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- 2021-05-10 发布
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初三物理总复习 每日两道综合题
第一天
39 小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电
路的电阻对电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图 24 所
示。电源两端电压不变,R1 的阻值为 20Ω,滑动变阻器的最大阻值为 R2。
当开关 S 闭合,S1、S2 断开时,将滑动变阻器的滑片置于 b 端,此时电压
表示数为 U1,R3 消耗的功率 P3 为 6.4W;当开关 S、S2 闭合,S1 断开时,电
流表的示数为 I1,电压表的示数为 U2;当开关 S、S1、S2 都闭合时,将滑动
变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为 I2。已知 I1∶I2=3∶7,U1∶U2=2∶
9。求:
(1)R2 的阻值;
(2)电源两端的电压;
(3)当开关 S、S1、S2 都闭合,将滑动变阻器的滑片置于 b 端时,通电 10s,多档位电热器产生的总热量。
40.图 25 是一个建筑工地提升物体的装置示意图,其中 AB 是一个以 O 为
支点的杠杆,且AO:OB=3:4,D是一个系在杠杆B端的配重物体,重为2580N。
人可以通过固定在杠杆 A 端的滑轮组提升物体。有一质量为 60kg 的工人站
在水平地面上,他对地面的压强 p0=1.2×104Pa。他利用该装置匀速提升一块木材时,配重物体 D 受到的支持
力为 N1,工人对地面的压强 p1=0.8×104Pa;他利用该装置匀速提升一块钢材时,配重物体 D 受到的支持力
为 N2,工人向下的拉力为 F2;已知 N1: N2=7:6,提升木材时滑轮组的机械效率 η=90%,每个滑轮质量都相等,
绳重及滑轮与轴的摩擦不计,不计杆的重力,g 取 10N/kg。求:
(1)工人提升木材时向下的拉力 F1;
(2)工人提升钢材以 0.3m/s 的速度匀速上升需要的功率。
A
B
O
图 25
D
图 24
S2 A
R1
R2 R3
S
S1V
a b
图 27
A
第二天:
39. 如图 26 所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关 S、S1,当滑片 P 移至滑动变阻器 R2 的 A
端时,电压表 V1 的示数为 U1,电压表 V2 的示数为 U2,电流表 A 的示数为 I1,滑动变阻器 R2 消耗的电功率
P2 为 2.6W。当只闭合开关 S,将滑片 P 移至滑动变阻器 R2 的中点时,电压表 V1 的示数为 U1′,电压表 V2 的
示数为 U2′,电流表 A 的示数为 I2,电阻 R1 消耗的电功率为 P1。闭合开关 S、S1,当滑片 P 移至滑动变阻器
R2 的 B 端时,电流表 A 的示数为 I3,电阻 R3 的电功率为 P3。
已知 U1=3/5U1′,U2=3U2′。求:
(1)电流 I1 与 I2 的比值;
(2)电功率 P1 的大小;
(3)电功率P3的大小。
(4)此电路通过断开、闭合开关及移动滑动变阻器滑片P,电路所消耗的最小电功率Pmin 。
(请画出相关电路状态的等效电路图)
41.工人用滑轮组提升水中物体A,如图27所示。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,工人
对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对工人的支持力为N1;滑轮组的机械效率η1为60%。当
物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中,滑轮组的机械
效率为η2,工人对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对工人
的支持力为N2。已知工人所受重力为500N,N1∶N2=7∶2;物
体A所受重力为1000N。不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻
