陈老师高考物理原创题库(21~25)题参考答案、详细解析和易错提醒.docx
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1、 高中物理原创题库之一(高中物理原创题库之一(2125 题)题) 湖北省恩施高中 陈恩谱 21、在做“探究功和物体速度变化的关系”的实验时,某 同学认为课本上提供的方案增加橡皮筋的根数 实际上是通过增加力的倍数,从而增加功的倍数。 该同学设想,由功的计算式 W=FLcos 可知,保持力不 变,增加力作用的距离也可以增加功的倍数。据此,他 设计了如下实验方案(实验装置如右图所示) : 取一平整的长木板倾斜固定在水平桌面上,将一光电门(与电脑连接)固定于长木板下端的 a 点; 在长木板上标出到光电门间距分别为 x=L、2L、3L、4L、5L、的位置点 b、c、d、e、f、; 将带有很窄挡光片的小车
2、分别从 b、c、d、e、f、.点由静止释放,利用光电门测定小车通过 a 点的 速度 v=v1、v2、v3、v4、v5、.; 然后按课本方案通过作 x 和 v 的关系图象, 寻找 x 和 v 的关系, 进而得出功和物体速度变化的关系 (1)本方案中是否需要平衡摩擦力? (填“需要”或“不需 要”) (2)该同学根据上述方案做了实验,实验记录的数据如下表所示: 请你自行确定坐标轴所代表的物理量和标度, 在右图所示坐标纸中 画出 x 和 v 的关系图象: (3)由上图可以得出本实验的最终 结论是: 。 【答案】 (1)不需要; (2)如右图; (3)合力的功正比于物体 速度平方的变化量,即:)( 2
3、 vW或者 2 vW。 【解析】 (1)实验目的是探究功和速度变化的倍数关系,因此 只需要算出功的倍数即可,即只要合力恒定,就可由本实验方案确 定功的倍数, 本题中合力就是 mgsin 和摩擦力的合力, 因此不需要 平衡摩擦; (2)我们都熟悉动能定理,因此本实验探究是在已预知结果 的情况下的“假探究” ,我们只需要在表格上再添加一行 2 v并算出 对应值,然后描点连线即可; (3)由图可知,速度的平方与位移成正比,即速度平方的的变化量与合力的功成正比。 【命题意图】考察功的计算、动能定理、倍增法和实验数据处理能力。 【易错提醒】注意,计算、描点要仔细,标度要均匀、要使图线布满几乎整个坐标纸,
4、连线应是过原 点的直线;第(3)小题注意不要写成 2 )( vW。 【参考文献】陈恩谱老师物理原来可以这样学 “功的概念的辨析”一文。【参考文献】陈恩谱老师物理原来可以这样学 “功的概念的辨析”一文。 x/cm 15.00 30.00 45.00 60.00 75.00 v/m s-1 0.64 0.89 1.10 1.27 1.42 O v2/(m2 s-2) x/cm 15 30 45 60 75 0.5 1.0 1.5 2.0 22、水平浅色长传送带正以 v0=0.2m/s 的速度匀速运动,现将一煤块(可视为质点)轻轻的放上传送带, 经过 t=0.1s 后,传送带即以 a=2m/s2的加
5、速度开始加速,当传送带速度达到 v=1.2m/s 后,便以此速度做 匀速运动经过一段时间,煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后,煤块相对传送带不再滑动已知煤块与 传送带之间的动摩擦因数为 =0.1,重力加速度 g 取 10m/s2求: (1)煤块放上传送带后经过 t 时,煤块获得的速度; (2)黑色痕迹的长度 【答案】 (1)0.1m/s; (2)0.37m 【解析】 (1)设煤块的加速度为 a1,则由牛顿第二定律,有 1 mamg , 则经过 t=0.1s 后,煤块获得的速度为 v1=a1t=0.1m/sv0=0.2m/s。 (2)a1=1m/s2a=2m/s2,故可知传送带加速阶段,煤块不会加
6、速到与传送带相对静止,因此,煤块 一直加速到 v=1.2m/s 才与传送带相对静止,设煤块加速全过程位移为 x1,则有 11 22 20xav, 全过程,煤块运动时间为 t,有 v=a1t, 则传送带全过程为位移为 2 2 0 2 02 2 vt a vv tvx , 其中,传送带加速运动时间为 a vv t 0 1 , 且 21 tttt, 则划痕长度为 12 xxl, 联立解得m37. 0l。 【命题意图】考察匀变速直线运动规律、图象法处理多个物体相对滑动问题 【易错提醒】受传送带复杂运动所误导,对煤块的运动过程分析不清;划痕概念不清,参考系乱选。 本题图象法分析更简单明了。 【参考文献】
7、陈恩谱老师物理原来可以这样学 “叠加题问题的分析技巧”一文。【参考文献】陈恩谱老师物理原来可以这样学 “叠加题问题的分析技巧”一文。 23、如图所示,水平放置的气缸 A 和容积为 VB=3.6L 的容器 B,由一容积可忽略不计的长细管经阀门 C 相 联气缸 A 内有一活塞 D,它可以无摩擦地在气缸内滑动,A 放在温度恒为 T1=300K、压强为 p0=1.0 105Pa 的大气中, B浸在T2=400K的恒温槽内, B的器壁导热性能良好 开始时C是关闭的, A内装有温度为T1=300K、 体积为 VA=2.4L 的气体, B 内没有气体 打开阀门 C, 使气体由A流入B, 等到活塞D停止移动一
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