1、第第 11 讲讲 欧姆定律与简单电路分析欧姆定律与简单电路分析 1如图所示电路中，若电源电压不变。R1为定值电阻，开关 S 闭合后，滑片向左移动 时( B ) A电流表示数变小，两电表示数之比不变 B电压表示数变大，两电表示数之比不变 C电流表示数变大，两电表示数之比变小 D电压表示数变小，两电表示数之比变小 2进行区素质比赛时，其中一项是人体柔韧性的检测，测试者向右推动滑块，滑块被 推动的距离越大，仪器的示数就越大。小金设计了相应的电路图，操作和现象对应的是 ( A ) A检测数据在电压表上改装 B检测数据在电流表上改装 C滑块(滑动变阻器的滑片)向右推动时，电流表示数增大 D滑块(滑动变阻
2、器的滑片)向右推动时，电压表示数减小 3如图是自动测量油箱的油量装置图。其中 R是定值电阻，R 是弧形变阻器，它的金 属滑片是金属杠杆的一端，下列判断正确的是( C ) A油量表是电压表改装而成的 BR 和 R是并联的 C油位越高，通过 R 的电流越大 D油位越低，R 两端的电压越小 4如图所示的电路，电流表 A1与电流表 A2的读数之比是 52，则两个电阻 R1与 R2 之比是( D ) A25 B52 C32 D23 5如图所示，闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 向右移动的过程中，下列判断正确 的是 ( B ) A灯泡发光变亮 B电压表示数变小 C电流表示数变大 D灯泡发光变暗 6张华
3、同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整 理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法错误的是( B ) A通过导体 a 的电流与其两端的电压成正比 B导体 a 的电阻大于导体 b 的电阻 C当在导体 b 的两端加上 1V 的电压时，通过导体 b 的电流为 0.1A D将 a、b 两导体串联后接到电压为 3 V 的电源上时，通过导体的电流为 0.2A 7如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关 S1、S2都闭合时，电流表的示数为 0.5A，电压表的示数为 6V；将电压表、电流表的位置互换，当开关 S1断开、S2闭合， 电流表的示数为 0.3A，则正确的是( B )
4、AR18 BR28 CR120 DR220 8如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关 S 后， 滑片 P 从 a 端移动到 b 端， 电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙所示， 则电源电压为_6_V，R1的阻值为_5_。 甲 乙 9如图所示电路，电源电压恒定，R120，R210，当 S1闭合，S2、S3断开时，电 流表的示数为 0.6A，电源电压为_6_V；当 S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为 _0.2_A；当 S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为_0.9_A。 (第 9 题图) (第 10 题图) 10如图所示是分别测量定值电阻
5、 R 和小灯泡 L 两端电压和通过的电流后得到的 UI 关系图线。由图可知，定值电阻 R 的阻值为_5_；小灯泡 L 的阻值会随其两端电压 的增大而逐渐变_大_，当其两端电压为 2 V 时阻值为_4_。 11 小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。 已知电源电压为 6 伏且保持不变， 实验用到的电阻阻值分别为 5 欧、10 欧、15 欧、20 欧、25 欧。 (1)实验中多次改变 R 的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电 流表的示数，得到如图乙所示的电流 I 随电阻 R 变化的图像，由图像可得出结论：_电 压一定时，电流与电阻成反比_。 (2)在上述实验中，某同学在
6、读取完电流表示数后，直接拆下阻值为 5 欧的电阻，改换成 阻值为 10 欧的电阻，请你指出他在操作中的错误：_没有断开开关_。在读取电流表 示数之前，他应进行的操作是_移动滑片，使电压表示数为 2.5 伏_。 (3)若在实验过程中出现电流表示数为 0，电压表的示数为 6 伏，则电路出现的故障可能 是 _电阻 R 开路_。 12小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池(1.5V) 两节，电流表(00.6A 03A)、电压表(03V 015V)、滑动变阻器(20、2A)、定 值电阻(5)、开关各一只、导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。 甲 乙 丙 (1)用笔画线代替
