36、解析:
(1)μmgs+mg·2R=
mvB2 ①
所以 vB=3![]()
(2)设M滑动x1,m滑动x2二者达到共同速度v,则
mvB=(M+m)v ②
μmgx1=
mv2 ③
-μmgx2=
mv2-
mvB2
④
由②③④得v=
, x1=2R, x2=8R
二者位移之差△x= x2-x1=6R<6.5R,即滑块未掉下滑板
讨论:
①
R<L<2R时,Wf=μmg(l+L)=
mg(6.5R+L)
② 2R≤L<5R时,Wf=μmgx2+μmg(l-△x)=4.25mgR<4.5mgR,即滑块速度不为0,滑上右侧轨道。
要使滑块滑到CD轨道中点,vc必须满足:
mvc2 ≥mgR ⑤
此时L应满足:μmg(l+L) ≤
mvB2-
mvc2 ⑥
则 L≤
R,不符合题意,滑块不能滑到CD轨道中点。
答案:(1) vB=3![]()
(2)
①R<L<2R时,Wf=μmg(l+L)=
mg(6.5R+L)
②2R≤L<5R时,Wf=μmgx2+μmg(l-△x)=4.25mgR<4.5mgR,即滑块速度不为0,滑上右侧轨道。
滑块不能滑到CD轨道中点
22(2011北京).(16分)
如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求力F的大小;
|
22答案:.(1)受力图见右
根据平衡条件,的拉力大小F=mgtanα
(2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒
![]()
则通过最低点时,小球的速度大小
![]()
根据牛顿第二定律
![]()
解得轻绳对小球的拉力
,方向竖直向上
15(2011上海).如图,一长为
的轻杆一端固定在光滑铰链上,另一端固定一质量为
的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点,使杆以角速度
匀速转动,当杆与水平方向成60°时,拉力的功率为
(A)
(B)
(C)
(D) ![]()
答案:C
22.答案:(1)如图所示;
(2)电阻率的允许范围:
:
~![]()
:
~![]()
:
~![]()
通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率。
解析:(1)以OP间距离x为横轴,以电压表读数U为纵轴,描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线。
(2)根据电阻定律
可得
。
![]()
![]()
![]()
通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率。
(2)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小电珠(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,
开关,导线若干。
①粗测小电珠的电阻,应选
择多用电表_____倍率的电阻档(请填写“x1”、“x10”或“x100”);调零后,将
表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图16,结果为_____ ![]()
②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图17完成实物图18中的连线。
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于____端。为使小电珠亮度增加,P应由中点向_____端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点___ __间多测几组数据(请填写“ab” “bc” “cd” “de”或“ef”)
|
数据点 |
a |
b |
c |
d |
e |
F |
|
U/V |
0.00 |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
|
I/A |
0.000 |
0.122 |
0.156 |
0.185 |
0.216 |
0.244 |
解析:答案:(2)x1 7.5 左端 右端 ab
①电珠电阻较小,故选“x1”档
②如右图
③P置左端电珠两端电压最小
④ab之间电流值相差太大
21(2011北京)(1)用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
1旋动部件________,使指针对准电流的"0"刻线。2将K旋转到电阻挡"×l00"的位置。
3将插入"十"、"-"插孔的表笔短接,旋动部件_______,使指针对准电阻的_________ (填"0刻线"或"∞刻线")。
4将两表笔分别与侍测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_______的顺序避行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡"×1k"的位置
B.将K旋转到电阻挡"×10"的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
21答案:(1)1S
3T 0刻线
4ADC
6(2011上海).右表是某逻辑电路的真值表,该电路是
![]()
![]()
答案:D
12(2011上海).如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时,
(A)电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大
(B)电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小
(C)电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大
(D)电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小
答案:A
29(2011上海).(9 分)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表
内阻
的电路如图所示。供选择的仪器如下:
①待测电流表
(
,内阻约300Ω),②电流表
(
,内阻约100Ω),③定值电阻
(300Ω),④定值电阻
(10Ω),⑤滑动变阻器
(
Ω),⑥滑动变阻器
(
Ω),⑦干电池(1.5V),⑧电键S及导线若干。
![]()
(1)定值电阻应选 ,滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图。
(3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路, ;
②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录
,
的读数
,
;
③
;
④以
为纵坐标,
为横坐标,作出相应图线,如图所示。
(4)根据
图线的斜率
及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式
。
29答案.
(1)③,⑥ (各1分)
(2)见图 (2分)
(3)①将滑动触头移至最左端(写最小给分,最大不给分)
③多次移动滑动触头,记录相应的
,
读数
(1分)
(4)
(3分)
23(2011山东)
(2)某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率。
①所得实验数据如下图,请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出
的图像。
![]()
②根据所画
的图像,可求得电流
时电源的输出功率为________
。(保留两位有效数)
②实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计。在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是 。(Rx阻值未知)
![]()
答案:①如图所示
②0.37
③b c
1.如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合,现将S断开,则
A. V的读数变大,A的读数变小
B. V的读数变大,A的读数变大
C. V的读数变小,A的读数变小
D. V的读数变小,A的读数变大
解析:S开,相当于电阻变大,总电流减小,故端电压增大,V的读数变大,把R1归为内阻,则R3中的电压也增大,R3中的电流也增大,R3中的电压也增大,
13(2011海南).图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头a的量程为Ig=600
内阻为Rg,A是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。
(1)
图1中分流电阻Rp的阻值为_______。![]()
![]()
(2)在电表改装成后的某次校准测量中,a表的示数如图所是,由此读出流过a电流表的电流为___ 49.5mA。此时流过分流电阻R跑的电流为_______49.0mA(保留一位小数)
22(2011全国理综).(5分)
为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:
![]()
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。
解析:(1)R0、标准电流表A0;(2)RN,标准电流表A0的示数为I;(3)平均值
5(2011天津)(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:
A.电流表(量程100 μA,内阻约为 2 kΩ);
B.电流表(量程500 μA,内阻约为300 Ω);
C.电压表(量程15 V,内阻约为100 kΩ);
D.电流表(量程50 V,内阻约为500 kΩ);
E.直流电源(20 V,允许最大电流1 A);
F.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定功率1 W);
G.电键和导线若干。
电流表应选 B ,电压表应选 C 。(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
① 电流表应采用内接的方法;
② 滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
![]()
[解析]:电学实验选择仪器的一般步骤如下:①
根据量程选择电流表和电压表,不能超过表的量程,不能量程太大导致表的读数偏小;② 根据题中关键语句,如精确测量,从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路;分压电路滑动变阻器选择小阻值,限流电路滑动变阻器选择大阻值;③
选择电流表的内外接法,一般的原则是“大内偏大,小外偏小”;也可以根据
与
之间的关系来判断,当
>
时,采用电流表的外接法,反之选择电流表内接法。
(1)本题中,待测电阻Rx的阻值约为25kΩ,直流电源电动势为20V,经粗略计算电路中最大的电流约为
,所以电流表选择B;虽然电压表C的量程不足,但是相比起来电压表D的量程超过太多,读数偏小,所以电压表选择C表。
(2)根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为:①电流表应采用内接的方法;②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
22(2011浙江).(10分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路,M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中,电流表读数始终
。电压表读数
随OP间距离x 的变化如下表:
|
x/mm |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
2000 |
2100 |
2200 |
2300 |
2400 |
|
U/V |
3.95 |
4.50 |
5.10 |
5.90 |
6.50 |
6.65 |
6.82 |
6.93 |
7.02 |
7.15 |
7.85 |
8.50 |
9.05 |
9.75 |
(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;
(2)求出金属丝的电阻率
,并进行比较。