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1、技法专题10 法速解物理技法专题10 法速解物理 1.如图所示， 在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m1和m2的木 块 1 和 2，用原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来， 两木块与地面间 的动摩擦因数均为。现用一水平力(未画出)向右拉木块 2，当两木块一起匀速运动时，两木 块间的距离为 ( ) Al Bl m1g k m1m2g k Cl Dl m2g k m1m2g km1m2 解析 ： 选 A 由题意知，弹簧对木块 1 的拉力与木块 1 所受的摩擦力平衡，当m1的质量 越小时摩擦力越小，弹簧的拉力也越小。当m1的值等于零时(极限)，不论m2多大，弹簧的 伸长量都为零，说明弹簧的伸长量与
2、m2无关，故选 A 项。 2多选一物体在粗糙水平面上以某一初速度做匀减速直线运动直到停止，已知此物 体在最初 5 s 内的平均速度为 3.3 m/s，且在最初 5 s 内和最后 5 s 内经过的路程之比为 115，则下列说法中正确的是( ) A物体一共运动了 8 s B物体做匀减速直线运动的加速度大小为 0.6 m/s2 C物体运动的初速度大小为 6 m/s D物体运动过程中的平均速度为 m/s 25 6 解析：选 AB 设物体做匀减速直线运动的加速度大小为a，运动总时间为t。把物体的 运动视为反向的初速度为零的匀加速直线运动，则物体最后 5 s 内的位移为x2a52 1 2 12.5a，最初
3、 5 s 内的位移为x1at2a(t5)25at12.5a，由题意知x1x2115， 1 2 1 2 联立解得t8 s， A 正确 ； 物体最初 5 s 内的位移为x13.35 m16.5 m， 即 5at12.5a 16.5， 解得a0.6 m/s2， B 正确 ； 由vat知物体运动的初速度大小为v0.68 m/s4. 8 m/s，C 错误；由平均速度定义知，运动过程中的平均速度为 0.68 m/sv v0 2 1 2 2.4 m/s，D 错误。 3竖直上抛物体的初速度大小与返回抛出点时速度大小的比值为k，物体返回抛出点 时速度大小为v，若在运动过程中空气阻力大小不变，重力加速度为g，则物
4、体从抛出到返 回抛出点所经历的时间为( ) A. B. k21v k21g k21v k21g C. D. k1k21v 2kg k212v 2kg 解析 ： 选 C 取k1，说明物体运动过程中所受空气阻力为零，则物体从抛出到返回抛 出点所经历的时间为，代入后只有 C 满足。 2v g 4.如图所示电路中，R14 ，R26 ， 电源内阻不可忽略。 闭合 开关S1，当开关S2闭合时，电流表A的示数为3 A。 则当S2断开时，电流 表示数可能为( ) A3.2 A B2.1 A C1.2 A D0.8 A 解析：选 B S2断开后，总电阻变大，电流变小，排除 A 项；S2断开前路端电压是 UIR1
5、34 V12 V，S2断开后路端电压增大，则电流大于I A1.2 A， U R1R2 12 46 排除 C、D 两项，故可得正确选项为 B。 5.12 根长直导线并排构成长为l的直导线带ab，P1、P2是位 于ab所在直线上的两点， 位置如图所示，P1到导线带左端的距离等于P2到导线带右端的距离， 所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，ab上所有直导线产生的 磁场在P1处的合磁感应强度大小为B1，在P2处的合磁感应强度大小为B2，若仅将右边 6 根 直导线移走，则P2处的磁感应强度大小为( ) A. BB2B1 B2 2 CB1 DB1 B2 2 B2 2 解析：选 B 由
6、于所有直导线中的电流一样，将直导线一分为二，由右手螺旋定则及对 称性知，左边 6 根直导线电流在P1处产生的磁场互相抵消，所有直导线电流在P1处产生的 磁场， 仅相当于右边 6 根直导线电流在P1处产生的磁场， 磁感应强度大小为B1， 方向垂直ab 向下；由对称性知，右边 6 根直导线电流在P2处产生的磁场的磁感应强度大小为B1，方向 垂直ab向上， 而所有直导线的电流在P2处产生的磁场的磁感应强度大小为B2， 方向垂直ab 向上，所以将右边 6 根直导线移走后，由磁场的叠加原理知，左边 6 根直导线电流在P2处 产生的磁场的磁感应强度大小为B2B1，B 选项正确。 6.如图所示，在边长为a的