力,g取10N/kg 。求:
(1)动滑轮所受重力G动 ;
(2)物体 A 的密度 ρA ;
(3)滑轮组的机械效率 η2 ;
(4) 当物体 A 完全在水面下时,以 0.1m/s 的速度被匀速提升 时,
滑轮组做功的功率 P1。
(请画出相关受力分析图)
图 26
R3
R1
V1V2
A
1
P
R2A B
S1
S
第三天:
如图 19 所示,是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A 是圆柱体阀门,悬挂圆柱体阀门的细钢丝
绳从排气管 D 穿出,排气管的横截面积 S1=2cm2,锅炉正常工作时圆柱体阀门
被排气管 D 压在如图所示位置;BC 是轻质杠杆,当蒸汽压强超过安全值时,
圆柱体阀门 A 被水蒸汽向下压离开排气管口,水蒸汽沿排气管口排出以保
障锅炉的安全,当蒸汽压强低于安全气压时,圆柱体阀门上升赌注排气管
口。锅炉内安全气压值为 p=1.3×105Pa ,已知圆柱体阀门 A 的质量 m=500g,
底面积 S2=10cm2 ,外界大气压 p0=1.0×105Pa ,BO:BC=1:5。求:(整个装置的
摩擦不计,g=10N/kg)
(1)锅炉内刚好为安全气压时,水蒸气对阀门 A 的压力;
(2)为使锅炉安全,在杠杆 C 点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。
40.如图 20 所示电路,设电源电压不变,灯丝电阻不随温度变化,滑动变阻器的最大阻值为 R。当开关 S1、
S2 断开,滑动变阻器的滑片 P 位于 A 端时,电压表 V2 示数为 U2,电阻 R2 和滑动变阻器消耗的总功率为
P1=1W;当开关 S1 断开,S2 闭合时,电压表 V1 示数为 U1,灯正常发光,电流表的示数为 I;当开关 S1、S2
都闭合时,接入电路的滑动变阻器阻值为最大值的 3/4 时,电流表的示数与 I 相比变化了 ΔI=0.6A, 滑动变阻
器消耗的电功率为 P2=4.8 W。已知 U1: U2=6: 5。求:
(1)灯正常发光时通过灯 L 的电流;
(2)当开关 S1、S2 都闭合时,电路消耗总功率的最小值。
图 19
CB
O
水蒸气
A
排气管 D
R2
V1
V2
L
图 20
S1
P
RB A
S2
S1
第四天:
如图 24 所示,是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图,其上端固定在楼
顶,工人用力拉绳子,装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度,工人将
绳子固定后进行粉刷墙壁工作。已知工作台的底面积为1.5 m 2,涂料和工具质量为10 kg,
当工人用 200 N 的力竖直向下拉绳子时,工作台对地面的压强为 200 Pa;工人用力 F1 竖
直向下拉绳子使自己匀速上升至某一高度进行粉刷工作,此时该装置机械效率为η1;粉
刷工作结束后,工人不慎将涂料桶和工具跌落地面,工人用力 F2 继续竖直向下拉绳子使
自己又匀速上升了 2m,查看一下墙壁情况,此过程该套装置的机械效率为η2。已知η1 : η2
=28:27(g 取 10 N/kg,不计绳重及摩擦)。求:
(1) 动滑轮和工作台的总重
(2) F1 和 F2 的比值
39.图 25 所示的电路中,电源两端电压 U 保持不变。当滑动变阻器的滑片 P 置于 a 端时,
闭合开关 S,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 P1=4W,电阻 R2 消耗的电
功率为 P2;当滑动变阻器的滑片 P 置于距 a 端 2/3 时,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′。已知 P2 :P2′=4:9,U1:U2=4:3。求:(1)I1 与 I2 的比值
(2)滑动变阻器滑片 P 在 a 端时,R3 消耗的功率
(3)滑动变阻器滑片 P 在 b 端时,R2 消耗的功率
图 24
图 25
R2
S
R1
S1
P
R3a b
第五天:
如图 21 所示,A 为直立固定的水管,底部活塞 B 与水管接触良好且
无摩擦,其中装入适量的水,水不会流出,活塞与水管壁间没有摩
擦。活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆 OCD 的 C 点相连,O 为杠杆的固
