初中物理推導(dǎo)與證明題

1、初中物理推導(dǎo)與證明題第1頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一“等效替代法”是物理學(xué)中常用的一種方法若圖甲的兩個(gè)電阻并聯(lián)后接入電路中的效果與圖乙一個(gè)電阻接入電路的效果相同，請(qǐng)你利用并聯(lián)電路電壓、電流的規(guī)律及歐姆定律推導(dǎo)出R與R1、R2的關(guān)系式第2頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一如圖所示，某橋梁工程部門在一次工程作業(yè)中，利用汽車將重為G，高為h0的柱形實(shí)心鐵塊，從水深為h1的河底豎直打撈上來汽車速度為，且保持恒定水的密度為0，鐵的密度為1不計(jì)滑輪的摩擦和繩重，不考慮水的阻力和物體排開水的體積對(duì)水面高度的影響請(qǐng)完成下列有關(guān)分析和計(jì)算（1）鐵塊上升過程中

2、所受浮力的最大值；（2）推導(dǎo)出自鐵塊上表面與水面相平升至整體剛露出水面的過程中，繩子的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式（從鐵塊上表面與水面相平時(shí)開始計(jì)時(shí)）（3）在圖中，定性畫出鐵塊自河底升至滑輪處的過程中，繩子拉力的功率P隨鐵塊上升高度h變化關(guān)系的圖象。第3頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一現(xiàn)有兩個(gè)小燈泡A和B，分別標(biāo)有“6V 6W”和“6V 8W”，先將燈泡A與定值電阻R0串聯(lián)接入電路中，燈泡A恰能正常發(fā)光，如圖所示若用燈泡B替換燈泡A接在電路中，燈泡B的實(shí)際功率大于還是小于8W？請(qǐng)說明理由（電源電壓保持不變，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）第4頁，共22頁，2022年，5月20日

3、，12點(diǎn)46分，星期一高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時(shí)，限壓閥被鍋內(nèi)頂起放出部分氣體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制如圖所示，某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S，側(cè)壁豎直，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質(zhì)量為m0，限壓鍋頂部面積為St（已知大氣壓強(qiáng)p0）（1）寫出液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系；（2）求使用高壓鍋時(shí)鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)；（3）為保證使用安全，不可隨意增加限壓鍋質(zhì)量如果限壓閥的質(zhì)量增加m，請(qǐng)計(jì)算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對(duì)鍋蓋的最大作用力增大多少第5頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一1 由歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)導(dǎo)出：串聯(lián)的兩個(gè)導(dǎo)

4、體的總電阻等于各導(dǎo)體的電阻之和。2 由歐姆定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn)導(dǎo)出：串聯(lián)的兩個(gè)導(dǎo)體的總電阻的倒數(shù)等于各導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。3 請(qǐng)證明在有兩個(gè)電阻R1和R2的串并聯(lián)電路中都有P=P1+P2第6頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一4 請(qǐng)證明：在遠(yuǎn)距離傳輸電能過程中若發(fā)電機(jī)輸出功率和傳輸導(dǎo)線電阻一定的情況下，輸電導(dǎo)線上因發(fā)熱而損失的功率與傳輸電壓的平方成反比。5 試證明：使用滑輪組提升物體在不計(jì)摩擦和繩重的情況下其機(jī)械效率與動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)和物體被提升的高度無關(guān)。第7頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一6 請(qǐng)證明對(duì)于同種材料制成的均勻?qū)嵭牡牟煌N柱體在高

5、度相等時(shí)對(duì)水平面的壓強(qiáng)相等。7 對(duì)于能夠漂浮在液體上的物體總有：物/液=V排/V物第8頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一8 對(duì)于密度比液體大的實(shí)心物體用彈簧秤懸掛并完全浸沒在液體中時(shí)總滿足： 物/液=G/(G-T示數(shù))9 一架不準(zhǔn)確的天平，主要是由于它橫梁左右兩臂不等長(zhǎng)。為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，在實(shí)驗(yàn)室中常用“交換法”來測(cè)定物體的質(zhì)量。即先將被測(cè)物體放在左盤，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤中砝碼的總質(zhì)量為ml；再把被測(cè)物體放在右盤，當(dāng)天平平衡時(shí)，左盤中砝碼的總質(zhì)量為m2。試證明被測(cè)物體的質(zhì)量 m2= ml m2第9頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一10 一具形狀不

6、規(guī)則的木棒水平放置于地面上，采用如下方法測(cè)定其重量：在木棒左端以F1的豎直向上的力剛好能提起木棒，在木棒右端以F2的數(shù)值向上的力也能剛好提起木棒。證明木棒的重量G=F1+F2。11 某汽車質(zhì)量為M，當(dāng)其在水平路面行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒為P1，此時(shí)汽車以v1的最大速度勻速行駛。當(dāng)汽車行駛?cè)腴L(zhǎng)度為L(zhǎng)高為h的斜坡上，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為P2，已知在斜坡上汽車受到的總阻力為水平路面上的k倍。證明在斜坡行駛時(shí)汽車的最大速度 第10頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一12 天津在支援四川德陽地區(qū)抗震救災(zāi)活動(dòng)中，一輛滿載物資的總重為G牛頓的運(yùn)輸車，將物資沿ABCD路線運(yùn)至D處，AB段海拔

