1、1技法专题10 法速解物理1.如图所示，在一粗糙的水平面上有两个质量分别为 m1和 m2的木块 1 和 2，用原长为 l、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来，两木块与地面间的动摩擦因数均为 。现用一水平力(未画出)向右拉木块 2，当两木块一起匀速运动时，两木块间的距离为( )A l B l m1gk m1 m2 gkC l D l m2gk m1m2gk m1 m2解析：选 A 由题意知，弹簧对木块 1 的拉力与木块 1 所受的摩擦力平衡，当 m1的质量越小时摩擦力越小，弹簧的拉力也越小。当 m1的值等于零时(极限)，不论 m2多大，弹簧的伸长量都为零，说明弹簧的伸长量与 m2无关，故选 A 项
2、。2多选一物体在粗糙水平面上以某一初速度做匀减速直线运动直到停止，已知此物体在最初 5 s 内的平均速度为 3.3 m/s，且在最初 5 s 内和最后 5 s 内经过的路程之比为115，则下列说法中正确的是( )A物体一共运动了 8 sB物体做匀减速直线运动的加速度大小为 0.6 m/s2C物体运动的初速度大小为 6 m/sD物体运动过程中的平均速度为 m/s256解析：选 AB 设物体做匀减速直线运动的加速度大小为 a，运动总时间为 t。把物体的运动视为反向的初速度为零的匀加速直线运动，则物体最后 5 s 内的位移为x2 a5212.5 a，最初 5 s 内的位移为 x1 at2 a(t5)
3、 25 at12.5 a，由题意知12 12 12x1 x2115，联立解得 t8 s，A 正确；物体最初 5 s 内的位移为 x13.35 m16.5 m，即 5at12.5 a16.5，解得 a0.6 m/s2，B 正确；由 v at 知物体运动的初速度大小为 v0.68 m/s4.8 m/s，C 错误；由平均速度定义知，运动过程中的平均速度为 v 0.68 m/sv 02 122.4 m/s，D 错误。3竖直上抛物体的初速度大小与返回抛出点时速度大小的比值为 k，物体返回抛出点时速度大小为 v，若在运动过程中空气阻力大小不变，重力加速度为 g，则物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为( )
4、A. B. k2 1 v k2 1 g k2 1 v k2 1 g2C. D. k 1 k2 1 v2kg k2 1 2v2kg解析：选 C 取 k1，说明物体运动过程中所受空气阻力为零，则物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为 ，代入后只有 C 满足。2vg4.如图所示电路中， R14 ， R26 ，电源内阻不可忽略。闭合开关 S1，当开关 S2闭合时，电流表 A 的示数为 3 A。则当 S2断开时，电流表示数可能为( )A3.2 A B2.1 AC1.2 A D0.8 A解析：选 B S 2断开后，总电阻变大，电流变小，排除 A 项；S 2断开前路端电压是U IR134 V12 V，S 2断
5、开后路端电压增大，则电流大于 I A1.2 UR1 R2 124 6A，排除 C、D 两项，故可得正确选项为 B。5.12 根长直导线并排构成长为 l 的直导线带 ab， P1、 P2是位于 ab 所在直线上的两点，位置如图所示， P1到导线带左端的距离等于 P2到导线带右端的距离，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流， ab 上所有直导线产生的磁场在 P1处的合磁感应强度大小为 B1，在 P2处的合磁感应强度大小为 B2，若仅将右边 6 根直导线移走，则 P2处的磁感应强度大小为( )A. B B2 B1B22C B1 D B1B22 B22解析：选 B 由于所有直导线中
6、的电流一样，将直导线一分为二，由右手螺旋定则及对称性知，左边 6 根直导线电流在 P1处产生的磁场互相抵消，所有直导线电流在 P1处产生的磁场，仅相当于右边 6 根直导线电流在 P1处产生的磁场，磁感应强度大小为 B1，方向垂直 ab 向下；由对称性知，右边 6 根直导线电流在 P2处产生的磁场的磁感应强度大小为B1，方向垂直 ab 向上，而所有直导线的电流在 P2处产生的磁场的磁感应强度大小为 B2，方向垂直 ab 向上，所以将右边 6 根直导线移走后，由磁场的叠加原理知，左边 6 根直导线电流在 P2处产生的磁场的磁感应强度大小为 B2 B1，B 选项正确。6.如图所示，在边长为 a 的正
