2017年湖南省長沙市四大名校自主招生物理試卷

第第22頁(共21頁)第第18頁（共21頁）越來越大，后做勻速運(yùn)動(dòng)（4）根據(jù)以上分析請(qǐng)推導(dǎo)出速度vr的數(shù)學(xué)表達(dá)式.【分析】（1）根據(jù)公式f=6nnRv,來分析阻力f與速度v的關(guān)系.（2）對(duì)小球進(jìn)行受力分析，它在流體中下落受到重力、浮力和阻力的作用.（3）由圖形分析可知，當(dāng)小球速度達(dá)到vr時(shí)便勻速下落，處于平衡狀態(tài)，G=Fr浮卄.將數(shù)據(jù)代入公式化簡即可.【解答】解：（1）由公式f=6nnRv可以看出，小球所受流體的阻力f與小球的速度v成正比例關(guān)系，所以，小球速度越大，所受阻力越大.（2）小球在流體中下落時(shí)受重力、浮力和阻力的作用.（3）由圖象知小球的運(yùn)動(dòng)情況為速度開始越來越大，后做勻速運(yùn)動(dòng).（4）小球受到的重力：G=mg=pVg』nR3pg；3小球所受浮力:Fjp0Vg冷nR3p0g;小球所受流體阻力:f=6nnRv.由圖象可知，當(dāng)小球速度達(dá)到vr時(shí)便勻速下落，處于平衡狀態(tài)，此時(shí)小球所受合力為零，則G=F+f.浮即卩：—nR3pg^-nR3p0g+6nnRvr.化簡可得:2R2S（P-P°）化簡可得:v=—r9f|故答案為：（1）越大；（2）3；（3）速度開始越來越大，后做勻速運(yùn)動(dòng)；（4）2R2g（p-pv=—r9f|【點(diǎn)評(píng)】此題實(shí)際上是一道大型的計(jì)算題，并且計(jì)算公式是課本上沒有接觸到的.題目的難度較大，它考查了學(xué)生的自學(xué)能力以及對(duì)新知識(shí)的整合能力、計(jì)算能力等各方面的能力.摩托車排放的尾氣造成的空氣污染越來越嚴(yán)重.許多大中城市嚴(yán)禁摩托車在市內(nèi)行駛，在這種情況下，電動(dòng)自行車具有更好的發(fā)展前景?因?yàn)殡妱?dòng)自行車可以電動(dòng)騎行，亦可以腳踏騎行.使用前，應(yīng)先對(duì)車上的蓄電池充電.電動(dòng)騎行時(shí),蓄電池對(duì)車上電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力.現(xiàn)有一輛電動(dòng)自行車，沿著水平筆直的道路勻速行駛，在0。5h內(nèi)，電動(dòng)行駛了9km.此時(shí)車上電動(dòng)機(jī)的工作電壓為32V,工作電流為4A.若該車和人共重1000N,行駛時(shí)輪胎與地面的接觸面積共為8X10-3m2，那么車對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？(2)若車和人在行駛過程中所受阻力為20N，則這段路程內(nèi)該車克服阻力所做的功為多少？(3)該車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？【分析】(1)根據(jù)壓強(qiáng)公式可直接求出車對(duì)地面的壓強(qiáng)；根據(jù)功的計(jì)算公式W=Fs,可直接求出這段路程內(nèi)該車克服阻力所做的功；先求出w，然后根據(jù)機(jī)械效率公式n=，可直接得出答案.總w巴【解答】解：(1)由題意可知：地面的壓力F=1000N，受力面積是S=8X10-3m2,則：車對(duì)地面壓強(qiáng)：p=￡==1。25X105Pa;SSX10"3in2該車克服阻力所做的功W=fs=20NX9000m=1。8X105J；有W、=UIt=32VX4AX30X60s=2°304X105J，效率：n=-X100%=X100%=78。125%.呻總2.304X105J答:(1)車對(duì)地面的壓強(qiáng)為1。25X105Pa；(2)這段路程內(nèi)該車克服阻力所做的功為1.8X105J；⑶該電動(dòng)車的效率是78。125%.【點(diǎn)評(píng)】此題綜合性很強(qiáng)，既考查了對(duì)壓強(qiáng)大小及其計(jì)算，也考查了能量轉(zhuǎn)化和利用率，還考查了功的計(jì)算.計(jì)算過程中要注意使用國際單位.如圖所示電路中，電源電壓恒定，電阻R°=5Q,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為Rp,閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，當(dāng)接入電路的有效阻值為單時(shí)電流表A的示數(shù)為0。45A,4當(dāng)接入電路的有效阻值為噸時(shí)電流表A的示數(shù)為0.5A，試求：5變阻器的最大阻值RP若電流表的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0-3V,為了不損壞兩個(gè)電表,求滑動(dòng)變阻器可連入電路的阻值范圍.【分析】由電路圖可知，電阻R0和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測電路中電流；根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)和歐姆定律，利用已知數(shù)據(jù)分別表示出電壓的電壓,根據(jù)電源的電壓不變得出等式，求出變阻器的最大阻值和電源的電壓；根據(jù)電壓表和電流表的最大值，利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律分別求出滑動(dòng)變阻器可連入電路的最大、最小阻值即可得出阻值得范圍.【解答】解：(1)設(shè)電源的電壓為U，由題意可知:滑動(dòng)變阻器接入電路的有效阻值為空■時(shí)，電路中的電流為0.45A；4接入電路的有效阻值為里時(shí)，電路中的電路為0。5A，所以電源的電壓為：5U=0。45AX(5Q+■)①4U=0.5AX(5Q+^)②由①②可得:RP=20QU=4。5V;(2)為保證電流表不損壞，電路中的最大電流為0。6A，則電路中的總電阻為=7.50，0.6A滑動(dòng)變阻器連入電路電阻的最小值為2。50；為保證電壓表不損壞，滑動(dòng)變阻器的最大電壓為3V，則此時(shí)R0的電壓為4.5V-3V=1.5V，電路中的電流為=0.3A，5*2此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路電阻的最大值為=100;0.3A所以滑動(dòng)變阻器可連入電路的