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1、计算题 如图所示,两个灯泡A(220V?100W)和B(220V 25W)串联后接在电路PQ段.为使两灯泡安全使用,电路PQ所加的电压最大值为多少?电路PQ段允许消耗的最大功率为多少?

参考答案:解:在分析用电器串联使用时,从安全角度考虑,要抓住哪一个用电器先达到额定值,尚未达到额定值的用电器一定不会烧坏,求解时宜用比例法计算
由
得
由于UA额=UB额,故
根据串联电路的分压原理UB=4UA,当UB=220 V时,
所以PQ段所加电压最大值为U=UA+UB=220 V+55 V=275 V
根据串联电路的功率分配,此时B灯消耗的功率为PB=25 W
由
得
所以PQ段所允许消耗的最大功率为(25+6.25)W=31.25 W
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 质量m=2kg的物体,在水平力F=10N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:
(1)力F在t =3s内对物体所做的功;
(2)力F在t =3s内对物体所做功的平均功率;
(3)在3s末力F对物体做功的瞬时功率。
参考答案:解:(1)a=F/m=5m/s2?
? S=1/2at2=22.5m
? W=FS=225J
(2)P=W/t=75W
(3)v3=at= 15m/s
? P3=Fv3=150W
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 以一定的初速度竖直上抛一物体,物体运动一段时间后又落回原处,若物体在空中运动的过程中受到空气阻力大小不变,取抛出位置高度为零重力势能参考面,则( )
A.物体上升过程中减小的机械能等于下落过程中增大的机械能
B.物体上升过程中克服合外力做的功大于下落过程中合外力做的功
C.物体上升过程中克服重力做功的平均功率小于下落过程中重力做功的平均功率
D.物体上升过程中动能等于重力势能的位置在上升阶段的中点之上
参考答案:A:根据“功能原理”可知,物体下落过程中阻力对物体做负功,物体的机械能应减少不可能增加,所以A错误;
B:设抛出时的速度为v0,落地时的速度为v,由能量守恒定律可知v<v0,根据动能定理应有:
物体上升过程中克服合外力做的功W上=12mv20
物体下落过程中合外力做的功为W下=12mv2
比较可知W上>W下,所以B正确;
C:设上升时间为t,下落时间为t′,上升的高度为h,由x=v0+v2t可得:
h=v0+02t
h=0+v2t′
又v′<v,比较可得t<t′
再由功率公式P=Fv可得:上升过程中克服重力做功的平均功率.P=mght
物体下落过程中重力做功的平均功率.P′=mght′
比较可得.P>.P′,所以C错误;
D:设物体上升的高度为h,动能与重力势能相等的高度为h′,
由动能定理应有:-mgh=0-Ek0①
-mgh′-fh′=Ek-Ek0②
又Ek=mgh′③
联立①②③可得h′=Ek0f+2mg,h=Ek0f+mg
显然应满足h′>12h,所以D正确.
故选:BD.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 把两根同种材料的圆柱形电阻丝分别接在两个直流电路中,甲电阻丝长为L,直径为d;乙电阻丝长为2L,直径为2d,要使两电阻丝消耗的电功率相等,加在两电阻丝上的电压比应满足( )
A.
=
B.=1
C.=
D.=2
参考答案:由题,两电阻丝的材料相同,电阻率ρ相等.根据电阻定律R=ρLS得两电阻丝电阻之比为:
? R甲R乙=L2L?π(2d)24πd24=2
要使两电阻丝消耗的电功率相等,由公式P=U2R分析得:
U甲U乙=
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 下图是某传送装置的示意图。其中PQ为水平的传送带,传送带长度L=6m,与水平地面的高度为H=5m。MN是光滑的曲面,曲面与传送带相切于N点,现在有一滑块质量为m=3kg从离N点高为h=5m处静止释放,滑块与传送带间的摩擦系数为μ=0.3.重力加速度为g=10m/s2。

(1)滑块以多大的速度进入传送带?
(2)若传送带顺时针转动,请求出滑块与传送带摩擦产生的热量Q与传送带的速度v的大小关系,并作出Q与v的图象。
(3)若传送带逆时针转动,请求出物体从Q点抛出后距Q点的水平的距离与传送带的速度的关系。(认为滑块以水平速度离开传送带)
参考答案:(1)
(2)
?图像如下?

(3)①传送带速度
,水平位移
②若传送带速度
,水平距离
③传送带速度
,水平距离
本题解析:(1)滑块从高h处静止释放,滑到传送带的过程,根据动能定理有
解得速度
(2)滑块到达传送带时速度水平向左,而传送带速度水平向右,所以滑块做匀减速运动
加速度
传送带长度为
,当物块滑到到传送带最左端时,根据匀变速直线运动有
求得速度
运动时间
设传送带速度为
,则传送带向右的位移为
摩擦生热
图像如下图

(3)若传送带速度大于
,物块在传送带上加速,若一直加速可达到最大速度
解得
①若传送带速度
,物块将以
从Q端水平抛出,平抛运动时间
,水平距离
②若传送带速度
,物块将加速到传送带速度后匀速,最终以
从Q端抛出,水平距离
若传送带速度小于
,物块在传送带上匀减速。若一直匀减速可减到最小速度
③如传送带速度
,物块将以
从Q端离开平抛。水平位移
④如传送带速度
,物块匀减速到等于传送带速度最终以速度
从Q端抛出,水平距离
综上①传送带速度
,水平位移
②若传送带速度
,水平距离
③传送带速度
,水平距离
本题难度:困难