定转轴。一个滑轮组,其自由端与杠杆的 D 点相连。滑轮组下面挂着一
个重为 G 的物体 E。当水对活塞的压强为 4×103Pa 时,杠杆在水平位
置平衡。已知 OC:CD=1:2,活塞 B 的横截面积为 30cm2,活塞与硬杆总重
为 3N。动滑轮自重为 2N。不计绳重和摩擦。求:(1)容器中水受到
的重力;(2)物体 E 的质量。(g=10N/kg)
39. 如图 21 所示,电源电压为 15V 保持不变。当只闭合开关 S1 时,电流表 A1 的示数为 0.6A;拨动开关,
电流表的最大示数为 2.5A;当电路消耗的最大功率为 P1 时,R3 消耗的功率为 P2;当电路消耗的最小功率为
P3 时,R1 和 R2 消耗的总功率为 P4;已知 P1:P2=31:3,求:
(1)R3 的阻值;
(2)当 S1、S2 都断开时,电压表的示数;
(3)P3 和 P4 的比值。
B
C D
A
O
E
图 20
图 21
R3
A1
A2
S2
S1
R1
R2
第六天:
35. 如图 21 所示装置,物体 B 重为 50N,体积 VB=1.0×10-3m3,B 在水中匀
速下沉时,通过滑轮组拉着物体 A 在水平面上向左匀速运动,此时滑轮组的机
械效率为 80%。若将物体 B 换成与物体 B 体积相同的物体 C 后,用水平向右的
力 F 拉物体 A,使物体 C 在水中 4s 内匀速上升 0.4m(物体C未露出水面),
此时滑轮组的机械效率为 60%。不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力,g 取
10N/kg,计算结果保留1位小数。求:
(1)物体B在水中受到的浮力F浮。
(2)水平面对物体A的摩擦力fA 。
(3)物体C所受重力GC与拉力F的比值。
(4)拉力F的功率P 。
36.电子体重秤的原理如图 22 所示,R0 为定值电阻,R 是电阻值随所受压力大小发生变化的可变电阻,更
换电压表(量程为 3V)的表盘后可直接显示人体质量大小。已知 R 的电阻与所受压力F变化的关系如图象
所示。设踏板的质量忽略不计,电源电压保持 9V 不变,
g =10N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为 1V,求 R0 的电阻值。
(2)该体重秤的量程是多大?
(3)如果保持体重秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使体重秤的量程增大到 110
kg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
(4) 改装后的体重秤电路总功率变化范围是多大?
图 21
第七天:
39.如图 23 所示电路中,电源电压保持不变。当滑片 P 滑至 A 端,闭合开关 S1 和 S2 时,电流表的示数为
I1,电压表的示数为 U1;当滑片 P 滑至 A 端,只闭合开关 S1 时,电流表的示数为 I2,电压表的示数为
U1′,电阻 R1 消耗的电功率为 P1′;当滑片 P 滑至 B 端,只闭合开关 S1 时,电流表的示数为 I3,电阻 R2 消
耗的电功率为 P2″,此时 P2″和 P1′ 恰好相等,且电阻 R3 消耗的电功率为 6 W。若 U1∶U1′=5∶1,求:
(1)I1 和 I2 之比。
(2)R1 和 R3 之比。
(3)滑片 P 滑至 A 端,只闭合开关
S1 时,电阻 R2 消耗的电功率。
40.如图 24 所示为一种蓄水箱的放水装置,AOB 是以 O 点为转轴的轻质杠杆,AB 呈水平状态,AO =
40cm,BO= 10cm。Q 是一个重为 5N、横截面积为 100cm2 的盖板,它通过细绳与杠杆的 A 端相连。在水
箱右侧的水平地面上,有一质量为 50kg 的人通过滑轮组拉动系在 B 点呈竖直状态的绳子,可以控制出水
口上的盖板。若水箱中水深为 50cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为 F1,水平地面对人的支
持力为 N1,滑轮组机械效率为 η1;若水箱中水深为 100cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为
