(1)在初始不用手擠壓塑料水瓶時,小玻璃瓶中氣柱的長度至少為多少,小玻璃瓶才會浮在水面上?
(2)若某時刻小玻璃瓶內氣體壓強為1.1p0,瓶內氣柱長為5.2 cm,再用力緩慢擠壓塑料水瓶,當小玻璃瓶內氣體壓強穩(wěn)定在1.3p0時,小玻璃瓶內氣柱長度為多少?
答案 (1)3 cm (2)4.4 cm
解析 (1)不用手擠壓塑料水瓶時,為保證小玻璃瓶會浮在水面上,則至少應保證小玻璃瓶剛好完全浸沒時,所受浮力與重力大小相等,設小玻璃瓶中氣柱的長度為h,則有ρ水gSh=mg
解得h=3 cm。
(2)由于環(huán)境溫度始終保持不變,則小玻璃瓶內氣體發(fā)生等溫變化,設此次擠壓塑料水瓶前、后小玻璃瓶內氣柱長度分別為l1、l2,可得1.1p0×Sl1=1.3p0×Sl2
解得l2=4.4 cm。
2.(12分)(2024山東棗莊一模)如圖所示,豎直平面內固定一彎曲剛性細桿POQ,PO部分光滑,形狀為四分之一圓弧;OQ部分粗糙,形狀為開口向下的拋物線的一部分,彎曲桿O點處的切線水平。小圓環(huán)穿在桿上,從P點由靜止釋放,到達Q點后與桿之間無彈力。若以O點為坐標原點,沿水平和豎直方向建立直角坐標系xOy,則Q點的坐標為(5 m,5 m)。已知彎曲桿PO部分的半徑R=1.8 m,小圓環(huán)的質量m=1 kg,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)小圓環(huán)在PO部分經(jīng)過O點時對桿壓力的大小;
(2)小圓環(huán)在OQ部分運動過程中克服摩擦力做的功。
答案 (1)30 N (2)5.5 J
解析 (1)小圓環(huán)從P到O,根據(jù)機械能守恒有mgR=12mvO2
小圓環(huán)在PO部分經(jīng)過O點時,根據(jù)牛頓第二定律有F-mg=mvO2R
聯(lián)立解得,此時小圓環(huán)受到桿的支持力大小為F=3mg=30 N
故小圓環(huán)在PO部分經(jīng)過O點時對桿壓力的大小為30 N。
(2)由于OQ部分形狀為開口向下的拋物線的一部分,到達Q點時恰好與桿之間無彈力,則可將小圓環(huán)從O到Q的運動等效為以初速度v0從O點拋出的平拋運動,由數(shù)學知識可得y=15x2
根據(jù)平拋運動的拋物線方程y=g2v02x2
可得v0=5 m/s
即以初速度v0為5 m/s從O點拋出的運動軌跡恰好與該拋物線重合,則Q點的豎直速度為vy=2gy=10 m/s
所以經(jīng)過Q點時的速度大小為vQ=v02+vy2=55 m/s
從P到Q根據(jù)動能定理有mg(R+y)-W=12mvQ2
解得,小圓環(huán)在OQ部分運動過程中克服摩擦力做的功為W=5.5 J。
3.(16分)(2024江西九江二模)如圖甲所示,兩根光滑平行導軌固定在水平面內,相距為L,電阻不計,整個導軌平面處于方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中,導軌左端接有阻值為R的電阻,沿導軌方向建立x坐標軸。質量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導軌放置在x=-x0處。在金屬棒ab上施加沿x軸方向的外力F,使金屬棒ab開始做簡諧運動,將金屬棒運動到x=0處時作為計時起點,其速度隨時間變化的圖線如圖乙所示,其最大速度為v1。求:
(1)金屬棒做簡諧運動過程中流過的電流i隨時間t變化的函數(shù)關系;
(2)在0~π2 s時間內通過金屬棒的電荷量;
(3)在0~π2 s時間內外力F所做的功。
答案 (1)i=BLv1R+r·cs t
(2)Bx0LR+r
(3)πB2L2v124(R+r)-12mv12
解析 (1)由圖乙可知金屬棒做簡諧運動的周期T=2π s
由此可得ω=2πT=1 rad/s
根據(jù)圖乙可知速度與時間的變化關系滿足余弦函數(shù),可得其關系為
v=v1cs ωt m/s
由閉合回路的歐姆定律有
i=BLvR+r=BLv1R+r·cs t。
(2)根據(jù)對稱性可知在t=π2 s時,金屬棒到達x=x0處,
則在0~π2 s時間內通過金屬棒的電荷量q=ΔΦR+r=BΔSR+r=Bx0LR+r。
(3)金屬棒做簡諧運動過程中,回路中電流為余弦式交變電流,在0到π2 s時間內,
電路產(chǎn)生熱量
Q=I2(R+r)t
其中I=Im2=BLv12(R+r),t=π2 s
解得Q=πB2L2v124(R+r)
設在0到π2 s的時間內外力F所做的功為WF,安培力所做的功為WA,由動能定理得
WF-WA=0-12mv12
其中WA=Q
解得WF=πB2L2v124(R+r)-12mv12。

相關試卷

備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）實驗題專項練1（Word版附解析）：

這是一份備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）實驗題專項練1（Word版附解析），共3頁。試卷主要包含了43　1k-akg　偏大等內容，歡迎下載使用。

備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）計算題專項練2（Word版附解析）：

這是一份備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）計算題專項練2（Word版附解析），共4頁。試卷主要包含了2×10-9 s等內容，歡迎下載使用。

備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）計算題專項練3（Word版附解析）：

這是一份備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）計算題專項練3（Word版附解析），共4頁。試卷主要包含了5 m　8，5 s等內容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）計算題專項練4（Word版附解析）

備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）計算題專項練4（Word版附解析）
備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）計算題專項練6（Word版附解析）

備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（福建專版）計算題專項練6（Word版附解析）
備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（山東專版）計算題專項練1（Word版附解析）

備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（山東專版）計算題專項練1（Word版附解析）
備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（山東專版）計算題專項練6（Word版附解析）

備戰(zhàn)2025年高考二輪復習物理（山東專版）計算題專項練6（Word版附解析）
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內容侵犯了您的知識產(chǎn)權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部