7、方形区域内，有以对角线为边界、垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，纸面内一边长为 a 的正方形导线框沿 x 轴匀速穿过磁场区域， t0 时刻恰好开始进入磁场区域，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，选项图中能够正确表示电流与位移关系的是( )3解析：选 B 在 x(0， a)时，导线框右边框切割磁感线产生感应电流，电流大小 i ，其中 x 时，导线框中感应电流方向为顺时针；B a x v BxvR Bv a 2xR (0， a2)x 时，导线框中感应电流为零； x 时，导线框中感应电流方向为逆时针。在a2 (a2， a)x( a,2a)时，导线框左边框切割磁感线产生感应电流
8、，感应电流大小 i ，其中 x 时，导线框中感应电流方Ba x a v B x a vR Bv 3a 2xR (a， 32a)向为逆时针； x a 时，导线框中感应电流为零； x 时，导线框中感应电流方向32 (32a， 2a)为顺时针，所以 B 正确，A、C、D 错误。7.多选如图所示，电源的内阻可以忽略不计，电压表(内阻不能忽略)和可变电阻 R 串联在电路中。如果可变电阻 R 的阻值减为原来的 ，电压表的读数由 U0增加到 2U0，则下列说法正确的是( )13A流过可变电阻 R 的电流增大为原来的 2 倍B可变电阻 R 消耗的电功率增大为原来的 4 倍C可变电阻 R 两端的电压减小为原来的
9、23D若可变电阻 R 的阻值减小到零，那么电压表的示数变为 4U0解析：选 ACD 电压表阻值一定，当它的读数由 U0增加到 2U0时，通过它的电流一定变为原来的 2 倍，而 R 与电压表串联，A 正确；根据 P UI 和 U IR，可知 R 的阻值减为原来的 后， R 消耗的功率 P P， R 两端的电压 U IR，C 正确，B 错误；又因13 2I 2R3 43 23电源内阻不计， R 与电压表两端的电压之和为 E，当 R 的阻值减小到零时，电压表示数为E，其值为 E IR U0 IR2 U0，解得 E4 U0，D 正确。238.如图所示，水平放置的金属板间有匀强电场，一带正电的粒子以水平
10、速度 v0从 M 点射入匀强电场，穿过电场后，从 N 点以速度 v 射出，粒子重力不计，则以下判断正确的是( )A如果让粒子从 M 点以速率 v 沿水平方向射入，则粒子从 N 点射出时的速率为 v04B如果让粒子从 N 点以速度 v 射入，则粒子从 M 点射出时的速度为 v0C如果让粒子从 M 点以速率 v 沿水平方向射入，则粒子能到达 N 点D如果让粒子从 N 点以速率 v0沿 v 方向射入，则粒子从 M 点射出时的速率为 v 且沿 v0方向解析：选 B 粒子在电场力作用下做类平抛运动，初速度 v0与末速度 v 的水平分量相等，可知 A、C、D 错误；当粒子从 N 点以速度 v 射入电场中时
11、，粒子在水平方向上做匀速运动，而在竖直方向上做匀减速运动，与题述运动过程互为可逆运动，可知 B 正确。9.如图所示， AB 为电荷均匀分布、带电荷量为 Q 的细棒， C 为AB 棒附近的一点， CB 垂直于 AB。 AB 棒上电荷形成的电场中 C 点的电势为 0， 0可以等效成 AB 棒上某点 P 处、带电荷量为 Q 的点电荷所形成的电场在 C 点的电势，设 PC 的距离为 r，由点电荷电势的知识可知 0 k 。若某Qr点处在多个点电荷形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。根据题中提供的知识与方法，我们可将 AB 棒均分成两段，并看成两个点电荷，可以求得AC 连线中点