F2,水平地面对人的支持力为 N2,滑轮组机械效率为 η2。已知 η1 与 η2 之比为 44∶49,盖板的厚度、绳
重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计,人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上,g 取 10N/kg。求:
(1)当水箱中水深为 100cm 时,盖板上表面所受水的压强。
(2)动滑轮的总重。
(3)N1 和 N2 之比。
图 24
A O B
Q
出水口
天花板
C
S1 S2
R1 R2
A
P
B
C D
R3
图 23
参考答案:
第一天:
39.当开关 S 闭合,S1、S2 断开,将滑动变阻器的滑片置于 b 端时,等效电路如 39 题答案图甲所示;当开
关 S、S2 闭合,S1 断开时,等效电路如图乙所示;当 S、S1、S2 都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于 R2 中点,
等效电路如图丙所示;当 S、S1、S2 都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于 b 端时,等效电路如图丁所示。
等效电路图正确…………1 分
(1)由图乙得:I1R1=U2——①
由图丙得:I2 ——②
由题意得:U2=U
①/②得: , ,将 = ,R1=20Ω 代入运算得
R2=30Ω…………2 分
(2)设图甲中电流为 I,由图甲得:IR1=U1 ——③
由图甲和图乙得,I(R1+R2+R3)=U2 ——④
由题意得:U1∶U2=2∶9
③/④得: ,将 R1=20Ω、R2=30Ω 代入解得
R3=40Ω
由题意得:P3=I2R3,I= =0.4A
由图甲得电源电压:U= I(R1+R2+R3)=0.4A×(20+30+40)Ω=36V…………2 分
(3)由图丁得:
Q= s=1404J…………1 分
说明;其他方法答案正确,均可得分。
40. 人站在地面上时受力如 40 题图(1)所示,提升木材时,人站在地面上受力如图(2)所示,提升钢
材时,人站在地面上受力如图(3)所示;提升木材时动滑轮受力如图(4)所示,杠杆 A 端定滑轮受力如
URR
RR
=
+
2
2
2
1
2
1
1
2
)2(
2
1
2
11
2
1 =
+
RR
RRR
I
I
)2(2 2
1
2
2
1
RR
R
I
I
+
=
2
1
I
I
7
3
9
2
321
1 =++ RRR
R
Ω=
40
W4.6
3
3
R
P
10)40
1
30
1
20
1(V)36()( 2
3
2
2
2
1
2
×Ω+Ω+Ω×=++ tR
U
R
U
R
U
P3=6.4WU1
甲
R1
U
I1
乙
AR3R2R1
U
I
I2R1
R2/2
U
A
39 题答案图
丙
R3
I3R1
R2
U
A
丁
R3
U2
图(5)所示,杠杆受力及力臂如图(6)所示,配重物体受力如图(7)所示;提升钢材时动滑轮受力如图
(8)所示,杠杆 A 端定滑轮受力如图(9)所示,杠杆受力及力臂如图(10)所示,配重物体受力如图
(11)所示
有受力示意图给 1 分,画得不全者酌情定夺。
(1)由图①可知:G 人=p0S 人 ——①
提升木材时人受力如图②所示:G 人=F 人 1+p1S 人——②
由①②式得: =
p0S人
p1S人,
F1= g= N=200N…………2 分
(2)提升木材时,η=
W 有用
W 总 =
G 轮=2F1-η2 F1=400N(1-90%)=40N
提升木材时定滑轮受力根据图⑤可知,FA1=3F1+ G 轮=640N
提升木材时杠杆受力根据图⑥可知 FA1×L1= FB1×L2
FA1×L1=(GD-N1)×L2
N1= GD- FA1=2580N- 640N=2100N
提起钢材时,配重物体受到的支持力,N2= 2100N=1800N
提起刚才时,定滑轮对杠杆的拉力为 FA2,FA2×L1=(GD-N2)×L2
FA2= (GD-N2)= ×(2580N-1800N)=1040N
1- FG
G
人
人
人mp
pp
0
10 −
6002.1
8.02.1 ×−
hF
hGF
1
1
2
)2 轮( −
2
1
L
L ×
4
3
×
7
6
1
2
L
L
3
4
F 人支 0
G 人
(1)
F 1
G 人
(2)
F 人支 1
F 2
G 人
(3)
F 人支 2