7、导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整。 答图 (2)连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片 P 应处于_B_(填“A”或“B”)端。 (3)闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_定值电阻断路 _。 (4)实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片 P 应向_左_(填“左”或 “右”)移动。 (5)实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为_0.3_A。 (6)实验中通过调节滑动变阻器滑片 P， 测出通过定值电阻 R 的不同电流值和对应的电压 值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第_1_次，原因是 _电压最小应是 0.6
8、V，电流为 0.12A_。 实验次数 1 3 4 5 6 电压 U/V 0.5 1.5 2.0 2.5 3.0 电流 I/A 0.1 0.3 0.4 0.5 0.6 13.为了探究“电流与电压的关系”，某同学设计了如图甲所示的电路。 电压/V 1 2 3 电流/A 0.1 0.3 (1)实验中，应保持_电阻_不变，调节滑片 P，当电压表示数为 2V 时，电流表的示数 如图乙所示，则电路中的电流为_0.2_A； (2)多次测量，将记录的数据填在上表中，分析数据可以得出的结论是_电阻一定时，导 体中的电流与导体两端的电压成正比_； (3)在上述实验结束后，该同学还想利用此电路探究“电流与电阻”的关
9、系，并与上表中 的第三次实验数据进行比较，于是他在原电路中，只将 10 的定值电阻换成了 15。闭 合开关后，发现电压表的示数_变大_(填“变大”“变小”或“不变”)，则他接下来 的操作应该是_将滑片向右移动，使电压表的示数为 3V，并读取电流表的示数，记录 数据_。 14. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图 (a)所示。其中，电源电压 U4V(恒定不变)。电压表量程为 03V，R0是定值电阻，R0 300，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示。闭合开关 S 后， 问： (1)当环境温度为 40 时，热敏电阻 R1的阻值是多少？ (2
10、)当环境温度为 40 时，电压表的示数是多少？ (3)电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？ 解：(1)当环境温度为 40 时，热敏电阻 R1的阻值是 200； (2)当环境温度为 40 时，电压表的示数是 2.4V； (3)电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是 80 。 1如图所示的电器中，电源电压不变，当开关 S 闭合，甲、乙 两 表都为电压表时，两表的示数之比 U甲U乙53；当开关S 断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比 I甲I乙是 ( A ) A25 B35 C23 D52 【解析】 当开关 S 闭合，甲、乙两表为
11、电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电 压，乙电压表测 R2两端的电压，已知 U甲U乙53，因串联电路中总电压等于各分 电压之和， 所以，R1、R2两端的电压之比： U1 U2 U甲U乙 U乙 53 3 2 3， 因串联电路中各处的电流相等，所以，由 IU R可得，两电阻的阻值之比： R1 R2 U1 I U2 I U1 U2 2 3； 当开关 S 断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过 R2支路的电流， 电流表乙测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1、R2两支路的电 流之比：I1 I2 U R1 U R2 R2 R1 3 2， 因并联电路中干路电流等于各支
12、路电流之和，所以，两表示数之比： I甲 I乙 I2 I1I2 2 32 2 5。 2如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电灯 L1和 L2两端的电压分别为( D ) A4.8V，1.2V B6V，1.2V C1.2V，6V D1.2V，4.8V 【解析】 由电路图可知：电灯 L1、L2串联，电压表 V1测电源电压，电压表 V2测 L1 两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表 V1的示数应大 于 V2的示数；则电压表 V1的量程是 015V，分度值为 0.5V，示数 UV16V；电压表 V2的量程是 03V，分度值为 0.1V，示数 UV2
