考点:此题考查的是浮力、密度、压强和杠杆的综合计算。点评:本题考查的面比较广,有浮力、密度、压强和杠
3、杆等的计算,重点是各种公式的应用,难点是做出力臂的大小,这是最容易出错的,也是最难的。3小东和小文同时从起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图4所示。图中,能正确反映两人运动距离与时间关系的是 【答案】C 【解析】由题干中的图象可知:乙比甲运动的速度大A、B两图的图象表示,随着时间的增长,运动的路程是不变的,表示甲和乙是静止的;C、在横轴上找一点,表示时间相等;做纵轴的平行线,可以发现甲的运动路程长,说明了甲运动快,不符合题意;D、运用上面的方法,可以发现:在相同的时间内,乙的运动路程长,速度大,符合题意故选D4如图甲所示,用由一个动滑轮和两个定滑组成的滑轮组,提升吊篮C及其中的
4、重物A和电动机B。启动电动机,它所提供的拉力F 随时间t的变化关系如图7乙所示,吊篮上升的速度和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图7丙和丁所示。若一切摩擦和绳重均可忽略不计,在1s2s内,滑轮组的机械效率为90%,则下列说法中正确的是( )A在01s内,电动机提供的拉力所做的功为825 J B在1s2s内,电动机提供的拉力的功率为1500W C在03s内,电动机提供的拉力的功率为1275W D动滑轮重为200N 【答案】D【解析】试题分析:图甲中滑轮组由4段绳子组成,图丁知在01s内物体上升的高度h=0.5m,即S=2m,图乙知在01s内对应的拉力F=550N,故在01s内,电动机提供的拉
5、力所做的功为W=FS=550N*2m=1100J,故A错,图丁知在1s2s内物体上升的高度h=1.5-0.5m=1m,即S=4m图乙知在1s2s内对应的拉力F=500N,故在1s2s内,电动机提供的拉力所做的功为W=FS=500N*4m=2000J,即P=W/T=2000J/1s=2000W故B错,由A B知在03s内物体做的总功为W=2000J+1100J=3100J,即此时功率为P=W/T=3100J/3s=1033.3W故C错,排除法故最终答案为D。考点:功和功率的计算。 5如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器的滑片在中点时灯正常发光。当滑片P向
6、b端移动时,下列说法正确的是: ( )电流表的示数变大 电压表的示数变大灯的实际功率大于3W 电路中的总功率变小A B C D【答案】B【解析】试题分析:滑片向b端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路中总电阻增大,电流减小,错;根据P=UI可知,电源电压一定,电流减小,则总功率减小,对;在串联电路中,一个电阻增大,它分得的电压也增大,对;电路中电流减小,根据可知,灯的实际功率减小,错。所以B正确。
7、考点:变化电路6如四所示,电源电压为4.5V且恒定不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为U1、U2、U3,下列可能出现的情况是( )AU1=0V U2=2V U3=1VBU1=0V U2=2V U3=2VCU1=0.5V U2=1V U3=1.5VDU1=0.2V U2=1V U3=0.8V【答案】B【解析】试题分析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电压表V3测灯泡两端的电压因为电源的电压不变,所以滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,电压表V1示数始终为电源电压,
8、其变化的绝对值U1=0V,故CD不正确;又因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以U2=UU3,U2=U2U2=(UU3)(UU3)=(U3U3)=U3,即电压表V2示数变化的绝对值U2等于电压表V3示数变化的绝对值U3,结合选项可知B正确,A不正确故选B考点:电路的动态分析;串联电路电压特点7如图所示的电路中,AB为粗细均匀的长为L的电阻丝,以AB上各点对A点的电压U为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为【答案】B【解析】试题分析:因为导体的电阻与长度成正比,串联电路中,电压与电阻成正比,所以,,当x=0时,U=0;当x=L时,U=U电源,图B是正比例函数图像,符合题
9、意,选填B。考点:导体电阻与长度的关系,串联电路电压规律,正比例函数图像。8如图所示,电路中电源两端电压不变,R为定值电阻。将滑动变阻器的滑片P置于中点,闭合开关S后,各电表均有示数。现将滑动变阻器的滑片P由中点向左移动,则A电流表的示数变大 B电压表V1的示数变大C电压表V2的示数变大 D电压表V2示数与电流表示数的比值不变【答案】BD【解析】试题分析:由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路电流,电压表V1测滑动变阻器两端电压,电压表V2测定值电阻两端电压;根据滑片移动的方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后根据串联电路特点与欧姆定律判断电表示数如何变化由电路图可知,两电阻串联,电流
