(物理)物理图示法图像法解决物理试题练习题及答案及解析.doc
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1、【物理】物理图示法图像法解决物理试题练习题及答案及解析一、图示法图像法解决物理试题1如图所示,质量相同的小球A、B通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置。由于轻微扰动,小球A、B分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,当细杆与水平方向成37角时,小球B的速度大小为v,重力加速度为g,忽略一切摩擦和阻力,sin37=0.6,cos37=0.8。则A小球A的速度为B小球A的速度为C细杆的长度为D细杆的长度为【答案】AC【解析】【详解】小球B的速度为v时,设小球A的速度大小为,则有,解得:,A正确,B错误;两球下滑过程中系统的机械能守恒,即:,解得:,C正确,D错误
2、。2如图所示,质量为m的小物体用不可伸长的轻细线悬挂在天花板上,处于静止状态现对处于静止状态的物体施加一个大小为F、与竖直方向夹角为的斜向上恒定拉力,平衡时细线与竖直方向的夹角为;保持拉力大小和方向不变,仅将小物体的质量增为2m,再次平衡时,细线与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,则ABCD【答案】AD【解析】【分析】【详解】以物体为研究对象,设平衡时绳子与竖直方向的夹角为,受力情况如图所示:当物体重力为mg时,=60,根据正弦定理可得,即,当物体的重力为2mg时,=30,根据正弦定理可得:,即,联立解得:=60,F=mg;所以A、D正确,B、C错误故选AD【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡
3、问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答3如图所示,长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球,杆的下端用铰链固接于水平面上的O点,轻杆处于竖直方向时置于同一水平面上质量为M的立方体恰与小球接触。对小球施加微小的扰动,使杆向右倾倒,当立方体和小球刚脱离接触的瞬间,杆与水平面的夹角恰好为,忽略一切摩擦( ) A此时立方体M的速度达到最大B此时小球m的加速度为零C此时杆对小球m的拉力为零DM和m的质量之比为4:1【答案】ACD【解析】【详解】A.分离前,立方体在小球的弹力作用下,做加速运动,
4、分离后合力为零,做匀速运动,故分离时立方体M的速度最大,故A正确;B.分离时刻,小球速度v不为零,做圆周运动,故合力不可能为零,加速度不为零,故B错误;C.分离时刻,由于小球此时仅受重力和杆子作用力,而重力是竖直向下的,所以杆对小球m的拉力为零,故C正确;D.设小球速度为v,立方体速度为u,根据牛顿第二定律,分离时刻有解得分离时刻,小球的水平速度与长方体速度相同,即:解得在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中,小球和长方体组成的系统机械能守恒,有把v和u的值代入,化简得:故D正确。故选ACD.4如图所示,两等量负点电荷固定在A、B两点。以A、B连线的中点为原点O,沿A、B连线的中
5、垂线建立x轴。选无穷远处电势为零。则关于x轴上各处的电场强度E、电势随x轴坐标的变化规律,下列图像较合理的是ABCD【答案】A【解析】【详解】A、B、对于两个等量负点电荷的电场,根据场强的叠加,知两电荷的中点场强为零,从O到无穷远的过程中,场强先增大后减小,且AB连线左右两侧电场对称,故A正确,B错误。C、D、两个等量负点电荷的连线的中垂线上,从连线中点到无穷远是逆着电场线,故电势逐渐升高,故C、D错误。故选A。【点睛】本题关键是熟悉等量同号电荷和异种电荷之间的电场分别情况,会结合电场线和等势面分析电势和情况的变化5真空中,在x轴上x=0和x=8处分别固定两个电性相同的点电荷Ql和Q2电荷间连
6、线上的电场强度E随x变化的图像如图所示(+x方向为场强正方向),其中x=6处E=0将一个正试探电荷在x=2处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)则AQ1、Q2均为负电荷BQ1、Q2带电量之比为9:1C在x=6处电势为0D该试探电荷向x轴正方向运动时,电势能一直减小【答案】B【解析】【详解】A由图,在x=0处场强为正,x=8处场强为负,可知Q1、Q2为同种正电荷,故A错误;B根据题意“x=6处E=0 ”可知,在x=6处,即,解得,故B正确;C由于无穷远处电势为零,故在x=6处电势不为0,故C错误;D该试探电荷向x轴正方向运动时,电场力先做正功,再做负功,因此电势能先减小后增大,故D错误6A
7、B是长为L的均匀带电绝缘细杆,P1、P2是位于AB所在直线上的两点,位置如图所示。AB上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2,若将绝缘细杆的右半边截掉并移走(左半边电荷量、位置不变),则P2处的场强大小变为( )ABE2E1CE1DE1+【答案】B【解析】【详解】将均匀带电细杆等分为左右两段,设左右两段细杆形成的电场在P2点的场强大小分别为EA、EB,则有EA+EB=E2;左半段细杆产生的电场在P1点的场强为0,右半段细杆产生的电场在P1点的场强大小为E1=EB,去掉细杆的右半段后,左半段细杆产生的电场在P2点的场强大小为EA=E2EB=E2E1,选B。7如图所示
8、,在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线、,围成一个等边三角形,三根导线通过的电流大小相等,方向如图所示,为等边三角形的中心,、分别为关于导线、的对称点已知三根导线中的电流形成的合磁场在点的磁感应强度大小为,在点的磁感应强度大小为,若撤去导线,而、中电流不变,则此时点的磁感应强度大小为( )ABCD【答案】C【解析】【分析】【详解】设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为,ef、cd中的电流在M点产生的磁感应强度大小都为,则在O点有,在M点有,撤去导线ef后,在N点有、联立式各式可得A. 与计算结果不相符,故A不符合题意; B. 与计算结果不相符,故B不符合题意 C. 与计算结果相符,故
9、C符合题意; D. 与计算结果不相符,故D不符合题意8如图所示,真空中有一个边长为L的正方体,正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷图中的a、b、c、d是其他的四个顶点,k为静电力常量下列表述正确是( )Aa、b两点电场强度大小相等,方向不同Ba点电势高于b点电势C把点电荷+Q从c移到d,电势能增加D同一个试探电荷从c移到b和从b移到d,电场力做功相同【答案】D【解析】A、根据电场线分布知,a、b两点的电场强度大小相等,方向相同,则电场强度相同故A错误B、ab两点处于等量异种电荷的垂直平分面上,该面是一等势面,所以a、b的电势相等故B错误C、根据等量异种电荷电场线的特点,因
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