8.
在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,四個理想電表的示數都發(fā)生變化,電表的示數分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正確的是
(A)U1/I不變,ΔU1/ΔI不變.
(B)U2/I變大,ΔU2/ΔI變大.
(C)U2/I變大,ΔU2/ΔI不變.
(D)U3/I變大,ΔU3/ΔI不變.
某同學解法如下:P向下滑,R2變大,
變大,I變小,U1變小,U3變大,U2變大。根據部分電路歐姆定律,
,所以U1/I=R1不變,ΔU1/ΔI=R1不變,A正確.根據公式
,所以U2/I=R2,從而ΔU2/ΔI=R2,因R2變大而變大,所以B正確。同理:U3/I變大,ΔU3/ΔI也變大.所以本題選AB。
你同意上述解法嗎?若同意,說出理由,若不同意,則求出你認為正確的結果并說明該同學錯在何處。
7.在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個質點,相鄰兩質點的距離均為L,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時到達質點1,質點1開始向下運動,經過時間Δt第一次出現如圖(b)所示的波形.則該波的
(A)周期為Δt,波長為8L.
(B)周期為
Δt,波長為8L.
(C)周期為
Δt,波速為12L /Δt (D)周期為Δt,波速為8L/Δt
![]()
某同學解法如下:根據圖(b),波長為8L,周期為Δt,波速為8L/Δt,所以選A、D。你同意上述解法嗎?若同意,說出理由,若不同意,則求出你認為正確的結果并說明該同學錯在何處。。
6. 如圖所示,為一簡諧波在某一時刻的波形(實線表示),經過一段時間,波形變成圖中虛線所示.已知波速大小為2 m/s,則這段時間可能是( ) A.1s B.2s C.3s D.7s
![]()
某同學解法如下:設波是向左傳的,則
,![]()
;設波是向右傳的,則
,![]()
;所以本題選AC。
該同學的解法是否完備,如有疏漏請補充。
4. M為懸掛在豎直平面內某一點的木質小球,懸線長為L,質量為m的子彈以水平速度
射入球中而未射出,要使小球能在豎直平面內做完整的圓周運動,且懸線不發(fā)生松馳,求子彈初速度
應滿足的條件。
甲同學解法如下:若小球能做完整的圓周運動,則在最高點滿足:
,得最小速度為
由機械能守恒定律得:
由上式解得: ![]()
.
乙同學解法如下:子彈擊中木球時,由動量守恒定律得:
由機械能守恒定律得:
由以上各式解得: ![]()
.
你同意上述解法嗎?若不同意,則說明理由并求出你認為正確的結果。 5.汽車正以10m/s的速度在平直公路上行駛,突然發(fā)現正前方有一輛自行車以4m/s的速度作同方向的勻速直線運動,汽車立即關閉油門作加速度大小為6m/s2的勻減速運動,汽車恰好不碰上自行車,求關閉油門時汽車離自行車多遠? 下面是某同學的二種解法。請判斷其解法是否正確并給出正確的解答。 解法一:S=(Vt2-V02)/2a =(42-102)/2×(-6)m =7 m 解法二:S=V汽2/2a-V自×V汽/a =100/(2×6)-10×4/6 m =5/3 m
3. 一擺長為L的擺,擺球質量為m,帶電量為-q,如果在懸點A放一正電荷q,要使擺球能在豎直平面內做完整的圓周運動,則擺球在最低點的速度最小值應為多少?
某同學解法如下:擺球運動到最高點時,根據
,得最小速度為
,由于擺在運動過程中,只有重力做功,故機械能守恒。據機械能守恒定律得:
解得:
。
請判斷上面的結果是否正確,并說明理由.如不正確,請給出正確的解法和結果.
1.一顆正在繞地球轉動的人造衛(wèi)星,由于受到阻力作用則將會出現:
A、速度變;
B、動能增大;
C、角速度變; D、半徑變大。
某同學解法如下:當衛(wèi)星受到阻力作用時,由于衛(wèi)星克服阻力做功,故動能減小,速度變小,為了繼續(xù)環(huán)繞地球,根據衛(wèi)星速度
可知,V減小,則半徑R必增大,又因
,故ω變小,可見應該選A、C、D。
請判斷上面的結果是否正確,并說明理由.如不正確,請給出正確的解法和結果.
2.已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球和地球之間的距離r,同步衛(wèi)星距地面的高度h,月球繞地球的運轉周期T,地球的自轉周期To,地球表面的重力加速度g,某同學根據以上條件,提出一種估算地球質量M的方法:同步衛(wèi)星繞地心做圓周運動,由
得:
。
(1)請判斷上面的結果是否正確,并說明理由.如不正確,請給出正確的解法和結果. (2)請根據已知條件再提出兩種估算地球質量的方法并解得結果.