10、表测电路电流,电压表V1测滑动变阻器两端电压,电压表V2测定值电阻两端电压;闭合开关,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大;A、滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小,故A错误;B、滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,电压表V1的示数变大,故B正确;C、电源电压U不变,滑动变阻器两端电压U1变大,定值电阻两端电压U2=U-U1变小,电压表电压表V2的示数变小,故C错误;D、电压表V2测定值电阻两端电压,电流表测电路电流,电压表V2示数与电流表示数的比值等于定值电阻阻值,定值电阻阻值不变,电压表V2示数与电流
11、表示数的比值不变,故D正确;故选BD考点:电路的动态分析、欧姆定律 9把标有“36V 15W”的甲灯和标有“36V 5W”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中,下列说法正确的是( )A因为甲灯额定功率较大,所以甲灯较亮B因为通过它们的电流相等,所以一样亮C因为甲灯的电阻较小,所以甲灯较亮D因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮【答案】D【解析】试题分析:灯泡的亮暗取决于实际功率的大小;根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,利用分别求出两灯泡的电阻:,因为甲、乙两灯泡串联,所以通过它们的电流相等,根据P=I2R可知乙灯泡的电阻大,乙灯泡的实际功率大,乙灯泡较亮故选D考点:电功率的计算10如图所示电路
12、中,电源电压U4.5V,且保持不变,定值电阻R15,变阻器R2最大阻值为20,电流表量程为00.6A,电压表量程为03V。为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )A010 B020 C520 D2.510【答案】D【解析】试题分析:从电路图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量电路总电流;电流表示数最大为0.6A,电压表示数最大为3V,根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的阻值当电流表示数为I1=0.6A时,电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.6A×5=3V,滑动变阻器两端的电压U2= UU1=4.5V3V=1.5V,
13、所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为;当电压表示数最大为U大=3V时,R1两端电压为U3=U-U大=4.5V-3V=1.5V,电路电流为,滑动变阻器接入电路的电阻最大为,所以变阻器接入电路中的阻值范围是2.510故选D考点:欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用评卷人得分二、双选题(题型注释)第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分三、填空题(题型注释)11如图甲所示,将一根质量分布均匀的金属硬棒的一端通过铰链固定在O点,并能使金属棒绕O点在竖直面内自由转动。现通过一个“拉力距离传感器”可对硬棒施加一个竖直向上的力,使硬棒在水平位置始终保持平衡。已知硬棒的长度是1.2m,“拉力距离传
14、感器”可自动记录拉力F的大小和拉力作用点到O点的距离x,并将记录的结果输送到计算机绘制出F与x的关系图线。若计算机上显示出的拉力F与距离x倒数的变化关系如图乙所示,则可知金属棒所受的重力为 N。【答案】20N【解析】试题分析:根据图20乙所示可知拉力,金属棒绕O点在竖直面内自由转动相当于一个杠杆,O点支点,重力的作用点在几何中心即重力的力臂就是根据杠杆平衡条件有得到即,所以考点:杠杆平衡原理12体重为700N的小明站在地面上用图中所示的滑轮组提起物体A,当物体A匀速竖直上升时,小明对地面的压强为p1,滑轮组的机械效率为1;在物体A的下方再加挂一个质量为60kg的物体B后(图中未画出),小明继续