(4)
G 轮
F 木
2F 1
(6)
A
B
O
L1
L2
FA1
FB1
(7)
D
FB1
N1
GD
(5)
FA1
3F1
G 轮
40 题答案图
(8)
G 轮
F 钢
2F 2
(9)
FA2
3F2
G 轮
(10)
A
B
O
L1
L2
FA2
FB2
(11)
D
FB2
N2
GD
1/2 R2
丙
U 总
I3
R3
甲
乙
U2 U1
U 总
I1
R3 R2
图 7
U2′
U 总
I2
R3 R1
U1′
提起刚才时,工人对绳的拉力为 F2,FA2=3F2+G 轮
F2= (FA2- G 轮)/3= N
工人提升钢材以 0.3m/s 的速度匀速上升需要的功率为 P,
P= F22v= N×2×0.3m/s=200W
第二天:
40. (共 6 分)
解:当闭合开关 S、S1,且滑片 P 置于变阻器的 A 端时,等效电路如图 7 甲所示;
当只闭合开关 S,且滑片 P 置于变阻器的中点时,等效电路如图 7 乙所示;
当闭合开关S、S1,且滑片P置于变阻器的B端时,等效电路如图7丙所示
…
(1)由图甲、图乙得:
= × = = 3/1
(2)由图甲、图乙得: = I1 R2 / I2(R1+ R2)=3/5 ; 解得:R1=9 R2 /2 ……(1 分)
电源两端电压不变,I1(R2+R3)= I2(R1+ R2+R3); 解得:R2=R3
P1= R1 , P2= R2
P1=( R1 / R2)P2 =(1/3)2×9/2×2.6W =1.3W
(3)在甲图中: R2=R3 ; U1 =U2= U ; P2= = =2.6 W
在丙图中:P3= =4P2=4×2.6 W =10.4W
3
1000
3
1000
2
1
I
I
3
2
R
U
2
3
U
R
′ 2
2
U
U
′
1
1
U
U
′ 2
1
2
1
2
2I 2
1I
2
2I 2
1I
2
1
2
2)2
1(
R
U
3
2
4R
U
3
2
R
U
3F1
3F2
A A
AA
图 9
图 7
R2
U 总
R3 R1
丁
(4)当只闭合开关 S,且滑片 P 置于变阻器的 A 端时,等效电路如图 7 丁所示。
因为电路的总电阻最大,所以电路消耗的电功率最
小。
Pmin=U2/(R1+R2+R3)=2/13 ×U 2/R2
=2/13 ×4P2=2/13 ×4×2.6W=1.6 W ………
41. (共 7 分)
解:(1)以工人为研究对象,进行受力分析如图 8 甲、乙所示。
工人处于静止状态,所以有:
G 人=F ′1+N1 即:N1=G 人-F ′1 ----①
G 人=F ′2+N2 N2=G 人-F ′2 ----②
-----------------(甲、乙受力分析图或方程正确得 1 分)
当物体 A 浸没在水中时,动滑轮与物体 A 的受力情况如图 9(A)所示。
当物体 A 完全露出水面时,动滑轮与物体 A 的受力情况如图 9(B)所示。
由(A)图: 3F1= GA +G 动-F 浮 ----③
由(B)图: 3F2= GA +G 动 ----④
∵F1 ′=F1 , F2 ′=F2
∴N1/N2=(G 人-F1)/(G 人-F2)=7/2 ----⑤
又∵η1=W 有/W 总=(GA-F 浮)/ 3F1= 60% ----⑥
将③、④式代入⑤、⑥式,将 G 人=500N,GA=1000N 代 入,
解得: G 动=250N
(2)由⑥式得:60%=(GA-F 浮) / (GA+G 动-F 浮)
=(1000N-F 浮) / (1000N+250N-F 浮)
解得: F 浮=625N
∵ F 浮=ρ 水 gVA ∴VA=F 浮/ρ 水 g
∴ ρA = m/VA = GA/gVA = (GA /F 浮)·ρ 水
=(1000N /625N) ×1.0×103kg/m3
= 1.6×103kg/m3
(3)∵η2 =W′有 / W′总
=GA/ (GA+G 动)
=1000N/(1000N+250N)
=80 %
(4) ∵P1=F1· v1
N2
G 人
图 8
甲 乙
=( GA +G 动-F 浮) /3 × 3 vA
= (1000N +250N-625N ) × 0.1m/s
= 62.5 W
第三天:
39.(1)F 压=P(S2- S1)=1.3×105Pa×8×10-4m2=104N…………2 分
(2)圆柱体阀门受力如答案图所示…………1 分