13、1.2V。电压表 V2测 L1两端的电压，所 以 L1两端的电压 U1UV21.2V；由于 L1、L2串联，电压表 V1测电源电压，由串联电 路的特点可知：L2两端的电压 U2UV1UV26V1.2V4.8V。 3下列三个图中，电阻 R0的阻值已知，电源电压未知且保持不变，三个图中能正确测 出 Rx阻值的是( C ) A B C D 【解析】 当开关接 1 时，若电压表正负接线柱接法正确，此时可以测出 R0两端电压， 但接下来把开关接到 2 时，电压表的正负接线柱此时就变得相反了，测不出 Rx的电压， 也就无法利用串联电路的电压规律求出 Rx的阻值了，故错误； 断开 S 时，由电流表的示数可知
14、通过 R0的电流，则由欧姆定律可得出电源电压；闭 合 S，则 Rx与 R0并联，由并联电路的电流规律可得出通过 Rx的电流，则由欧姆定律可 求得 Rx的阻值，故正确； 电流表 A1可以直接测量 R0的电流，R0是定值电阻，根据 U0I0R0求出电压，电流表 A2可以直接测量 Rx的电流，根据并联电路各支路电压相等得 UxU0，由欧姆定律可求 得 Rx的阻值，故正确。 4如图所示，电源电压保持不变，闭合开关 S1、S2，电压表示数为 6 伏，电流表示数 为 0.6 安，断开 S2后，电压表示数变为 2 伏，则 R2的阻值和电源电压分别是 ( C ) A10 欧、9 伏 B20 欧、9 伏 C20
15、 欧、6 伏 D10 欧、6 伏 【解析】 闭合开关 S1、S2，电压表测 R1两端电压，也就是电源电压为 6V；电阻 R1U I1 6V 0.6A10，断开开关 S2，此时电路电流 I U1 R1 2V 100.2A，R2 两端电压 U2U U16V2V4V，R2U2 I 4V 0.2A20。 (第 4 题图) (第 5 题图) 5如图所示电路图，改变各开关连接情况时，下列分析正确的是( D ) A当 S2闭合，S1、S3断开时，电压表 V 与 V1示数相等 B当 S2闭合，S1、S3断开时，电流表 A 的示数大于 A1的示数 C当 S2断开，S1、S3闭合时，电流表 A 的示数与 A1的示
16、数相等 D当 S2断开，S1、S3闭合时，电压表 V 与 V1示数相等 【解析】 当 S2闭合，S1、S3断开时，R1与 R2串联，电压表 V 测电源两端的电压，电 压表 V1测 R1两端的电压，电流表 A、A1均测电路中的电流，因串联电路中总电压等于 各分电压之和，所以，电压表 V 的示数大于电压表 V1的示数，故 A 错误；因串联电路 中各处的电流相等，所以，电流表 A 的示数等于 A1的示数，故 B 错误；当 S2断开，S1、 S3闭合时，R1与 R2并联，电流表 A 测干路电流，电流表 A1测 R2支路的电流，电压表 V、V1均测电源两端的电压，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
17、所以，电流 表 A 的示数大于电流表 A1的示数，故 C 错误；因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，电压表 V 与 V1示数相等，故 D 正确。 6如图甲所示，电源电压为 U 保持不变，R0为定值电阻。闭合开关，电流表 A 的示数 为 I，电压表 V1的示数为 U1，电压表 V2的示数为 U2。移动滑动变阻器得到在不同电流 下的 U1I 图线和 U2I 图线，如图乙所示。 甲 乙 (1)随着电路中电流的增大，电压表 V1的示数 U1_减小_(填“减小”或“增大”)。 (2)请根据图像求电源电压 U 是_4.5_V，定值电阻 R0的阻值是_1_。 【解析】 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器、
18、R0串联，电压表 V1测变阻器和灯泡两端 的电压之和，电压表 V2测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 (1)由 UIR 可知，当电路中的电流增大时，R0两端的电压增大，因串联电路中总电压 等于各分电压之和，所以，变阻器和灯泡两端的电压之和减小，即电压表 V1的示数 U1 减小； (2)由图像可知，当电路中的电流为零时，说明电路发生了断路，由 U1的值可得与电压 表 V1并联的电路某处断路，此时 U1等于电源电压，所以电源电压 U4.5V；由图像知， 当 U12.5V 时， 电路中的电流 I2.0A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以， R0两端的电压： U0UU14.5V2.5
19、V2.0V， 由 IU R可得， R0 的电阻： R0U0 I 2.0V 2.0A 1。 7如图甲所示的电路中，R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒 定不变。改变滑片 P 的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示 在图乙所示的坐标系中。则： (1)当滑片移至 a 端时，对应的是图乙中的_B_点； (2)当滑片移至 b 端时，电路中的电流为_1_A； (3)R1的阻值为多少？ 1 (4)电源的电压为多少？ 12V 【解析】(1)由电路图可知，当滑片移至 a 端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 0，电 路中的总电阻最小，由 IU R可知，电路中的电流最大，由