15、通过绳子使物体A和B一起匀速竖直上升,此时他对地面的压强为p2,滑轮组的机械效率为2。若滑轮组的摩擦及绳重均可忽略不计,且p1p2 31,12 910,则滑轮组的机械效率1= %。(取g= 10N/kg)【答案】【解析】试题分析:滑轮组共有三段绳子,所以人的拉力,机械效率,人对地的压强,同理,再加上B后,机械效率人对地压强,根据p1p2 31可得,代入得,即,根据12 910可得,代入考点:滑轮组的机械效率 13国庆的夜晚各种焰火缤纷绽放,有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重5倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”经实
16、验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示,则焰火受到的最大阻力为 N,焰火能够达到的最大速度为 m/s,火药产生的推力对焰火做功的最大功率为 W (火药的质量不计,g取10N/kg)【答案】4 10m/s【解析】试题分析:物体的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,恒定的推力F=5G=5×1N=5N,当焰火匀速上升时,焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力,所以最大阻力f=F-G=5N-1N=4N;由图可知,当f=4N时,焰火能够达到的最大速度v=10m/s。考点:审题能力,G=mg应用,图像信息获取。14图中轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平
17、面内转动, AOOB12,系在杠杆B端的细绳通过滑轮组悬挂着重300N的物体甲。重500N的人站在水平地面上用力举起横杆A端,恰好使杠杆AB在水平位置平衡,他对水平地面的压力为N1,他对地面的压强为p1。若在物体甲下面再加挂物体乙,杠杆AB仍水平平衡,此时人对水平地面的压力为N2,他对地面的压强为p2。已知:各滑轮规格完全相同,且重均为100N, | N1- N2|=100N。不计绳重与轴摩擦。则p1与p2之比为 。【答案】8:9【解析】试题分析:悬挂着重300N的物体甲时:杠杆B端受到的力为FB,则2FB=G轮+F,2F=G甲+G轮,所以2FB=G轮+(G甲+G轮)=100N+(300N+1
18、00N),所以FB=150N,杠杆平衡,FA×OA=FB×OB,人对地面的压力:N1=G+FA=500N+300N=800N,若在物体甲下面再加挂物体乙,人对地面的压力会增大,因为|N1N2|=100N,所以N2=900N,则p1:p2= N1:N2=800N:900N=8:9考点:杠杆平衡的条件,压强、滑轮组点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件、压强公式的掌握和运用,认识滑轮组不是由一股绳子缠绕而成是本题的关键本题综合性强,难度大。15龙芳同学将一重4.0N的金属筒容器,开口向上放入水中,有1/3的体积露出水面;如在筒内装入100cm3的某种液体后,金属筒有11/12的体积
19、没入到水中;已知水1.0×103kg/m3, g10N/kg。则金属筒的容积是 m3(筒壁厚度不计),装入金属筒内液体的密度是 kg/m3,其质量是 克。【答案】6.0×10-4 、15×103 、150;【解析】金属筒漂浮在水面上,金属筒受到水的浮力:F浮=G=4.0N,F浮=水gv排,排开水的体积:v排=F浮/水g =4.0N /1.0×103kg/m3×10N/kg =4×10-4m3,由题知,金属筒有1 /3 的体积露出水面,v排=2 /3 v=4×10-4m3,金属筒的容积:v=6×10-4m3;在筒内装
20、入100cm3的某种液体后,排开水的体积:v排=11 /12 v=11 /12 ×6×10-4m3=5.5×10-4m3;受到水的浮力:F浮=水gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.5×10-4m3=5.5N,金属筒和液体的总重:G=4.0N+液gv液,金属筒漂浮,F浮=G=4.0N+液gv液,即:5.5N=4.0N+液×10N/kg×100×10-6m3,解得:液=1.5×103kg/m3,液体的质量:m液=液v液=1.5×103kg/m3×100&
21、#215;10-6m3=0.15kg=150g16(8分)目前汽车刹车器均采用油压制动油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉,形成能源的浪费现有一种汽车再生制动器,能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来,有效地利用了能量 实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求,若某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表:汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是_ A逐渐增大B先增大后不变C先增大后减小D先增大后不变再减小在图甲中作出汽车刹车时再生制动器00.8s内
