高考物理數(shù)學(xué)物理法解題技巧(超強(qiáng))及練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-05 05:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 長(zhǎng)度SM與時(shí)間t成正比，所以影子長(zhǎng)度隨時(shí)間的變化率為7．如圖所示，一根一端封閉的玻璃管，內(nèi)有一段長(zhǎng)h=。當(dāng)溫度為t1=27，開(kāi)口端豎直向上時(shí)，封閉空氣柱h2=。已知外界大氣壓相當(dāng)于L0=，熱力學(xué)溫度T=273+t。(i)若玻璃管足夠長(zhǎng)，緩慢地將管轉(zhuǎn)過(guò)，求此時(shí)封閉氣柱的長(zhǎng)度；(ii)若玻璃管長(zhǎng)為L(zhǎng)=，溫度至少升到多高時(shí)，水銀柱才能從管中全部溢出?！敬鸢浮?i)；(ii)【解析】【分析】【詳解】(i)設(shè)玻璃管內(nèi)部橫截面積為S，對(duì)水銀柱分析可知，氣體初狀態(tài)的壓強(qiáng)p1=，初狀態(tài)的體積V1=，轉(zhuǎn)過(guò)后，氣體的壓強(qiáng)p2=，體積V2=hS，氣體做等溫變化，由玻意爾定律，解得(ii)由氣態(tài)方程可知，pV乘積越大，對(duì)應(yīng)的溫度T越高，假設(shè)管中還有長(zhǎng)為x的水銀柱尚未溢出時(shí)，pV值最大，即(L0+x)(L－x)S值最大，因?yàn)榕cx的大小無(wú)關(guān)，所以由數(shù)學(xué)知識(shí)可知∶兩正數(shù)之和為一常數(shù)，則當(dāng)這兩數(shù)相等時(shí)其乘積最大，有∶解得x=，pV的乘積越來(lái)越大，這一過(guò)程必須是升溫的。此后，溫度不必再升高（但要繼續(xù)給氣體加熱），水銀柱也將繼續(xù)外溢，直至完全溢出。由氣態(tài)方程∶，有代入數(shù)據(jù)得T≈8．我校物理興趣小組同學(xué)決定舉行遙控賽車(chē)比賽，比賽路徑如圖所示?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的賽車(chē)從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道，并通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)C，才算完成比賽。B是半圓軌道的最低點(diǎn)，水平直線軌道和半圓軌道相切于B點(diǎn)。已知賽車(chē)質(zhì)量m＝，通電后以額定功率P＝2W工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff＝，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì)，L＝，R＝，（g取10m/s2）。求：（1）要使賽車(chē)完成比賽，賽車(chē)在半圓軌道的C點(diǎn)速度至少多大？（2）要使賽車(chē)完成比賽，賽車(chē)在半圓軌道B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力至少多大？（3）要使賽車(chē)完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作多長(zhǎng)時(shí)間？（4）若電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間為t0＝5s，當(dāng)R為多少時(shí)賽車(chē)既能完成比賽且飛出的水平距離又最大，水平距離最大是多少？【答案】（1）（2）30N（3）2s（4）；【解析】【分析】【詳解】（1）當(dāng)賽車(chē)恰好過(guò)C點(diǎn)時(shí)，賽車(chē)在C點(diǎn)有：解得：（2）對(duì)賽車(chē)從B到C由機(jī)械能守恒定律得：賽車(chē)在B處由牛頓第二定律得：解得：vB=4m/s，F(xiàn)=30N由牛頓第三定律可知，賽車(chē)在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力至少為F′=F=30N（3）對(duì)賽車(chē)從A到B由動(dòng)能定理得：解得：t=4s（4）對(duì)賽車(chē)從A到C由動(dòng)能定理得：賽車(chē)飛出C后有：解得：所以當(dāng)R=時(shí)x最大xmax=9．如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，圓心為O。一束單色光由玻璃磚上的P點(diǎn)垂直于半圓底面射入玻璃磚，其折射光線射向底面的Q點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），折射率為，測(cè)得P點(diǎn)與半圓底面的距離為。計(jì)算確定Q點(diǎn)的位置。【答案】【解析】【詳解】如圖所示P點(diǎn)折射有由幾何關(guān)系得解得則有又有則即Q點(diǎn)與玻璃磚上邊緣相距。10．如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=5 V，內(nèi)阻r=2 Ω，定值電阻R1= Ω，滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為0～10 Ω。求:（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大，最大功率是多少。（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，最大功率是多少。（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，電源的輸出功率最
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