物理：綜合題分析2課件.ppt

綜合題分析二,1利用標(biāo)有“6V，3W”的燈泡L1、“6V，6W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)為E9 V，圖乙是通過(guò)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線。當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路輸出功率為_(kāi)W，電源內(nèi)阻為_(kāi)。,P0.520.564W,L1,EUIr,r(EU)/I,(98)/0.5,2,2在一個(gè)金屬圓筒內(nèi)有三個(gè)燈泡A、B、C與一個(gè)電源連接成如圖電路，金屬筒作為導(dǎo)體，電阻不計(jì)，電源電動(dòng)勢(shì)為8V，內(nèi)阻0.5，要使每個(gè)燈泡的功率都是8W，求A、B、C三燈的電阻。,電壓方程:,高,低,80.5I24/I,I14A,I212A,RC10.5,RA1RB12,RC21/18,RA2RB22/9,電流關(guān)系:,RARB,4RC,3如圖所示，質(zhì)量分別為M、m、m的物體A、B、C通過(guò)跨過(guò)足夠高的光滑滑輪的輕繩相連，A恰在地面，B、C間距離與C離地的高度均為h，且mM2m?，F(xiàn)靜止起釋放它們，求： （1）物體A運(yùn)動(dòng)的最大速度，,2mghMgh(M2m) v2/2,v22(2mM)gh /(M2m),3（2）物體A能上升的最大高度。,mgxMgx0(Mm)v2/2,v22(2mM)gh /(M2m),x(Mm)v2/2(Mm)g,(Mm)(2mM)h/(Mm)(M2m),當(dāng)xh,mghMgh(Mm)v2/2(Mm)v2/2,Hmv2/2g2h,Hmxh,4如圖AB和CD是兩根特制的、完全相同的電阻絲，豎直地固定在地面上，上端用電阻不計(jì)的導(dǎo)線相接，兩電阻絲間距為L(zhǎng)，有一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒，跨在AC兩點(diǎn)間處于x軸原點(diǎn)，與電阻絲接觸良好且無(wú)摩擦，空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，放開(kāi)金屬棒，它將加速下滑.（1）試證，若棒開(kāi)始下落后做勻加速運(yùn)動(dòng)，則必須滿足的條件是每條電阻絲的電阻值應(yīng)跟位移x的平方根成正比，即Rk x（k為一常數(shù)）。,A,B,C,D,mgB2L2v/2Rma,Rv,4（2）若棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，B1T，L1m，m1/ 5kg，k1/ 2m1/2，求棒的加速度a，棒下落1 m位移過(guò)程中流過(guò)的電量、棒落下1 m位移過(guò)程中電阻上電流所做的功。,A,B,C,D,mgB2L2v/2Rma,a5m/s2,q/R,qIt,IBLv/2R,mgBILma,I(mgma)/BL,A,B,C,D,mgB2L2v/2Rma,a5m/s2,q/R,qIt,IBLv/2R,WI2Rt,mgxWmv2/2,Wmgxmv2/2,mgxmax,WFAx,（mgma）x,4棒落下1 m位移過(guò)程中電阻上電流所做的功。,演 示 文 稿 1 2 3 后 等, /11177/天命神相最新章節(jié) 吐圵夻,5一根兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直玻璃管橫截面積為S2103 m2，豎直插入水面足夠?qū)拸V的水中。管中有一個(gè)質(zhì)量為m0.4 kg的密閉活塞，封閉一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)066 cm的氣體，氣體溫度T0=300 K，如圖所示。開(kāi)始時(shí)，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)活塞與管壁間的摩擦。外界大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa，水的密度1.0103 kg/m3，g=10 m/s2。試問(wèn)： （1）開(kāi)始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)多大？,p1Sp0Smg,p1p0mg/S,1.01054/2103,1.02105 Pa,（2）現(xiàn)保持管內(nèi)封閉氣體溫度不變，用豎直向上的力F緩慢地拉動(dòng)活塞。當(dāng)活塞上升到某一位置時(shí)停止移動(dòng)，此時(shí)F6.0 N，則這時(shí)管內(nèi)外水面高度差為多少？管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度多大？,Fp2S p0Smg,對(duì)活塞:,p2p0（mgF）/S,1.01051103,0.99105 Pa,對(duì)水柱:,p2p0gh,h(p0p2) /g,0.1m,p1L1p2L2,L268cm,5（3）再將活塞固定住，改變管內(nèi)氣體的溫度，使管內(nèi)外水面相平，此時(shí)氣體的溫度是多少？,p2L2/T2p0L3/T3,T3p0L3T2/p2L2,110578300/0.99 10568,347.6K,6一根粗細(xì)均勻的細(xì)長(zhǎng)玻璃管如圖放置，上端開(kāi)口，下端封閉，玻璃管中的各段汞柱和空氣柱的長(zhǎng)度分別為：d5 cm，L110 cm，h145 cm，L210 cm，h250 cm。大氣壓相當(dāng)于75cm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，現(xiàn)保持溫度不變，使玻璃管在豎直平面內(nèi)繞過(guò)其中點(diǎn)的水平軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求： （1）從開(kāi)始位置轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí)，被封閉的空氣柱長(zhǎng)度L2；,（7545）1050L2,水銀柱總高度只能是75cm,50,25,真空,L224cm,下段水銀柱長(zhǎng)30cm,6（2）從開(kāi)始位置轉(zhuǎn)過(guò)360時(shí)，被封閉的空氣柱長(zhǎng)度L2。,（7545）10 （7530）L2,L2 11.4cm,5011.43091.4cm,115cm,此解答合理,7如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，A球的電荷量為2q，B球的電荷量為3q，組成一靜止的帶電系統(tǒng)。虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線，虛線NQ與MP平行且相距3L，開(kāi)始時(shí)MP恰過(guò)桿的中點(diǎn)。