22、产生的刹车阻力随时间变化的图像如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,由图甲可知t0.5s时再生制动器产生的刹车阻力_ N,此时油压制动器还需产生_ N的刹车阻力在满足的刹车阻力作用下,汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示,则在00.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W_【答案】【解析】:由表格数据知,汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间先增大,而后不变,最后减小,故选D在图上描出再生刹车阻力和时间的对应点(0,8.0)(0.2,8.1)(0.4,8.4)(0.6,9.0)(0.8,10.0),然后用光滑的曲线连接起来如图由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生
23、的刹车阻力为8.6×103N,如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,此时油压制动器还需产生刹车阻力为:1×104N-8.6×103N=1.4×103N由图乙知,汽车在00.5s内行驶了10m,在00.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W=Fs=1×104N×10m=1×105J故答案为:D;如上图;8.6×103;1.4×103(从图上读数可以略有不同,所以答案不唯一);1×105J17边长为10cm的正立方体木块,漂浮在水面上时,有五分之二的体积露出水面,如图12甲所示。将
24、木块截去一部分后,再用少许粘合剂(其质量和体积忽略不计)固定上与截去部分体积相同的合金材料后,投入某种液体中仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖起向上的压强为,则合金材料的质量是kg。(g=10N/kg) 【答案】 【解析】木块的体积:V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3,木块漂浮在水面上,有2/5体积露出水面,F浮=G木,F浮=水V排g=水3/5Vg,G木=木Vg,水3/5Vg=木Vg,木=3/5水=3/5×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3,设截去木块的体积为V,在某种液体中仍漂浮,剩余木块的重加上合金重等于受到液体的
25、浮力,即G木+G金=木(V-V)g+金Vg=F浮,-木块受到液体的浮力:F浮=F下表面-F上表面=F下表面=ps=1×103Pa×0.01m2=10N,-由可得:木(V-V)g+金Vg=10N,即:0.6×103kg/m3×(0.001m3-V)×10N/kg+2.6×103 kg/m3×V×10N/kg=10N,解得:V=2×10-4m3,m金=金V=2.6×103 kg/m3×2×10-4m3=0.52kg故答案为:0.5218如图所示是一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时
26、,能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂,重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时,施加在摇臂上向下的压力为100N,每压一次,手向下移动的距离是20cm,则每压一次手对千斤顶做功 焦,压120次后,后轮被抬高15cm,若汽车质量4×103kg,千斤顶支持其重量的30,不考虑手使摇臂向上复位所作的功,该千斤顶的机械效率是 。【答案】20J、73.5% 【解析】试题分析:手压一次所做的功为:汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:将后轮抬起15cm所做的有用功为:手压120次所做的总功为:该千
27、斤顶的机械效率是:考点:机械效率19将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75,则推力做的总功为_J,推力做的有用功为_J,物体所受的摩擦力为_N。【答案】1200J 900J 75N【解析】分析:要想求有用功,可利用总功乘以机械效率,因此要先求总功物体的重力要用有用功除以斜面高度来求解:推力做的总功W总=FS=300N×4m=1200J;推力做的有用功W有用=W总×75%=900J;又有故答案为:1200J;900J;75N20如图是十字路口处安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一
