(2)从表格数据中可得:小球1和小球2半径相同,质量大的收尾速度也大. 故答案为:
(1)16;0.02;二力平衡; (2)质量大的收尾速度也大.
【点评】本题考查学生对二力平衡概念的掌握情况.需要利用所学知识,解释收尾速度的概念.
三、作图题(共8分) 17.(2分)(2014?上海)在图中,物块受到水平向右,大小为2牛的拉力F,用力的图示法画出拉力F.
【分析】作力的图示时,注意力的方向、大小和作用点要全部表示出来.并要先选出比例尺,然后过物体重心作水平向右的力,根据力的大小确定线段的长度.
【解答】解:先选取一段表示2N的线段,然后过物体的重心作水平向右的大小为2N的拉力F,其长短为表示1N线段的2倍,图示如下:
【点评】注意力的示意图与力的图示的区别:力的示意图不用选择标度,而力的图示则要选择合适的标度. 18.(2分)(2011?揭阳)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′.
【分析】平面镜成像的特点是:像与物关于平面镜对称,可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像.
【解答】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
【点评】本题考查了如何作出物体在平面镜中的像.在作出物体在平面镜中所成的像时,注意先作出端点或关键点的像点,用虚线连接就能得到物体在平面镜中的像,一定要掌握这种技巧. 19.(4分)(2015?杨浦区三模)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上,补上后要求:
(1)电压表测滑动变阻器两端电压;
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(2)闭合电键S,向a端移动滑片P,小灯变亮.
【分析】分析清楚电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据串联电路特点,按题目要求确定滑动变阻器的接法,然后完成电路图连接. 【解答】解:(1)电压表测滑动变阻器两端电压,将电压表并联在滑动变阻器两端, (2)向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮,说明滑动变阻器分压变小,灯泡两端电压变大,电压表示数变小;故将灯泡L右接线柱接到滑动变阻器的a接线柱相连,如图所示:
【点评】本题考查了连接实物电路图,分析清楚电路结构、根据滑动变阻器用法及串联电路特点确定滑动变阻器的接法是正确解题的关键.
四、计算题(共22分) 20.(2分)(2015?杨浦区三模)如图所示,某工人利用轻质滑轮将重500牛的铁桶竖直向上匀速提升3米,求拉力F的大小及拉力所做的功W.
【分析】由图工人使用的是动滑轮,不计摩擦和滑轮重,由F=G计算拉力F;
拉力所做的功就等于物体上升所做的功,已知物重和提升高度,根据公式W=Fs,求出拉力的功.
【解答】解:
由图工人使用的是动滑轮,轻质滑轮,滑轮重可忽略不计, 所以拉力F=G=×500N=250N;
已知物重G=500N,提升重物的高度h=3m, 所以拉力做功:W=Fs=Gh=500N×3m=1500J.
答:拉力F的大小为250N;拉力所做的功为1500J.
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【点评】本题考查了对起滑轮的认识和功的公式的理解和运用.利用好不计摩擦和滑轮重时,拉力做功等于重物上升所做的功.也可以根据W=Fs=Fnh计算. 21.(10分)(2015?杨浦区三模) 如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量相同的水和酒精,甲、乙的底面积分别为S、2S.(g=10N/kg,ρ酒精=0.8×10千克/米3)
﹣33
(1)求甲容器中水的体积2×10米,求水的质量m水. (2)求乙容器中0.1米深处酒精的压强p酒精.
(3)现有物体A,B(其密度、体积的关系如下表所示),请在物体A,B和容器甲、乙中各选择一个,当把物体放入容器中后(液体不会溢出,液面足够高),可使液体对容器底部的压强增加量△p液与容器对地面的压强增加量△p容的比值最小,求该最小比值.
33物体 质量 密度(×10千克/米) A 0.6 m B 1.2 m 3
【分析】(1)知道水的体积和密度,利用m=ρV求水的质量; (2)知道酒精的深度和密度,利用p=ρgh求酒精产生的压强;
(3)使液体对容器底部的压强增加量△p液与容器对地面的压强增加量△p容的比值最小,需要使△p液最小、△p容最大;分别求出物体A、B放在甲、乙容器中得出液体对容器底部的压强增加量△p液、容器对地面的压强增加量△p容,求出比值,比较大小得出最小值. 【解答】解:
(1)由ρ=得水的质量:
m水=ρ水V水=1×10kg/m×2×10m=2kg; (2)由题知,h=0.1m,
p=ρ酒精gh=0.8×10kg/m×10N/kg×0.1m=800Pa;
(3)由题知,液体的质量相同,液体不会溢出,液面足够高,则物体都浸没,A、B的质量相同,
将A放在甲容器中,排开水的体积V排水1=VA,液面升高值△h1=甲容器底受到压强增加值△p液1=ρ水g△h1=ρ水g甲容器对地面的压强增加量△p容1=△p液1:△p容1=ρ水g
:
=
,
3
3
3
33
3
﹣3
3
,
,
=ρ水:ρA=1g/cm:0.6g/cm=5:3;﹣﹣﹣﹣﹣①
,
将B放在甲容器中,排开水的体积V排水2=VB,液面升高值△h2=甲容器底受到压强增加值△p液2=ρ水g△h2=ρ水g
,
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甲容器对地面的压强增加量△p容2=△p液2:△p容2=ρ水g
:
=,
3
3
=ρ水:ρB=1g/cm:1.2g/cm=5:6;﹣﹣﹣﹣②
,
将A放在乙容器中,排开酒精的体积V排酒3=VA,液面升高值△h3=乙容器底受到压强增加值△p液3=ρ酒g△h3=ρ酒g乙容器对地面的压强增加量△p容3=△p液3:△p容3=ρ酒g
:
=
,
3
3
,
=ρ酒:ρA=0.8g/cm:0.6g/cm=4:3;﹣﹣﹣﹣③
,
将B放在乙容器中,排开酒精的体积V排酒4=VB,液面升高值△h4=乙容器底受到压强增加值△p液4=ρ酒g△h4=ρ酒g乙容器对地面的压强增加量△p容4=△p液4:△p容4=ρ酒g
:
=
,
3
3
,
=ρ酒:ρB=0.8g/cm:1.2g/cm=2:3;﹣﹣﹣﹣④
由①②③④可知,将B放到乙容器内,使液体对容器底部的压强增加量△p液与容器对地面的压强增加量△p容的比值最小,该最小比值为2:3. 答:(1)水的质量为2kg.
(2)乙容器中0.1米深处酒精的压强为800Pa.
(3)将B放到乙容器内,使液体对容器底部的压强增加量△p液与容器对地面的压强增加量△p容的比值最小,该最小比值为2:3.
【点评】本题考查液体压强、密度公式和压强定义式的掌握和应用,难点在第三问,分别求出液体对容器底部的压强增加量和容器对地面的压强增加量是关键. 22.(10分)(2015?杨浦区三模)如图1所示电路,电源电压为20伏且保持不变,定值电阻R1的阻值为10欧,闭合电键后,电流表的示数如图2(a)所示,求: (1)R1两端的电压U1; (2)R2的阻值;
(3)现有两个分别标有“20Ω 1.5A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器,及一个表盘如图2(b)所示的电压表V.请选择一个变阻器替换电阻R1或R2,并将电压表连接在电路中某位置,要求:选择合适的电表量程,在各元件安全工作情况下,移动滑动变阻器滑片的过程中能使电压表V与电流表A示数的比值变化范围最大.
①应用标有“ 50Ω 1A ”的变阻器替换电阻 R1 . ②求满足题目要求情况下,变阻器连入电路的阻值范围.
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