7、高度為h1米，CD段海拔高度為h2米，如圖l4甲所示。在整個(gè)運(yùn)輸過程中，汽車以恒定速度v米秒運(yùn)動(dòng)，汽車t=0時(shí)經(jīng)過A處，tl時(shí)經(jīng)過B處，t2時(shí)經(jīng)過C處，在此過程中汽車牽引力功率P隨時(shí)間，變化的圖象可簡(jiǎn)化為圖l4乙所示(P1、P2、tl和t2也為已知量)。請(qǐng)利用已知量推導(dǎo)出汽車沿斜坡BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受總阻力f表達(dá)式 甲乙第11頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一13 在“探究滑動(dòng)摩擦力大小”的實(shí)驗(yàn)中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量摩擦力大小的示意圖。當(dāng)水平拉動(dòng)物體A 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（即彈簧所受A 的拉力）就表示物體A 所受摩擦力f 的大小，即F= f。 請(qǐng)你依據(jù)牛頓第三定律

8、和二力平衡的條件對(duì)此加以證明。14 證明放在水平地面上的物體受到的重力與地面受到的壓力相等第12頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一15一輛汽車在水平路面上勻速行駛：若汽車的牽引力用F表示，速度用v表示，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率用P表示，請(qǐng)你推導(dǎo)出F,v和P之間的關(guān)系式P=Fv。16 試證明：連通器各容器液面相平（同種液體，靜止時(shí)）第13頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一17.將一密度為的實(shí)心小球放入水中，待靜止后小球漂浮在水面上，請(qǐng)你利用力學(xué)相關(guān)知識(shí)推導(dǎo)出和水的關(guān)系式。18.用n股繩子組成的滑輪組，提起重力為G的物體。若動(dòng)滑輪的重力為G0，忽略軸間的摩擦和繩

9、重，求證：當(dāng)該滑輪組不省力時(shí)，機(jī)械效率1/n。第14頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一19.R1、R2組成的并聯(lián)電路中，通過R1電流為I1、通過R2電流為I2、干路電流為I，若I1=I/n，試證明R1=(n-1)R2第15頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一20.小林媽媽從商場(chǎng)購得一電熱毯，小林在使用中感到溫度太高，現(xiàn)想用一個(gè)開關(guān)和-個(gè)電阻把它改裝為兩檔，使它的發(fā)熱功率可以為原來的數(shù)值，也可以為原來的一半廠家說明書只寫出額定電壓為220V，無其他指標(biāo)設(shè)電熱毯發(fā)熱電阻為R，外加電阻為r小林設(shè)計(jì)了兩種電路如甲圖和乙圖所示，（1）你認(rèn)為符合要求的是哪個(gè)電

10、路圖？（2）請(qǐng)根據(jù)你選擇的正確改裝的電路圖，推導(dǎo)出電熱毯發(fā)熱電阻R與外加電阻r大小關(guān)系的表達(dá)式.第16頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一21如圖甲，托盤天平是實(shí)驗(yàn)室里常用來測(cè)量的工具托盤天平上的橫梁可以看成一個(gè)等臂杠桿，刀口處實(shí)際上就是支點(diǎn)，圖乙是簡(jiǎn)化后的示意圖 (1)請(qǐng)?jiān)趫D乙上畫出動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂(2)試證明：當(dāng)天平水平平衡時(shí)，左盤中物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量，即：m物=m碼第17頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一22.“等效替代法”是物理學(xué)中常用的一種方法若圖甲的兩個(gè)電阻并聯(lián)后接入電路中的效果與圖乙一個(gè)電阻接入電路的效果相同，請(qǐng)

11、你利用并聯(lián)電路電壓、電流的規(guī)律及歐姆定律推導(dǎo)出R與R1、R2的關(guān)系式第18頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一23.如圖所示，某橋梁工程部門在一次工程作業(yè)中，利用汽車將重為G，高為h0的柱形實(shí)心鐵塊，從水深為h1的河底豎直打撈上來汽車速度為，且保持恒定水的密度為0，鐵的密度為1不計(jì)滑輪的摩擦和繩重，不考慮水的阻力和物體排開水的體積對(duì)水面高度的影響請(qǐng)完成下列有關(guān)分析和計(jì)算（1）鐵塊上升過程中所受浮力的最大值；（2）推導(dǎo)出自鐵塊上表面與水面相平升至整體剛露出水面的過程中，繩子的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式（從鐵塊上表面與水面相平時(shí)開始計(jì)時(shí)）（3）在圖中，定性畫出鐵塊自河底升至滑輪處

12、的過程中，繩子拉力的功率P隨鐵塊上升高度h變化關(guān)系的圖象。第19頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一24.現(xiàn)有兩個(gè)小燈泡A和B，分別標(biāo)有“6V 6W”和“6V 8W”，先將燈泡A與定值電阻R0串聯(lián)接入電路中，燈泡A恰能正常發(fā)光，如圖所示若用燈泡B替換燈泡A接在電路中，燈泡B的實(shí)際功率大于還是小于8W？請(qǐng)說明理由（電源電壓保持不變，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）第20頁，共22頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)46分，星期一25.高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時(shí)，限壓閥被鍋內(nèi)頂起放出部分氣體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制如圖所示，某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S，側(cè)壁豎直，出氣孔橫截面積為S