28、个凸透镜。A、B是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是_摄像头(“靠近”、“远离”)。观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,但车的外表却很清晰,是因为车内的人_,摄像头几乎无法成像。夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应_。【答案】靠近;光线较暗;关闭【解析】试题分析:凸透镜成像的规律:当u2f时,成倒立、缩小的实像,照相机、摄像机就是根据这个原理制成的;当u=2f时,成倒立、等大的实像;当fu2f时,成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的;当u=f时,无像,经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点;当uf时,成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这个原理制成
29、的;凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,成的像越小;物距越小,像距越大,成的像越大摄像头的镜头相当于凸透镜,U2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,汽车的像越来越大,物距越来越小,所以汽车靠近摄像头观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,是因为车内的人反射的光很弱,摄像头几乎无法成像为了防止车前的玻璃形成平面镜成像,夜晚,车内不应开灯,这样车内的光线较暗,更有利于看清外边的交通状况故答案为靠近;光线较暗;关闭考点:凸透镜成像的应用;光的反射21两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示,若将两电阻串联在电压为3V的电源两端,电路的总功率为_W,通电一段时间后,RA和RB产生的热量之比是_。
30、【答案】0.6;12【解析】试题分析:由图象知,U=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,根据,电阻,两电阻串联时,电路总电阻R=RA+RB=5+10=15,电路总功率A、B两电阻串联流过它们的电流I相等,通电一段时间产生的热量之比故答案为:0.6;12考点:电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用22小阳利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计,磁铁固定在自行车的辐条上,磁敏电阻固定在自行车的后车架上,安装示意图如图甲,工作电路如图乙,已知电源电压为6V恒定不变。当磁铁与磁敏电阻Rs靠得最近时阻值为200,磁铁与磁敏电阻Rs离得最远时阻值为400,靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化;当
31、R0两端电压不低于4.5V时电子计数器就能有效计数,低于4.5V就不能产生计数,车轮每转动一圈就计数一次。保证电子计数器有效工作,电阻R0最小阻值为 。某次行驶中,小明发现5分钟恰好完整计数了300次,车轮的周长为3m,则这段时间内自行车行驶的平均速度为 kmh。【答案】600 10.8【解析】试题分析:由图可知定值电阻R0和磁敏电阻RS串联在电路中,电子计数器实质是电压表和定值电阻R0并联,是测量定值电阻R0两端的电压,由题干可知当磁敏电阻RS等于200,电子计数器(电压表)示数为4.5V时,定值电阻有最小值,由串联电路中电压有电阻成正比即=得=,所以R0=600;5分钟恰好完整计数了300
32、次则自行车行驶的路程S=300×3m=900m,由公式V=得V= =3m/s=10.8km/h;考点:欧姆定律及其应用评卷人得分四、实验题(题型注释)23今年小明家种植柑橘获得了丰收。小明想:柑橘的密度是多少呢?于是,他将柑橘带到学校实验室,用天平、杯子来测量柑橘的密度。他用天平测出一个柑橘的质量是114g,测得装满水的杯子的总质量是360g;然后借助牙签使这个柑橘浸没在杯中,当杯子停止排水后再取出柑橘,接着用抹布把杯子外壁的水擦净,再测得杯子的总质量是240g。请根据上述实验过程解答下列问题:(1)杯中排出水的质量是多大?(2分)(2)这个柑橘的体积是多大?(2分)(3)这个柑橘的
33、密度是多大?(2分)(4)小明用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较,是偏大还是偏小?为什么?(2分)【答案】(1)120g (2)120cm3 (3)0.95g/cm3 (4)偏小 因为取出柑橘时,它会带出一点水,造成测出柑橘的体积偏大,而它的质量是一定的,根据密度的公式可知测出的柑橘的密度偏小。【解析】试题分析:解:依题意可按如下图所示进行分析:(1)对比三幅图可知:杯中排出水的质量为m排m1-m3=360g-240g=120g;(2)由于柑橘浸没在杯中,所以柑橘的体积就等于排开水的体积:V柑V排m排/水120cm3.(3) 柑橘的密度为柑m柑/v柑=114g/120cm3=0.