8.波的圖象
(2008年高考上海卷第22題).(12分)有兩列簡諧橫波a、b在同一媒質中沿x軸正方向傳播,波速均為v=2.5m/s。在t=0時,兩列波的波峰正好在x=2.5m處重合,如圖所示。
(1)求兩列波的周期Ta和Tb。
(2)求t=0時,兩列波的波峰重合處的所有位置。
(3)辨析題:分析并判斷在t=0時是否存在兩列波的波谷重合處。
某同學分析如下:既然兩列波的波峰存在重合處,那么波谷與波谷重合處也一定存在。只要找到這兩列波半波長的最小公倍數,……,即可得到波谷與波谷重合處的所有位置。
你認為該同學的分析正確嗎?若正確,求出這些點的位置。若不正確,指出錯誤處并通過計算說明理由。
解析:(1)從圖中可以看出兩列波的波長分別為λa=2.5m,λb=4.0m,因此它們的周期分別為
s=1s
s=1.6s
(2)兩列波的最小公倍數為 S=20m
t=0時,兩列波的波峰生命處的所有位置為
x=(2.5
20k)m,k=0,1,2,3,……
(3)該同學的分析不正確。
要找兩列波的波谷與波谷重合處,必須從波峰重合處出發(fā),找到這兩列波半波長的廳數倍恰好相等的位置。設距離x=2.5m為L處兩列波的波谷與波谷相遇,并設
L=(2m-1)
L=(2n-1),式中m、n均為正整數
只要找到相應的m、n即可
將λa=2.5m,λb=4.0m代入并整理,得
![]()
由于上式中m、n在整數范圍內無解,所以不存在波谷與波谷重合處。
同步練習
7.電磁感應
(2010年高考上海卷第32題)(14分)如圖,寬度L=0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定板個與水平面內,并處在磁感應強度大小B=0.4T,方向豎直向下的勻強磁場中,框架的電阻非均勻分布,將質量m=0.1kg,電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上,并且框架接觸良好,以P為坐標原點,PQ方向為x軸正方向建立坐標,金屬棒從
處以
的初速度,沿x軸負方向做
的勻減速直線運動,運動中金屬棒僅受安培力作用。求:
![]()
(1)金屬棒ab運動0.5m,框架產生的焦耳熱Q;
(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬
棒ab的位置x變化的函數關系;
(3)為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4s過程中通過ab的電量q,某同學解法為:先算出金屬棒的運動距離s,以及0.4s
時回路內的電阻R,然后代入q=![]()
求解。指出該同學解法的錯誤之處,并用正確的方法解出結果。
[解析](1)
,
,
框架產生的焦耳熱Q等于克服安培力做功,所以![]()
(2) 因為運動中金屬棒僅受安培力作用,
,所以
,
又
,所以
.
注意:x是金屬
棒ab的位置坐標,而不是金屬棒運動的位移
,所以
,即![]()
(3)錯誤之處:因框架的電阻非均勻分布,所求
是0.4s
時回路內的電阻R,不是平均值。
正確解法:因電流不變,所以
。
本題考查電磁感應、電路與牛頓定律、運動學公式的綜合應用。
6.電場
如圖所示,帶正電小球質量為
,帶電量為
,置于光滑絕緣水平面上的A點.當空間存在著斜向上的勻強電場時,該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運動,當運動到B點時,測得其速度
,此時小球的位移為
.求此勻強電場E的取值范圍.(
)
某同學求解如下:設電場方向與水平面之間夾角為
,由動能定理
,得
=
. (1) 由題意可知
所以當
時, 小球將始始終沿水平面做勻加速直線運動.
經檢查,計算無誤.該同學所得結論是否有不完善之處?若有請予補充.
解: 該同學所得結論有不完善之處.
為使小球始終沿水平面運動,電場力在豎直方向的分力必須小于等于重力.
(2) 得
(3)
由(1)得
(4)
所以
(5)
由(5)得
(6),
(6)代入(2)得
.
即
5.庫侖定律
“真空中兩個靜止點電荷相距10cm, 它們之間相互作用力大小為9×10-4N。當它們合在一起時,成為一個帶電量為3×10-8c的電電荷,問原來兩電荷的電量各為多少?”某同學求解如下:
根據電量守恒定律:![]()
+
=3×10-8c =a ①
根據庫侖定律:![]()
以q2=b/q1③代入①式得:![]()
![]()
根號中的數值為負,經檢查,運算無誤。試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。
解答:若
與
異號,不妨設
為正,
為負,并設
>
, 則①式應為![]()
![]()
-
=a ②
將q2=b/q1③代入②式得:
解得:
=5×10-8c(取+號),
將q1=5×10-8c代入③得:q2=-2×10-8c.
討論:仔細讀題會發(fā)現:兩個點電荷之間作用力大小為9×10-4N,應該有兩種可能,即兩電荷為同號或兩電荷為異號,若為同號,當它們合在一起時,求總電量用①式;若為異號,當它們合在一起時,求總電量用②式。當將①式代入③式時,出現根號中的數值為負,“山窮水盡疑無路”;當將②式代入③式時,根號中的數值便為正了,“柳暗花明又一村”。自然現象是復雜的,我們的頭腦也要復雜起來。當一種解題思路受阻而走不下去時,要換一種思路;當在一個地方打井打不出水時,要換一個地方打井,而不要在原地繼續(xù)挖下去了,這就是“多向思維解題法”。
某同學求解過程只想到一種可能便以為是全部情況,在解答過程進入絕境時束手無策,沒有多向思維的能力。
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