12、C处的电势为( )A 0 B. 02C2 0 D4 0解析：选 C AB 棒带电均匀，由对称性可知，其等效点电荷 P 点即 AB 棒的中点，如图所示，已知 PC r，将 AB 棒均分成两段，设左半段的中点为 E，其电荷量为 Q，由图可知 C E 的长度为 r，故其在12 12C的电势为 k k 0，同理，右半段在 C产生的电势也为 0，根据题意可知12Q12r Qr其代数和为 2 0，故选项 C 正确。10多选水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底边长分别为L1、 L2，且 L1 时， A、 B 相对于转盘会滑动2kg3LB当 时，轻绳一定有弹力kg2LC当 在 范围内增大时，
13、B 所受摩擦力变大kg2L 2kg3LD当 在 0 范围内增大时， A 所受摩擦力一直变大2kg3L解析：选 ABD 当 A、 B 所受静摩擦力均达到最大值时， A、 B 恰好不相对转盘滑动，设A、 B 质量均为 m，则 2kmg m 2L m 22L，解得 ，A 项正确；当 B 所受静摩2kg3L擦力达到最大值后，轻绳开始有弹力，此时有 kmg m 22L，解得 ，B 项正确；kg2L当 时，随着角速度的增大，轻绳弹力不断增大， B 所受静摩擦力一直保持最kg2L 2kg3L大静摩擦力不变，C 项错误；当 0 时， A 所受静摩擦力 Ff提供向心力，即kg2LFf m 2L，静摩擦力随角速度
14、的增大而增大；当 时，以 A、 B 整体为研究对kg2L 2kg3L象， Ff kmg m 2L m 22L，可知 A 所受静摩擦力随角速度的增大而增大，D 项正确。612.如图所示，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 m 的小球。一水平向右的拉力 F 作用于杆的中点，使杆以角速度 匀速转动，当杆与水平方向成 60角时，拉力 F 的功率为( )A mgL B. mgL32C. mgL D. mgL12 36解析：选 C 由题意知，拉力 F 做的功与小球克服重力做功相等，因轻杆匀速转动，则拉力 F 的功率与小球克服重力做功的功率也相等，故 P mgL cos 60 mgL
15、 ，C 正12确。13多选如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交变电流的电压有效值 U0220 V，线圈总匝数 n02 200，挡位 1、2、3、4 对应的线圈匝数分别为220、550、1 100、2 200。电动机 M 的内阻 r4 ，额定电压为 U220 V，额定功率 P110 W。下列判断正确的是( )A当选择挡位 3 时，电动机两端电压为 110 VB当挡位由 3 变换到 2 时，电动机的功率增大C当选择挡位 2 时，电动机的热功率为 1 WD当选择挡位 4 时，电动机的输出功率为 109 W解析：选 AD 选择挡位 3 时，由理想变压
16、器电压与匝数的关系，可得U0 U3 n0 n3，解得 U3110 V，A 正确；当挡位由 3 变换到 2 时，输出电压减小，电动机的功率减小，B 错误；选择挡位 2 时，由 U0 U2 n0 n2，得 U255 V，电动机两端电压没有达到额定电压，则其功率不能达到额定功率，当没有达到额定功率时，热功率小于 1 W，C 错误；选择挡位 4 时，由 U0 U4 n0 n4，得 U4220 V U，则电动机恰好能达到额定功率，在达到额定功率的情况下，电动机的额定电流为 I 0.5 A，热功率PUPr I2r1 W，输出功率为 P Pr(1101)W109 W，D 正确。14多选甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前 1 h 内的位移时间图像如图所示。下列表述正确的是( )A0.20.5 h 内，甲的加速度比乙的大B0.20.5 h 内，甲的速度比乙的大C0.60.8 h 内，甲的位移比乙的大D00.8 h 内，甲、乙骑车的路程相等7解析：选 BC 由题图可知，0.20.5 h 内，甲、乙均做匀速直线运动，加速度都为零，A 错误；在位移时间图像中，图线斜率表示速度，0.20.5 h 内，甲的图线的斜率大于乙的图线的斜率，故甲的速度大于乙的速度，B 正确；0.60.8 h 内，甲的位移大于乙的位移，C 正确；00.8 h 内，甲、乙骑车的路程不相等，D 错误。