34、95g/cm3;(4) 因为取出柑橘时,它会带出一点水,造成测出柑橘的体积偏大,而它的质量是一定的,根据密度的公式可知测出的柑橘的密度偏小.考点:密度公式的应用24(10分)2007年2月28日,从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴,列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。看了这个报道后,某研究小组为探索沙尘暴的威力,进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图,其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大,一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在B点接触,有风时细金属丝将偏离竖直方向,细金属丝与电阻丝
35、始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中,知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比,空气密度为1.3kg/m3,沙的密度为2.5×103kg/m3。他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素,进行了如下的实验研究:在含沙量相同条件下,改变风速,记录不同风速下电压表的示数如下:风速(m/s)5101520电压表示数(V)0.62.45.49.6在风速大小相同条件下,改变风中空气的含沙量,记录不同含沙量下电压表的示数如下:含沙量(kg/m3)1.12.23.34.4电压表示数(V)2.33.54.65.8(1)根据上述实验结果,试推导出单位面积上所受
36、到的风力大小的关系式?(设比例系数为k)(2)若(1)中的比例系数k的大小为0.5,已知:车厢的高度为3m,车厢的长度为25m,车厢质量为50t,铁轨间距为1.5m,1m3沙尘暴中含沙尘2.7kg,请根据(1)中的关系式计算当时的风速至少为多大?【答案】(1),为含有沙尘的空气密度。(2分) ,(2分) =v41m/s(2分)【解析】略25(4分)有一电源和电阻连接组成的装置,只有M、N两个接线柱可供使用,如图所示,装置内电源的电压和电阻的阻值均未知,现要求测定此装置内电阻的阻值RRMN(1)下列器材中:a、一个未知最大阻值的滑动变阻器;b、一个标有额定电压的灯泡;c、一个已知阻值为R0的定值
37、电阻;d、一个量程合适的电流表;e、一个单刀双掷开关:“ ” 根据你设计的方法,必须选用的器材是 (填字母)(2)简要说明测量方法,并写出需要测量的物理量(用字母表示),并画出电路图 (3)写出计算电阻阻值的表达式:R 【答案】 (1)c、d、e;(2)用电流表测出R和R0串联时的电流I1,用电流表测出只接R时的电流I2;电路图如下图所示:12(3)I1 R0/(I2 I1)【解析】试题分析:选择定值电阻、电流表和单刀双掷开关组成上图所示电路,当开关S接1时,和R串联,记下电流表示数,则,开关S接2时,电路中只有R,记下电流表示数,则,因为电源电压不变,所以,解得。考点:测电阻的特殊方法26实
38、验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻、滑动变阻器和开关各1个,电阻箱(电路图符号)1个,已调零的电压表1块,导线若干。在电路中,可以通过调节滑动变阻器实现控制和改变与其相串联的电阻两端的电压。请选用上述实验器材,设计一个实验证明:两个电阻R1与R2串联时,如果定值电阻R1两端的电压保持不变,则电阻R1与电阻箱接入电路中的电阻R2两端的总电压U与电阻R2两端的电压U2的关系式为:U = U2 + b(b为常量)。请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表。【答案】(1)实验电路如下实验步骤: (1)保持开关S断开,电阻箱和滑动变阻器阻值调到最大,按电路图连接电路。
39、 (2)调节电阻箱R2和滑动变阻器的阻值为适当的阻值。闭合开关S,用电压表V测量电阻R1两端的电压U1;断开开关S,保持电阻箱和滑动变阻器接入电路中的电阻值不变,将电压表接在电阻箱R2两端,闭合开关S,用电压表V测量R2两端的电压U2;断开开关S,将电压表接在电阻R1与R2两端,闭合开关S,用电压表V测量电阻R1与R2两端的总电压U,将U1、U2 和U的测量数据记录在实验数据记录表中。 (3)断开开关S,将电压表接在电阻R1两端,调节电阻箱改变R2的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表V的示数仍为第一次测量时的示数U1;断开开关S,保持电阻箱和滑动变阻器接入电路中的电阻值不变,将电压表接
