2017年湖南省长沙市四大名校自主招生物理试卷

第第22页(共21页)第第18页（共21页）越来越大，后做匀速运动（4）根据以上分析请推导出速度vr的数学表达式.【分析】（1）根据公式f=6nnRv,来分析阻力f与速度v的关系.（2）对小球进行受力分析，它在流体中下落受到重力、浮力和阻力的作用.（3）由图形分析可知，当小球速度达到vr时便匀速下落，处于平衡状态，G=Fr浮卄.将数据代入公式化简即可.【解答】解：（1）由公式f=6nnRv可以看出，小球所受流体的阻力f与小球的速度v成正比例关系，所以，小球速度越大，所受阻力越大.（2）小球在流体中下落时受重力、浮力和阻力的作用.（3）由图象知小球的运动情况为速度开始越来越大，后做匀速运动.（4）小球受到的重力：G=mg=pVg』nR3pg；3小球所受浮力:Fjp0Vg冷nR3p0g;小球所受流体阻力:f=6nnRv.由图象可知，当小球速度达到vr时便匀速下落，处于平衡状态，此时小球所受合力为零，则G=F+f.浮即卩：—nR3pg^-nR3p0g+6nnRvr.化简可得:2R2S（P-P°）化简可得:v=—r9f|故答案为：（1）越大；（2）3；（3）速度开始越来越大，后做匀速运动；（4）2R2g（p-pv=—r9f|【点评】此题实际上是一道大型的计算题，并且计算公式是课本上没有接触到的.题目的难度较大，它考查了学生的自学能力以及对新知识的整合能力、计算能力等各方面的能力.摩托车排放的尾气造成的空气污染越来越严重.许多大中城市严禁摩托车在市内行驶，在这种情况下，电动自行车具有更好的发展前景•因为电动自行车可以电动骑行，亦可以脚踏骑行.使用前，应先对车上的蓄电池充电.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力.现有一辆电动自行车，沿着水平笔直的道路匀速行驶，在0。5h内，电动行驶了9km.此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A.若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为8X10-3m2，那么车对地面的压强多大？(2)若车和人在行驶过程中所受阻力为20N，则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少？(3)该车电能转化为机械能的效率是多少？【分析】(1)根据压强公式可直接求出车对地面的压强；根据功的计算公式W=Fs,可直接求出这段路程内该车克服阻力所做的功；先求出w，然后根据机械效率公式n=，可直接得出答案.总w巴【解答】解：(1)由题意可知：地面的压力F=1000N，受力面积是S=8X10-3m2,则：车对地面压强：p=£==1。25X105Pa;SSX10"3in2该车克服阻力所做的功W=fs=20NX9000m=1。8X105J；有W、=UIt=32VX4AX30X60s=2°304X105J，效率：n=-X100%=X100%=78。125%.呻总2.304X105J答:(1)车对地面的压强为1。25X105Pa；(2)这段路程内该车克服阻力所做的功为1.8X105J；⑶该电动车的效率是78。125%.【点评】此题综合性很强，既考查了对压强大小及其计算，也考查了能量转化和利用率，还考查了功的计算.计算过程中要注意使用国际单位.如图所示电路中，电源电压恒定，电阻R°=5Q,滑动变阻器的最大阻值为Rp,闭合开关，移动滑片，当接入电路的有效阻值为單时电流表A的示数为0。45A,4当接入电路的有效阻值为吨时电流表A的示数为0.5A，试求：5变阻器的最大阻值RP若电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V,为了不损坏两个电表,求滑动变阻器可连入电路的阻值范围.【分析】由电路图可知，电阻R0和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流；根据串联电路电压特点和欧姆定律，利用已知数据分别表示出电压的电压,根据电源的电压不变得出等式，求出变阻器的最大阻值和电源的电压；根据电压表和电流表的最大值，利用串联电路的特点和欧姆定律分别求出滑动变阻器可连入电路的最大、最小阻值即可得出阻值得范围.【解答】解：(1)设电源的电压为U，由题意可知:滑动变阻器接入电路的有效阻值为空■时，电路中的电流为0.45A；4接入电路的有效阻值为里时，电路中的电路为0。5A，所以电源的电压为：5U=0。45AX(5Q+■)①4U=0.5AX(5Q+^)②由①②可得:RP=20QU=4。5V;(2)为保证电流表不损坏，电路中的最大电流为0。6A，则电路中的总电阻为=7.50，0.6A滑动变阻器连入电路电阻的最小值为2。50；为保证电压表不损坏，滑动变阻器的最大电压为3V，则此时R0的电压为4.5V-3V=1.5V，电路中的电流为=0.3A，5*2此时滑动变阻器连入电路电阻的最大值为=100;0.3A所以滑动变阻器可连入电路的