20、图像可知，对应的是图乙中 的 B 点； (2)当滑片移至 b 端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图像 可知电路中的电流为 1A； (3)因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，当滑片移至 b 端时，R1两端的电压最 小，图像中 AB 是 R1的 IU 图像，此时 U11V，电路中的电流 I1A，则 R1U1 I 1V 1A 1； (4)由图像可知，滑片位于 a 端时，电压表 V2的示数为 3V，电路中的电流 I3A；滑片 位于 b 端时，电压表 V2的示数为 9V，电路中的电流 I1A，因串联电路中的总电压等 于各分电压之和，且电源的电压不变，所以，UUV2IR3UV
21、2IR3，即 3V3AR3 9V1AR3，解得：R33，电源的电压 UUV2IR33V3A312V。 8某课外活动小组需要对两个定值电阻 R1、R2和一只滑动变阻器 R3的电阻进行测量， 将这些元件连成如图所示的电路。闭合 S1，断开 S2，将滑动变阻器的阻值调到最大时， 电流表的读数为 0.2A，电压表的示数为 2V；若将 S1、S2都闭合，将滑动变阻器的阻值 调到 0 时，电压表的示数为 6V，电流表的示数为 0.9 A。则： (1)R1的阻值是多少？ 10 (2)滑动变阻器的最大阻值 R3是多少？ 20 (3)R2的阻值是多少？ 20 【解析】 当闭合开关 S1，断开 S2，R3调到阻值
22、最大时，等效电路图如图 1 所示；当将 开关 S1、S2都闭合，R3调到阻值为 0 时，等效电路图如图 2 所示； 图 1 图 2 (1)如图 1，此时电压表测的是电阻 R1两端的电压，电流表测的是通过电阻 R1的电流， 根据 IU R可知，R1 U1 I 2V 0.2A10； (2)由图 2 可知电源的电压 U6V，由图 1 可知滑动变阻器最大阻值两端的电压 U3U U16V2V4V， 根据 IU R可知，R3 U3 I 4V 0.2A 20； (3)由图 2 可得：通过 R1的电流 I1U R1 6V 100.6A； 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：通过 R2的电流为 I2II
23、10.9A 0.6A0.3A； 根据 IU R可知：R2 U I2 6V 0.3A20。 *9.小平同学爱好锻炼身体， 在学校科技创新大赛中， 他利用所学物理知识设计了一个电 子拉力计(通过仪表读数显示拉力的大小)，图甲是原理图，硬质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一起(弹簧的电阻不计，P 与 R1间的摩擦不计)，定值电阻 R010，ab 是一根长 度为 10cm 的均匀电阻丝，阻值 R120，电源电压 U3V，电压表的量程为 03V。 (1)作用在拉环上拉力的大小可以通过电压表示数的大小来反映， 当作用在拉环上的力增 大时，电压表的示数将_增大_(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)当拉环
24、不受拉力时，滑片 P 处于 a 端，闭合开关后电压表的读数是多少？ 1V (3)已知该弹簧伸长的长度 L 与所受的拉力 F 间的关系如图乙所示，通过计算，说明开 关 S 闭合后，当电压表指针指在 2V 处，作用在拉环上水平向右的拉力为多少牛。 375N 【解析】(1)由电路图可知，R0与 R1串联，电压表测 R0两端的电压，当作用在拉环上的 力增大时，滑片右移，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由 IU R得：电 路中的电流增大，根据 UIR 可得：R0两端的电压增大，即电压表的示数增大； (2)当拉环不受拉力时，R0与 R1的最大阻值串联，根据串联电路中总电阻等于各分电阻 之和及欧姆
25、定律可得： 电路中的电流 I U R0R1 3V 10200.1A， 由 I U R得电压表的 示数：U1IR10.1A101V； (3)电压表的示数 U02V 时，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知此时 R1两 端的电压：U1UU03V2V1V，则电流 IU0 R0 2V 100.2A。由 I U R得：R1 U1 I 1V 0.2A5，由于 ab 是一根长度为 10cm 的均匀电阻丝，阻值 R120，所以， 此时电阻丝接入电路中的长度：L 5 2010cm2.5cm，弹簧伸长的长度：LLL 10cm2.5cm7.5cm， 由图乙可知， 拉力与弹簧伸长的长度成正比， 且 F500N，