40、在电阻R2两端,闭合开关S,用电压表V测量电阻箱R2两端的电压U2;断开开关S,将电压表接在电阻R1与R2两端,闭合开关S,用电压表V测量电阻R1与R2两端的总电压U,将U1、U2和U的测量数据记录在实验数据记录表中。 (4)仿照步骤(3),改变电阻箱R2的阻值,至少再做4次实验,并分别将各次的U1、U2和U测量数据记录在实验数据记录表中。 实验数据记录表:【解析】试题分析:电路的连接保证是串联电路。即各个电阻串联如图。电压表测量其中一个电阻的电压,先改变电阻箱的阻值,然后通过调整滑动变阻器的阻值来保证电压表示数不变。在每一个步骤当中,都要通过把电压表接在不同位置来测量不同电阻的电压,总而得到
41、电阻R1的电压和电阻R2的电压,两个电压之和就是他们的总电压。考点:实验设计探究评卷人得分五、作图题(题型注释)27如下图所示,平面镜前有一发光点S,S1是它在镜中所成的像,当平面镜转动一个角度后,像的位置为S2。试作出平面镜的新位置。【答案】如图所示【解析】试题分析:根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,先作出像在S1时的发光点的位置S,再由S、S2作出新平面镜的位置先作出S1关于平面镜的对称点S,再连接SS2,作出SS2的垂直平分线,在平分线位置画出新平面镜的位置,如图所示: 考点:平面镜成像作图评卷人得分六、计算题(题型注释)28如图一均匀木板长12m,重200N,距A端3m处有一
42、固定转轴O,另一端B用细绳悬吊着,使木板成水平状态若细绳能承受的最大拉力为200N,细绳与木板的夹角为30°,欲使一个体重为600N的人在板上能安全行走,此人在板上行走的范围是多大?(求出离O点左侧多少米到离O点右侧多少米)【答案】从转轴左侧1m到转轴右侧0.5m之间【解析】试题分析:当细绳的拉力为0时,人对杠杆的压力(等于人的重力)和杠杆自身重力使杠杆平衡,如下图所示:G人=600NG板=200Nl1 l2杠杆的重力作用在木板的几何中心,即距O点3m处,根据杠杆平衡条件可得: ,为保持杠杆平衡,人不能由此往左走,否则木板会逆时针翻转;人由此往右走时,减小,此时细绳上开始有拉力,人的
43、重力和细绳上的拉力都使杠杆逆时针转动,板的重力使杠杆顺时针转动,如下图所示:AFl1 l2G板=200NG人=600NlBO由几何关系可得:,根据杠杆平衡条件可知:,人越往右走,越小,细绳上的拉力越大,当人走到支点时,=0,则,拉力未达到最大200N;人走到支点右侧时,人的重力和板的重力都使杠杆顺时针转动,绳的拉力使杠杆逆时针转动,当细绳上拉力为F=200N时,杠杆示意图如下所示:G人=600NG板=200NFl人l板l由杠杆平衡条件可知: 代入数据: 解得:所以为了保证安全,人在木板上行走的范围是从支点左侧1m到支点右侧0.5m。考点:杠杆平衡条件29如图所示,轻质杠杆AD用两根软绳悬挂于天
44、花板上,两绳分别系在杠杆上的B、C两点。已知杠杆的长度为0.8m,BC间的距离为0.2m,CD间的距离为0.2m。用细绳将滑轮组固定在杠杆的A端,物体E(其质量可变)挂在动滑轮的挂钩上,每个滑轮重均为60N。物体H通过细绳挂在杠杆的D端,其质量始终保持不变。为使杠杆AD保持水平平衡,滑轮组所能提升重物E的最大质量m1与最小质量m2之比为4:1。杠杆、细绳的质量及一切摩擦均可忽略不计,取g= 10N/kg。求:(1)滑轮组对杠杆A端的最大拉力FA1与最小拉力FA2之比; (2)重物E的最大质量m1; (3)滑轮组的最小机械效率。(百分号前保留整数)【答案】(1)FA1:FA2=3:1 (2) m
45、1 =160kg (3)77%【解析】试题分析:(1)以B点为支点时,滑轮组对杠杆A端有最大拉力FA1;以C点为支点时,滑轮组对杠杆A端有最小拉力FA2。由图中距离关系可知:AB=0.4m,AC=0.6m,BD=0.4m根据杠杆平衡条件: 1分/得出:FA1:FA2=3:1 1分(2)以定滑轮为研究对象,受力分析如图甲、乙所示;以两个动滑轮和物体E整体为研究对象,受力分析如图丙、丁所示。 1分FA13F1G定甲FA23F2G定乙4F1G12G动丙4F2G22G动丁得出如下平衡方程: 1分因为m1:m2=4:1,所以G1:G2=m1:m2=4:1代入数据:,解得:G1=1600Nm1=G1/g=
46、160kg 1分(3)因为G1:G2= 4:1,所以G2= G1/ 4=1600N/4=400N 2分考点:滑轮组的综合运算。 30如图是工人提升物体的装置示意图,其中AB是一个不计重力、可以绕O点转动的杠杆,且AO:OB=2:5,杠杆B端系有重为1056N物体D,杠杆A端固定着滑轮组。质量为60kg的工人站在水平地面上,他对地面的压强p0=1.2×104Pa。当他利用该装置匀速提升重物M时,物体D受到的支持力为N1,工人对地面的压强p1=0.8×104Pa,此时滑轮组的机械效率=90%;当工人利用该装置匀速提升重物N时,物体D受到的支持力为N2,工人竖直向下的拉力为F2;