当锅炉内气压达到 1.3×105Pa 时,细绳对阀门的拉力为 FB,空气对阀门的压力为 F0,
F0= P0(S2- S1)=1.0×105Pa×8×10-4m2=80N
FB=F 内+mg -F0=104N+5N-80N=29N…………2 分
设悬挂铁锤的质量为 M,根据杠杆平衡条件
FB×BO=Mg×OC
M= kg=0.725kg=725g…………1 分
40.当开关 S1、S2 都断开,滑动变阻器的滑片 P 位于 A 端时,电路如答案图 1 所示;当开关 S1 断开、S2 闭
合时,电路如答案图 2 所示;当开关 S1、S2 都闭合时,电路如答案图 2 所示;……………………1 分
(1)由题意和答案图 1 可知,
P1=
1W= ————①
————②
由题意和答案图 2、图 3 可知,
ΔI=
0.6A= ————③
P2=
4.8W= ————④
104
129
×
×=×
×
gOC
BOFB
( )
( )2
2
2
2
1
LRRR
RRU
++
+
( )
( )2
2
2
2
1
LRRR
RRU
++
+
5
6
2
2 =+
++
RR
RRR L
R
U
R
U
3
4 1
2
1 +
R
U
R
U
3
4 1
2
1 +
R
U
3
4 2
1
R
U
3
4 2
1
答案图
F 内
G
F0
FB
A
U1
U2
R2 RLR
答案图 1
A
U1
RL
答案图 2
I
U1
答案图 3
A R2
3R/4
RLI+0.6A
由②式可得 R2=5RL-R————⑤
由①、②、④式可得 R2=2R-RL————⑥
由⑤、⑥式可得 R=2RL,R2=3RL,代入③式得灯正常发光时通过灯 L 的电流 I
I= 0.6A……………………3 分
(2)由④式和 R=2RL、 0.6A 可得 U1=12V,R=40Ω, RL=20Ω, R2=60Ω
由答案图 3 和上面的计算可知,当滑动变阻器 R=40Ω 时,电路消耗的总功率最小,
P 总=PL+P2+PR=13.2W……………………3 分
其他解法答案正确均给分。
第四天:
38
解:(1)假设动滑轮和工作台的总重为 G0,人的重力为 G 人
涂料和工具的重力 G1=m1g=10kg×10N/kg=100N
当工人用 200 N 的力竖直向下拉绳子时,以人、动滑轮、
工作台、涂料和工具整体为研究对象,受力如图甲所示:
据题意:F 支=F 压=P×S=200 Pa ×1.5 m2=300N
由图甲:G0+G 人+G1=3F+ F 支
G0+G 人=3×200N+300N-100N=800N
当工人前往粉刷地点时,以人、动滑轮、工作台、涂料和工具整
体为研究对象,受力如图乙所示;
当工人继续上升时,以人、动滑轮、工作台整体为研究对象,受
力如图丙所示。
由图乙、丙:
∵
∴ G 人=600N G0=200N
1
1
1
1
=
LR
U1
=
LR
U1
图乙
3F1
G0+G 人+G1
图甲
F 支
3F
G0+G 人+G1
图丙
3F2
G0+G 人
人
人
人
人
G
GG
GGG
GG
η
η 0
01
1
2
1
+×++
+=
27
28N800
N100N800
N100 =×+
+=
人
人
G
G
(2)
说明:其它方法正确给分。
2
39
解:(1)当滑动变阻器的滑片 P 置于 a 端时,电路如图甲所示;
当滑动变阻器的滑片 P 置于距 a 端 2/3 时,电路如图乙所示;
滑动变阻器滑片 P 在 b 时,电路如图丙所示。
由图甲和图乙:∵R2 一定 ∴
∵ ∴
∴ ∴R3=3R2
又∵U 一定
∴
∴ ∴R1=2R2
(2)由图甲:∵I 相同 ∴
∴
(3)由图甲和图丙:∵U 一定 ∴
∴
∴
1
1
1
1
1
1
1
3
2
9
4
2
2
2
1 === ‘P
P
I
I
3
4
2
1 =
U
U
3
4
)3
1(
)(
3
2
)3
1(
)(
32
32
322
321 =
+
+×=
+
+
RR
RR
RRI
RRI
3
1
3
2 =
R
R
3
2
4
23
1
21
21
321
321
2
1 =+
+=++
++
=
RR
RR
RRR
RRR
I
I
1
2
2
1 =
R
R
3
2
3
1
3
1 ==
R
R
P
P
W62
W43
2
3 1
3 =×== PP
2
1
321
21
3
1 =++
+=
RRR
RR
I
I
2
1
1
2
2
1I 2
2
1
2
3
1
''
2
1 =×
=×
=