視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，現(xiàn)在在虛線MP、NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，求： （1）B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)帶電系統(tǒng)的速度大??；,2qEL2mv12/2,7（2）B球的最大位移以及從開(kāi)始到最大位移處時(shí)B球電勢(shì)能的變化量；,2qE2L3qELqEL0,2qE2L3qE(xL)0,x7L/3,W3qE(xL),4qEL,a12qE/2m,qE/m,a2qE/2m,a33qE/2m,2qEL3qEL2mv22/22mv12/2,t2(v2v1)/a2,T2(t1t2 t3),7（3）帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期。,8如圖，截面積為100cm2的活塞，放置在豎直的圓形氣缸內(nèi)，封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸活塞重為30N，活塞與氣缸壁間無(wú)摩擦，氣缸底部有一根細(xì)管與一個(gè)U形管的一端相通，U形管的另一端封閉，管的底部有水銀，管的封閉端有一段長(zhǎng)為9.1cm的空氣柱，設(shè)氣缸外大氣壓強(qiáng)保持p0為1.01105Pa，當(dāng)整個(gè)裝置的溫度是0C時(shí)，氣缸的容積為350 L，U形管內(nèi)兩側(cè)水銀面相平，若在活塞上加一重物，整個(gè)裝置溫度升高到27C時(shí)，管內(nèi)水銀面高度差為1.2cm，求：（1）活塞上所加重物的重力，（2）加壓升溫后，缸內(nèi)氣體的體積。,左邊：,p p0G/S1.04105Pa,p9.1/273p左8.5/300,p右p左gh,右邊：,p350/273p右V/300,p右pG/S,設(shè)向左移動(dòng)：,左邊：,p p0G/S1.04105Pa,p9.1/273p左8.5/300,p左1.224105Pa,p右p左gh,右邊：,p350/273p右V/300,p右pG/S,p右1.24105Pa,V322.6L,G(p右p) S,200N,設(shè)向左移動(dòng)：,左邊：,p p0G/S1.04105Pa,p9.1/273p左9.7/300,p左1.07105Pa,p右p左gh,右邊：,p350/273p右V/300,p右pG/S,p右1.054105Pa,V379L,G(p右p) S,14 N,設(shè)向右移動(dòng)：,9.如圖（a）所示，水平放置的兩根金屬導(dǎo)軌，間距L0.3m，導(dǎo)軌左端連接R0.6的電阻，區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗0.2m，細(xì)金屬棒A1和A2用長(zhǎng)為2D的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直。每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻為r0.3，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，使金屬棒以恒定速度v1.0m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng)。計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(chǎng)到A2離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，不同時(shí)間段通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度，并在圖（b）中畫出。,EBLv,I總E/（R并r）,0.18V,0.36A,IR0.12A,9.如圖（a）所示，水平放置的兩根金屬導(dǎo)軌，間距L0.3m，導(dǎo)軌左端連接R0.6的電阻，區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗0.2m，細(xì)金屬棒A1和A2用長(zhǎng)為2D的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直。每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻為r0.3，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，使金屬棒以恒定速度v1.0m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng)。計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(chǎng)到A2離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，不同時(shí)間段通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度，并在圖（b）中畫出。,E0,IR0,9.如圖（a）所示，水平放置的兩根金屬導(dǎo)軌，間距L0.3m，導(dǎo)軌左端連接R0.6的電阻，區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗0.2m，細(xì)金屬棒A1和A2用長(zhǎng)為2D的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直。每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻為r0.3，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，使金屬棒以恒定速度v1.0m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng)。計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(chǎng)到A2離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，不同時(shí)間段通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度，并在圖（b）中畫出。