26、L 10cm，所以，L7.5cm 时的拉力 F 满足： F L F L，即： F 7.5cm 500N 10cm，解得 F 375N。 第第 12 讲讲 功、功率和机械能功、功率和机械能 1小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于 ( C ) A0.02J B0.2J C2J D20J 2学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动，他 们设计了三套方案： 测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的 功率并进行比较； 控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬 楼做的功并进行比较； 控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、
27、爬楼的时间，算 出体重和时间的比值并进行比较，可行的是( D ) A只有 B只有 C只有 D都可以 3将一重铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从 A 位置开始向下运动，到达 C 位置 小球的速度变为零。(AB 与 BC 的距离相等)则下列分析不正确的是( D ) AAB 段和 BC 段铁球重力对铁球做功相同 B从 A 到 C 铁球所受的弹力逐渐增大 C从 A 到 C 铁球的机械能逐渐减小 D铁球在 A、C 两个位置时，弹簧对地面的压力是相同的 4如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面内，一小球由 A 点以一定的速度 v 沿 轨道滚下，经另一侧与点 A 等高点 B 后到达最高点 C。下列分析正
28、确是 ( C ) A整个过程只有重力在对小球做功 B小球在 A 点的惯性比在 C 点的惯性大 C小球在 A 点的动能比在 B 点的动能大 D小球在 A 点具有的机械能等于它在 C 点具有的重力势能 5用大小相同的力 F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的 方向移动相同的距离 s(如图所示)，F 所做的功分别为 W1和 W2，则( B ) AW11 2W2 BW1W2 CW12W2 DW14W2 6如图甲，木块在恒定不变的拉力 F 的作用下沿斜面做匀速直线运动，随时间变化规 律如图乙所示的科学量是( A ) A动能 B距离 C重力势能 D拉力做的功 7下列说法正确的是( A
29、) A机械的功率越大，机械工作时做功越快 B机械的功率越大，机械工作时能量转化越多 C功率越大，做功越多 D一切具有做功本领的物体，是因为它具有机械能 8乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出 a、b、c 三个球，若 不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( D ) Avavbvc Bvbvcva Cvavcvb Dvavbvc 9现有一重为 80N 的物体，该物体先在大小为 20N、方向水平向右的拉力 F1作用下， 在水平面上以 2m/s 的速度匀速向右运动了 10m。撤去拉力 F1后，物体继续向右运动了 2m 后静止在水平面上，后改用方向水平向左、大小为 30N
30、 的拉力 F2使物体向左运动 10m，下列说法中正确的是( D ) A当物体受到 F1作用时，拉力做功的功率大小为 200W B撤去拉力 F1后，物体能够继续向右运动是因为受到惯性的作用 C当物体受到 F2作用时，物体与地面之间的摩擦力大小为 30N D整个过程中，拉力 F1和 F2共做功为 500J 102020 年 5 月 5 日，我国自主研发的长征 5 号 B 型运载火箭圆满完成发射任务。如 图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能_增大_(填“增 大”“减小”或“不变”)，火箭整体的机械能_增大_(填“增大”“减小”或“不 变”)。 11为了探究重力势能的大小与哪些
31、因素有关，小明找到 A、B、C 三个体积相同的小 球。让小球从高处自由落下，通过观察小球砸入沙坑中的深浅来比较重力势能的大小。 其中 mAmBmC，三次实验如图所示： (1)为了探究重力势能的大小与质量的关系，他应选择图甲和图_丙_进行对比实验。 (2)为了探究重力势能的大小与高度的关系，他应选择图甲和图_乙_进行对比实验。 (3)本次实验用到了多种研究物体问题的方法，请你任意指出其中一种方法，如：_控制 变量法(或转换法)_。 12在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小 球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？ 甲 (1)图甲是用挡板控制大小不同