R
R
IP
P
8WW422 1
''
2 =×== PP
8
9
N800
N100N800
)(3
1
)(3
1
0
10
2
1 =+=
+
++
=
人
人
GG
GGG
F
F
图甲
P1=4W
R1 R2 R3I1
P2
U1
U
图乙
R1 R2 R3/3I2
P2’
U2
U
图丙
R1 R2I3
P2’ ’
U
说明:其它方法正确给分。
第五天:
38.解:(1)F=pS=4×103Pa×30×10-4m2=12N
A 是直通型容器,水的重力等于水的压力 G 水=F =12N ……(2 分)
(2)以活塞与硬杆为研究对象,如图 6 甲所示,活塞与硬杆受到自身的重力 G、水的压力 F 和杠杆
的支持力 N,那么杠杆的支持力 N=G+F=12N+3N=15N
以杠杆 OCD 为研究对象,硬杆对杠杆的压力 N´也为 15N,绳作用于杆的向上的拉力为 FD,如
图 6 乙所示,杠杆 OCD 处于平衡,则有
N´= N
N´×OC= FD×OD
FD = N´×
FD = 15N×
FD = 5N ……(1 分)
以动滑轮为研究对象时,受力分析如图 6 丙所示,动滑轮受到向上的拉力为 2T ′,受到向下的
拉力为 T1,受到向下的重力 G 动。
2T ′=T1+G 动
T ′=FD=5N,G 动=2N,那么 T1=8N ……(1 分)
以物体 E 为研究对象时,受力分析如图 6 丁所示,重物受到向上的拉力为 T1 ′,受到向下的重
力 G
G=T1 ′=T1=8N m=0.8kg ……(1 分)
注:正确画出受力分析示意图 ……(1 分)
(其他解法正确的,均可相应得分)
39.解:(1)当只闭合开关 S1 时,等效电路如图 7 甲所示;可得
OD
OC
3
1
丁
G
T1 ′
N`
FD
O C D
乙
图 6
甲
F
N
G
丙
G
动
2T ′
T1
R3= = =25Ω ……(2 分)
(2)当开关 S1、S2 都闭合时,等效电路如图 7 乙所示,此时电路消耗的功率最大为 P1,干路电
流为 I=2.5A+0.6A=3.1A;当开关 S1、S2 都断开时,等效电路如图 7 丙所示,此时电路消耗的功率
最小为 P3,电路中电流为 I´。
= = = 解得:I´=0.3A ……(1 分)
U3=I´R3=0.3A×25Ω=7.5V ……(1 分)
(3)R1、R2 的电压之和为 U´,解得
= = = = ……(2 分)
注:正确画出等效电路图 ……(1 分)
(其他解法正确的,均可相应得分)
第六天:
(1) B 在水中受到的浮力
F 浮=ρ 水 gVA
=1×103kg/m3×10N/kg×10-3 m3=10N
(2) 当 B 在水中下沉,物体 A 在水平面上匀速运动,A 水
平方向受力情况如图(甲)所示。
当用力 F 拉物体 A,物体 C 在水中匀速上升时,A 水平方
向受力情况如图(乙)所示。
当物体 B 浸没在水中时,动滑轮与物体 B 的受力情况如图
1 分
1 分
1I
U
A6.0
15V
3
1
P
P
IU
UI
′ I
I
′ 3
31
4
2
P
P
IU
UI
′′ IUU
UI
′− )( 3
( ) A3.0V5.7V15
V15A6.0
×−
×
1
4
图 7
R3R2R1
U
丙
U
R3
甲
A1 A2
R3
R2
R1
U
乙
I1
35
(A)所示。
当物体 C 浸没在水中时,
动滑轮与物体 C 的受力
情况如图(B)所示。
由甲图: f = F 拉
∵η1=
= =80%
∴ f = F 拉 =16.7N
(3) η1= =80%
G 轮=10N
η2= =60% GC=25N
由乙图:F= f+ F’拉
η2= =60% F’拉= N
∴ = = =1
(4) P=Fv=(f+ F’拉) = 25×0.3 = 7.5W
(1)体重秤空载时受到的压力为 0,由图象可知,此时
电阻 R=240Ω, 电阻 R0 两端的电压 U1=1V。 则 R 两端的
电压 U2= U-U1 = 9V-1V = 8V
此时电路中的电流 I = =
1 分
1分
1 分
1 分
1 分
1 分
用其它方
法解题,
过程结论
正确给分。
nhF
hF
拉
浮 )(G B −
拉F
NN
3
1050 −
hGFG
hF
B )(
)(G B
轮浮
浮
+−
−
hGFG
hF
C )(
)(G C
轮浮
浮
+−
−
nhF
hFc
'
)(G
拉
浮−
3
25
F