7、正方形区域内，有以对角线为边界、 垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，纸面 内一边长为a的正方形导线框沿x轴匀速穿过磁场区域，t0时刻恰 好开始进入磁场区域，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，选项图中能够正确表示电 流与位移关系的是( ) 解析：选 B 在x(0，a)时，导线框右边框切割磁感线产生感应电流，电流大小i ，其中x时，导线框中感应电流方向为顺时针 ；x BaxvBxv R Bva2x R(0， a 2) 时，导线框中感应电流为零 ；x时，导线框中感应电流方向为逆时针。在x(a,2a) a 2( a 2，a) 时 ， 导 线 框 左 边 框 切 割 磁 感 线
8、产 生 感 应 电 流 ， 感 应 电 流 大 小i ，其中x时，导线框中感应电流方 BaxavBxav R Bv3a2x R(a， 3 2a) 向为逆时针；xa时，导线框中感应电流为零；x时，导线框中感应电流方向为 3 2( 3 2a，2a) 顺时针，所以 B 正确，A、C、D 错误。 7.多选如图所示， 电源的内阻可以忽略不计， 电压表(内阻不能 忽略)和可变电阻R串联在电路中。如果可变电阻R的阻值减为原来的 ， 电压表的读数由U0增加到 2U0，则下列说法正确的是( ) 1 3 A流过可变电阻R的电流增大为原来的 2 倍 B可变电阻R消耗的电功率增大为原来的 4 倍 C可变电阻R两端的电
9、压减小为原来的2 3 D若可变电阻R的阻值减小到零，那么电压表的示数变为 4U0 解析：选 ACD 电压表阻值一定，当它的读数由U0增加到 2U0时，通过它的电流一定变 为原来的 2 倍，而R与电压表串联，A 正确；根据PUI和UIR，可知R的阻值减为原来 的 后，R消耗的功率PP，R两端的电压UIR，C 正确，B 错误；又因电 1 3 2I2R 3 4 3 2 3 源内阻不计，R与电压表两端的电压之和为E，当R的阻值减小到零时，电压表示数为E， 其值为EIRU0IR2U0，解得E4U0，D 正确。 2 3 8.如图所示，水平放置的金属板间有匀强电场，一带正电的粒子以水平速度v0从M点 射入匀
10、强电场， 穿过电场后， 从N点以速度v射出， 粒子重力不计， 则以下判断正确的是( ) A如果让粒子从M点以速率v沿水平方向射入，则粒子从N点射出时的速率为v0 B 如果让粒子从N点以速度v射入，则粒子从M点射出时的速度为v0 C如果让粒子从M点以速率v沿水平方向射入，则粒子能到达N点 D如果让粒子从N点以速率v0沿v方向射入，则粒子从M点射出时的速率为v且沿 v0方向 解析 ： 选 B 粒子在电场力作用下做类平抛运动， 初速度v0与末速度v的水平分量相等， 可知 A、C、D 错误 ； 当粒子从N点以速度v射入电场中时，粒子在水平方向上做匀速运动， 而在竖直方向上做匀减速运动，与题述运动过程互
11、为可逆运动，可知 B 正确。 9.如图所示，AB为电荷均匀分布、带电荷量为Q的细棒，C为AB棒附近的一点，CB 垂直于AB。AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为0，0可以等效成AB棒上某点P处、 带电荷量为Q的点电荷所形成的电场在C点的电势， 设PC的距离为r， 由点电荷电势的知 识可知0k。若某点处在多个点电荷形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产 Q r 生的电势的代数和。根据题中提供的知识与方法，我们可将AB棒均分成两段，并看成两个 点电荷，可以求得AC连线中点C处的电势为( ) A0 B.02 C20 D40 解析：选C AB棒带电均匀，由对称性可知，其等效点电荷P点即 AB棒的