47、已知N1: N2=5: 2,每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,g取10N/kg。求:(1)提升重物M时工人竖直向下的拉力F1。(2)提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时工人拉力的功率P。【答案】(1)200N(2)600w【解析】试题分析:利用人对地面产生的压强的变化,根据人的受力情况首先求出当提升物体M时人对滑轮组的拉力;当提升物体M时,分别以物体M、动滑轮、A端定滑轮、杠杆、配重D为研究对象进行受力分析,根据滑轮组的机械效率先求出物体M的重力和动滑轮的重力;然后根据力的平衡和杠杆的平衡条件列出等式,求得物体D受到的支持力为N1;得出N1后根据已知N1:N2=5:2,求出N2
48、,分析出当提升物体N时物体N、动滑轮、A端定滑轮、杠杆、配重D受力情况,再对以上物体根据力的平衡和杠杆的平衡条件逐步求出人得拉力F2、最后即可求功率P。当人站在地面上时受力分析如图1:当提起物体M时各物体受力分析如图2:当提起物体N时各物体受力分析如图3:(1)由图可知:G人=p0S人 G人=F人1+p1S人 由式得: F1=200N(2)提升重物M时,GM+G轮=2F1=400N= = GM=360N G轮=40NFA1=3F1+ G轮=640NFA1×L1= FB1×L2FA1×L1=(GD N1)×L2N1= GD FA1=1056N 640N=8
49、00NN2=800N=320NFA2×L1=(GD N2)×L2FA2=(GD N2)=×(1056N 320N)=1840NFA2=3F2+G轮F2= (FA2 G轮)/3=600N工人提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时的功率为P,P= F22v=600N×2×0.5m/s=600W考点:力学综合 31如图所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量为5×10kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如右图所示,不计水的阻力(水1.0×
50、10kg/m,g取10N/kg),求:工件上升的速度大小?当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小?工件的横截面积S是多大?【答案】0.4m/s 5000N 【解析】试题分析:由图可知工件离开水面后拉力的功率工件匀速上升 又 工件以恒定速度上升 由图可知工件全部在水中时拉力的功率 (1分)工件有1/2露出水面时所受浮力( (3分)由图可知工件高考点:速度的计算;阿基米德原理点评:本题是一道计算题,主要考查了:求物体的速度、物体所受的浮力、物体的横截面积,本题难度较大,是一道难题;由P-h图象获取足够的信息是正确解题的前提与关键;要加强由图象获取信息能力的培养32图的装置主要由长木板甲、物块乙和丙
51、、定滑轮S和动滑轮P、水箱K、配重C和D及杠杆AB组成。C、D分别与支架固连在AB两端,支架与AB垂直,AB可绕支点O在竖直平面内转动。C通过细绳与P相连,绕在P上的绳子的一端通过固定在墙上的S连接到乙上,乙的另一端用绳子通过固定在桌面上的定滑轮与丙连接,乙置于甲上,甲放在光滑的水平桌面上。已知C重100N,D重10 N,丙重20N,OA:OB1:2,在物体运动的过程中,杠杆始终保持水平位置平衡。若在D上施加竖直向下F0=20N的压力,同时在甲的左端施加水平向左的拉力F,甲恰好向左匀速直线运动,乙相对桌面恰好静止;若撤去拉力F改为在甲的右端施加水平向右的拉力F时,甲恰好在桌面上向右匀速直线运动
52、,要继续保持乙相对桌面静止,则此时在D上施加竖直向下的压力为F1;若移动K,将丙浸没水中,在拉力F作用下,甲仍向右匀速直线运动且乙相对桌面静止,则此时在D上施加竖直向下的压力为F2。已知丙=2×103kg/m3,F1:F2=4:5。杠杆、支架和不可伸缩细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。g取10N/kg。求:(1)丙浸没水中后受到的浮力F浮;(2)拉力F。【答案】(1)10N(2)10N【解析】试题分析:图正确 (1分)(1)丙浸没水中:F浮水gV丙水g=10N (1分)(2)对第一个状态受力分析: (1分)将Gc=100N、GD=10N、OA:OB1:2代入 解得Gp=2f (1分) 对第二个状态受力分析: (1分)对第三个状态受力分析: (1分) 直接写成上式等同于二、三状态的方程组,直接得2分将Gp=2f代入 解得 F = f = 10N (1分)考点:浮力大小的计算;密度公式的应用;重力的计算;杠杆的平衡条件;阿基米德原理点评:力学综合题难度大,考查了对重力、密度、浮力、杠杆的平衡等公式的掌握和运用,作出受力分析图是关键33某提升装置中,杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动,水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO:O
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