GC
'
拉Ff
GC
+ NN
N
3
25
3
50
25
+
t
h3
Ω=
240
82 V
R
U A30
1
36
R0=
U1
I1= 30Ω
(2)当 U 1
,,=3V 时, I ,= = 0.1 A
此时电阻 R,= = 60Ω
由图象可知此时 R,的受到的压 900N,体重秤的量程为
90kg。
(3)F= G = mg = 110kg×10N/kg = 1100N
当压力为 1100N 时,由图象可知电阻 R 的电阻是 20Ω,R
两端的电压为 U’,,= I’R=0.1A×20Ω= 2 V
应串联一个电阻。
其阻值为 R,, = = 40Ω
(4) P 最小=UI=9V× = 0.3W
P 最大= UI,=9V×0.1A =0.9W
功率变化范围 (0.3W―0.9W)
1 分
1 分
1分
1分
1分
用其它方
法解题,
过程结论
正确给分。
第七天:
39.当滑片 P 位于 A 端,S1、S2 合时,等效电路如图甲所示;
当滑片 P 位于 A 端,只 S1 合时,等效电路如图乙所示;
当滑片 P 位于 B 端,只 S1 合时,等效电路如图丙所示;
1 分
(1)由图甲、乙: = = 解得: = 1 分
(2)由图甲、乙: 解得: 1 分
=
0
1
R
U
Ω30
3V
A
VV
I
U
1.0
39
,
2
, −=
A
VVV
1.0
)23(9 +−
A30
1
'
1
1
U
U
12
11
RI
RI
1
5
2
1
I
I
1
5
1
5
1
21
2
1 =+=
R
RR
I
I
4
1
2
1 =
R
R
图甲
I1
R1
U
U1
图乙
U
U1′
P1′
I2
R1 R2
P2′
图丙
U
U1′′
P2′′
I3
R1 R2 R3
P3′′
U2′′ U3′′
由图乙、丙: = = 解得: = 1 分
由图乙、丙: = 解得: 1 分
(3)由图乙、丙: =
将 =6W 代入解得: =19.2W 1 分
说明:其它方法正确给分。
40.(1)水深 h2=100cm 时:
p2=ρ水 gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0m=1×104Pa 1 分
(2)盖板恰好要被拉起时,分别以盖板、杠杆、动滑轮、人为研究对象, 受力分析示意图依次为图 1、
图 2、图 3、图 4。
1 分
①水深 h1=50cm 时,
由图 1:FA1′=FQ1+G 板=p1 S+G 板=ρ 水 gh1 S +G 板
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m×0.01m2+5N=55N
由图 2:FA1×OA =FB1×OB
∵FA1= FA1′=55N ∴ 55N×40cm= FB1×10cm ∴ FB1=220 N 1 分
由图 3:η1 1 分
②水深 h2=100cm 时,
同理可得:FA2′=105N FB2=420 N
η2
由题意:η1:η2=44∶49 ∴ : =44:49
∴G 动= 60 N 1 分
(3)由图 3: 4F1= G 动+ FC1
由图 4:∵N1+F1′=G 人
∴N1=G 人- F1′= m 人 g - F1
"
2
'
1
P
P
1
1
4 2
3
2
2
2
2
3
1
2
2 ==
I
I
RI
RI
2
3
2
2
I
I
1
4
3
2
I
I
1
2
3
2
I
I
1
2
21
321 =+
++
RR
RRR
5
1
3
1 =
R
R
5
4
3
2 =
R
R
''
3
'
2
P
P
5
16
51
42
2
2
3
2
3
2
2
2 =×
×=
RI
RI
''
3P '
2P
1
1
C
C
FG
F
+=
动 NG
N
FG
F
C
B
220
220
1
1
+=+=
动动
2
2
C
C
FG
F
+=
动 NG
N
FG
F
C
B
420
420
2
2
+=+=
动动
NG
N
220
220
+动 NG
N
420
420
+动
4
1
1
CFGF
+= 动
FQ
G 板
FA′
图 1
图 2FA
FB
A O B
图 3
FC
G 动
4F
F ′
G 人
N
图 4
= m 人 g - =50kg×10N/kg - =430N 1 分
同理可得:N2=380N
∴N1∶N2=43∶38 1 分
说明:其它方法正确给分。
4
1CFG +动
4
22060 NN +