,IR0.12A,10：如圖所示，甲、乙兩個(gè)半徑為R的金屬圓環(huán)用間距相等的N根短導(dǎo)體連接起來(lái)，組成鼠籠狀，每根短導(dǎo)體的長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為r，圓環(huán)電阻不計(jì)，整個(gè)裝置可以繞圓環(huán)的軸線OO轉(zhuǎn)動(dòng)，在環(huán)狀體的下部有寬度與導(dǎo)體間距相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（假設(shè)磁感線都集中在兩磁極之間，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B），當(dāng)環(huán)狀體在電動(dòng)機(jī)丙帶動(dòng)下以角速度做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的功率為多大（摩擦和其他損耗不計(jì)）？,EBLR,R總rr/（N1）,PE2/R總，,11麥克勞真空計(jì)是一種測(cè)量極稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器，其基本部分是一個(gè)玻璃連通器，其上端玻璃管A與盛有待測(cè)氣體的容器連接，其下端D經(jīng)過(guò)橡皮軟管與水銀容器R相通，如圖所示，圖中K1、K2是互相平行的豎直毛細(xì)管，它們的內(nèi)徑皆為d，K1頂端封閉，在玻璃泡B與管C相通處刻有標(biāo)記m，測(cè)量時(shí)，先降低R使水銀面低于m，如圖（a），逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，這時(shí)K1中水銀面比頂端低h，如圖（b）所示，待測(cè)容器較大，水銀面升降不影響其中壓強(qiáng)，測(cè)量過(guò)程中溫度不變，已知B（m以上）的容積為V，K1的容積遠(yuǎn)小于V，水銀密度為，（1）試導(dǎo)出上述過(guò)程中計(jì)算待測(cè)壓強(qiáng)p的表達(dá)式，,初體積V，初壓強(qiáng)為待測(cè)壓強(qiáng)p,末體積d2h/4，壓強(qiáng)pgh,pV（pgh）d2h/4,可得：pgh2d2/4V,2.4102 Pa。,可得：pgh2d2/4V,注意都用國(guó)際單位制,11麥克勞真空計(jì)是一種測(cè)量極稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器，其基本部分是一個(gè)玻璃連通器，其上端玻璃管A與盛有待測(cè)氣體的容器連接，其下端D經(jīng)過(guò)橡皮軟管與水銀容器R相通，如圖所示，圖中K1、K2是互相平行的豎直毛細(xì)管，它們的內(nèi)徑皆為d，K1頂端封閉，在玻璃泡B與管C相通處刻有標(biāo)記m，測(cè)量時(shí)，先降低R使水銀面低于m，如圖（a），逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，這時(shí)K1中水銀面比頂端低h，如圖（b）所示，待測(cè)容器較大，水銀面升降不影響其中壓強(qiáng)，測(cè)量過(guò)程中溫度不變，已知B（m以上）的容積為V，K1的容積遠(yuǎn)小于V，水銀密度為，（2）已知V628cm3，毛細(xì)管直徑d0.30mm，水銀密度13.6103kg/m3，h40mm，算出待測(cè)壓強(qiáng)p（計(jì)算時(shí)取g10m/s2，結(jié)果保留兩位數(shù)字）。,12如圖所示，線框AB、CD所在處的磁場(chǎng)方向都沿半徑方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，線框可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線框長(zhǎng)邊ABCD2L，短邊AACCL，磁場(chǎng)區(qū)域的張角AOCBOD90，截面半徑為r的軸ab與線框相連接，可一起轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m的重物通過(guò)細(xì)繩繞在轉(zhuǎn)軸ab上，已知線框ABBA和CCDD的電阻與外接電阻的阻值都為R，重物由靜止起釋放，不計(jì)各處的摩擦和線框與軸的質(zhì)量，（1）重物由靜止釋放后系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化情況如何？,重物的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重物的動(dòng)能和電能（又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，,12如圖所示，線框AB、CD所在處的磁場(chǎng)方向都沿半徑方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，線框可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線框長(zhǎng)邊ABCD2L，短邊AACCL，磁場(chǎng)區(qū)域的張角AOCBOD90，截面半徑為r的軸ab與線框相連接，可一起轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m的重物通過(guò)細(xì)繩繞在轉(zhuǎn)軸ab上，已知線框ABBA和CCDD的電阻與外接電阻的阻值都為R，重物由靜止起釋放，不計(jì)各處的摩擦和線框與軸的質(zhì)量，（1）重物由靜止釋放后系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化情況如何？,12如圖所示，線框AB、CD所在處的磁場(chǎng)方向都沿半徑方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，線框可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線框長(zhǎng)邊ABCD2L，短邊AACCL，磁場(chǎng)區(qū)域的張角AOCBOD90，截面半徑為r的軸ab與線框相連接，可一起轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m的重物通過(guò)細(xì)繩繞在轉(zhuǎn)軸ab上，已知線框ABBA和CCDD的電阻與外接電阻的阻值都為R，重物由靜止起釋放，不計(jì)各處的摩擦和線框與軸的質(zhì)量，（2）重物穩(wěn)定后下降的速度多大？,mgvE2/1.5R,所以：v3mgRr2/8B2L4。,8B2L4v2/3Rr2,E2BL2,I2BL2/1.5R,mgr2BIL2,所以：3mgRr/8B2L4,8B2L4/3R,E2BL2,I2BL2/1.5R,v3mgRr2/8B2L4,12如圖所示，線框AB、CD所在處的磁場(chǎng)方向都沿半徑方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，線框可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線框長(zhǎng)邊ABCD2L，短邊AACCL，磁場(chǎng)區(qū)域的張角AOCBOD90，截面半徑為r的軸ab與線框相連接，可一起轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m的重物通過(guò)