32、的两个小球在斜面上起始位置的两种方案， 小明实验时选 择 A 方案而不能选择 B 方案的原因是_B 方案中两球从起始位置到水平位置的高度差 不同_。 (2)小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同 一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。 斜面倾角 速度 （米/秒） 球的类别 10 20 30 40 50 60 大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97 小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97 木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89 分析表中数据可知：要使
33、球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角 不可能是_D_。 A15 B25 C35 D45 (3)小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时， 通过观察球撞击相同塑 料软片的数目来比较球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)。老师指出此装置 不适合体积不同的两个球做实验，原因是_塑料软片对不同体积的小球的阻力不同_。 乙 13物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用 Ek表示，物体的动能 Ek与物体的质 量 m、速度 v 的关系为 Ek1 2mv 2；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用 Ep表示，物体的重力势能 Ep与物体的质量 m、高度 h 的关系为
34、Epmgh。 如图所示，一小球从斜面底端以初速度 v 沿光滑斜面向上运动 (忽略外界阻力的影响)。 请利用机械能守恒定律推导：小球能运动到斜面上的最大高度 hv 2 2g。 解：根据题意：小球从斜面底端沿光滑斜面向上运动的过程中机械能守恒； 小球到达斜面最高点时动能全部转化为重力势能； EkEp，即：1 2mv 2mgh， 小球能运动到斜面上的最大高度 hv 2 2g。 1如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释 放，甲球下落过程中经过 P、Q 两点，忽略空气阻力，下列说法 正确的是( B ) A着地瞬间，两球的动能相等 B甲球在 P 点和 Q 点的机械能相等 C释放瞬间，两球的重力
35、势能相等 D从释放到着地，两球所受重力做的功相等 2如图所示，甲、乙两个容器形状不同，现有两块完全相同的 金属块用细线系着分别浸没入同样深度，这时两容器的水面相 平齐，如果将金属块匀速提升一段距离，直到金属块提离水 面，不计水的阻力，则( A ) A在甲容器中提升时，拉力甲做功较多 B在乙容器中提升时，拉力乙做功较多 C在两个容器中提升时，拉力做功相同 D做功多少无法比较 3晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降。 (1)安装在天花板上虚线框内的简单机械应是_定滑轮_。 (2)使用一段时间后，对手摇器的转轴添加润滑剂，目的是_减小摩擦_。 (3)将挂在晾衣架上重为
36、20 牛的衣服升高 1.5 米，至少对衣服做多少功？ 解：对衣服做功 WGh20N1.5m30J。 (4)由于使用不当，造成晾衣架右侧钢丝绳受损，最多只能承受 15 牛的力，左侧钢丝绳 能正常使用。晾衣架的横杆上有 11 个小孔，相邻两孔间的距离均为 20 厘米。现准备将 重为 20 牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒，通过计算说明挂在哪些编号的小 孔，右侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。 解：晾衣架可以看作是一个杠杆，左侧绳与晾衣架的交点为杠杆的支点，L2为悬挂点到 支点的距离，由杠杆平衡条件 F1L1F2L2可得， L2F 1L1 F2 15N0.2m10 20N 1.5
37、m150cm， 已知相邻两孔间的距离均为 20 厘米，所以挂在 9、10、11 三个孔上晾晒会损坏晾衣架。 4小芳想通过“初中毕业生体质健康测试”的机会测出自己爬楼梯和跑步时的功率。 (1)小芳同学自己设计的测量步骤如下，其中多余的是_A_。 A测出楼梯的总长度 L B测出一楼到三楼的竖直高度 h C测出小芳从一楼上到三楼所用的时间 t D算出功率 P (2)在测量登楼梯功率时，小芳同学从一楼匀速登上三楼，共用了 10s，则小芳同学登楼 时克服重力做功的功率最接近于_B_。 A3000W B300W C30W D3W (3)小芳在“初中毕业生体质健康测试”中测得的质量为 54kg，50m 跑的
38、成绩是 10s。若 将 50m 跑近似认为是匀速直线运动，小芳所受平均阻力是其体重的 0.2，g 取 10N/kg。 求她完成 50m 跑所做的功。 解：小芳的重力为：Gmg54kg10N/kg540N 因为做匀速直线运动，所以 Ff0.2G0.2540N108N WFs108N50m5 400J。 5请读表后回答下列问题： 台州市 2019 年中考体育考试男生评分表(部分) 分值 耐力(秒) 上肢(躯干)力量 下肢力量 技能项目 1000 米长 跑(分秒) 实心球 (2 千克) (米) 引体 向上 (次) 立定 跳远 (米) 1 分钟 跳绳 (次) 篮球运 球投篮 (秒) 排球 垫球 10