12、中点，如图所示，已知PCr，将AB棒均分成两段，设左半段 的中点为E，其电荷量为Q，由图可知CE的长度为r，故其在C的电势为kk 1 2 1 2 1 2Q 1 2r 0，同理， 右半段在C产生的电势也为0， 根据题意可知其代数和为 20， 故选项 C Q r 正确。 10 多选水平地面上有两个固定的、 高度相同的粗糙斜面甲和乙， 底边长分别为L1、L2， 且L1 时，A、B相对于转盘会滑动 2kg 3L B当 时，轻绳一定有弹力 kg 2L C当在 范围内增大时，B所受摩擦力变大 kg 2L 2kg 3L D当在 0 范围内增大时，A所受摩擦力一直变大 2kg 3L 解析 ： 选 ABD 当A
13、、B所受静摩擦力均达到最大值时，A、B恰好不相对转盘滑动， 设A、B 质量均为m，则 2kmgm2Lm22L，解得 ，A 项正确；当B所受静摩擦力达 2kg 3L 到最大值后， 轻绳开始有弹力， 此时有kmgm22L， 解得 ， B 项正确 ； 当 kg 2L kg 2L 时，随着角速度的增大，轻绳弹力不断增大，B所受静摩擦力一直保持最大静摩擦 2kg 3L 力不变，C 项错误；当 0 时，A所受静摩擦力Ff提供向心力，即Ffm2L，静摩 kg 2L 擦力随角速度的增大而增大 ； 当 时， 以A、B整体为研究对象，Ffkmg kg 2L 2kg 3L m2Lm22L，可知A所受静摩擦力随角速度
14、的增大而增大，D 项正确。 12.如图所示， 一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上， 另一端固定一 质量为m的小球。 一水平向右的拉力F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角时，拉力F的功率为( ) AmgL B.mgL 3 2 C.mgL D.mgL 1 2 3 6 解析：选 C 由题意知，拉力F做的功与小球克服重力做功相等，因轻杆匀速转动，则 拉力F的功率与小球克服重力做功的功率也相等，故PmgLcos 60mgL，C 正确。 1 2 13 多选如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图， 它 是一个可调压的理想变压器，其中接入交变电流的电压有效值U0 22
15、0 V，线圈总匝数n02 200，挡位 1、2、3、4 对应的线圈匝数分别为 220、550、1 100、 2 200。电动机 M 的内阻r4 ，额定电压为U 220 V，额定功率P110 W。下列判断正确的是( ) A当选择挡位 3 时，电动机两端电压为 110 V B当挡位由 3 变换到 2 时，电动机的功率增大 C当选择挡位 2 时，电动机的热功率为 1 W D当选择挡位 4 时，电动机的输出功率为 109 W 解析：选 AD 选择挡位 3 时，由理想变压器电压与匝数的关系，可得U0U3n0n3， 解得U3110 V，A 正确；当挡位由 3 变换到 2 时，输出电压减小，电动机的功率减小
16、，B 错 误；选择挡位 2 时，由U0U2n0n2，得U255 V，电动机两端电压没有达到额定电压， 则其功率不能达到额定功率，当没有达到额定功率时，热功率小于 1 W，C 错误 ； 选择挡位 4 时，由U0U4n0n4，得U4220 VU，则电动机恰好能达到额定功率，在达到额定功率 的情况下， 电动机的额定电流为I 0.5 A， 热功率PrI2r1 W， 输出功率为PPr P U (1101)W109 W，D 正确。 14多选甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动， 前 1 h 内的位移时间图像如图所示。下列表述正确的是( ) A0.20.5 h 内，甲的加速度比乙的大 B0.20.5 h 内，甲的速度比乙的大 C0.60.8 h 内，甲的位移比乙的大 D00.8 h 内，甲、乙骑车的路程相等 解析 ： 选 BC 由题图可知， 0.20.5 h 内， 甲、 乙均做匀速直线运动， 加速度都为零， A 错误；在位移时间图像中，图线斜率表示速度，0.20.5 h 内，甲的图线的斜率大于乙 的图线的斜率，故甲的速度大于乙的速度，B 正确；0.60.8 h 内，甲的位移大于乙的位 移，C 正确；00.8 h 内，甲、乙骑车的路程不相等，D 错误。