39、340 11.6 10 2.5 185 20 40 9 350 11 9 2.42 175 24 36 8 400 10.4 8 2.34 165 28 32 7 410 9.8 7 2.26 155 32 28 6 420 9.2 6 2.18 145 36 24 (1)扔实心球时，扔出去的实心球离手后会继续向前运动，原因是_实心球具有惯性_。 (2)假如一位同学 1 000 米测试的平均速度为 5m/s， 则他能在这个必测项目上得满分吗？ 通过计算说明。 解：由 vs t可得， 同学跑 1000m 所用时间：ts v 1000m 5m/s 200s3min 20s，3min 20s 小于
40、3min 40s，可 以得满分。 (3)一个体重为 60kg 的男同学，每次跳绳离开地面 6cm(假设每次跳绳离开地面的高度相 同)，如果他要在这个项目上得满分，则跳绳时平均功率至少要多大？ 解：跳绳时要克服自身重力做功，一次跳绳做的功：WGhmgh60kg10N/kg 0.06m36J， 他要在这个项目上得满分，他在 1min 内克服重力做功：W总36J1856 660J， 跳绳时的功率：PW 总 t 6 660 J 60s 111W。 6如图所示，将一根弹簧和一只质量为 1kg 的金属球(球上：有一直小孔)套在铁架台的 金属杆 AB 上面。 现将小球提到 B 端后松手， 小球的高度随时间变
41、化的情况如图乙所示。 (1)压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生弹性形变的物体具有_弹性势能_。 (2)小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为在此 过程中小球的_机械能_转化为热能。 (3)在整个过程中小球在_t1_(填“t1”“t2”或“t3”)时动能最大。 【解析】(1)压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明弹性形变的物体具有弹性势能； (2)小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为在此 过程中小球的机械能转化为内能； (3)在整个过程中小球的机械能不断减小，且小球在 0t1时间内向下做加速运动，其速 度增大、 动能增大， 在 t
42、1时小球受到向下的重力和向上的弹力大小相等， 此时速度最大， 所以小球动能最大是在 t1时。 *7.某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量 x 成正 比，也可能与形变量的平方 x2成正比。用如图甲装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆 上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作： 弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度 h0； 将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹 簧上端到水平面的高度 h1； 释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度 h2； 改变弹簧的压缩长度，重复步骤，将测出的数据记录在表格
43、中，并计算出弹簧 的形变量 x、形变量的平方 x2和小铁块上升的距离 h。 实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 h/m 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85 (1)实验中弹簧的形变量 x_h0h1_(用所测物理量符号表示)； (2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过_D_来间接反映的； Ah1 Bh2 Ch2h0 Dh2h1 (3)该同学根据表中数据分别作出图乙 h- x 和图丙 h- x2图像， 由此得到的结论是弹簧弹 性势能的大小与_形变量的平方_成正比。 【解析】(1)弹簧的形变量 x 等于弹簧的原长度 h0减去弹簧被压缩后的长度 h1，即 xh0 h1； (2)实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接的反映， 即铁块到达的最高点 h2减去弹簧被压缩的最低点 h1，即 h2h1，故 D 正确； (3)由表可知 hx215m 1，h 与 x2 成正比例函数关系，图像为过原点的直线，即弹 簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
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