物理试题15高考物理不同题型考前看题举例——辨析题.doc

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15高考物理不同题型考前看题举例——辨析题
1、水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽1m，导轨的左端接有R=0.4
=0.1Ω的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab Ω的电阻，导轨上放一阻值为R
用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2 kg的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，
如图所示．已知t=0时，B=1T，，此时物体在地面上且连线刚好被拉直，若磁场以
=0.1 T/s增加，请问：经过一段时间物体是否能被拉动？若不能，请说明理由；若能，请求出经过多长时间物体才被拉动．
以下为某同学的解答：
因为穿过回路的磁通量发生变化，产生感应电流，ab受到向左的安培力作用．当安培力大于或等于被吊物体的重力时，重物才能被拉动．
回路产生的感应电动势为：
ab受到向左的安培力为：，代入相关数据后，发现安培力为恒力且F
＜Mg，因此该同学得出的结论是：所以无论
安
经过多长时间，物体都不能被拉动．
请问，该同学的结论是否正确？若正确，求出有关数据，若不正确，请指出错误所在并求出正确结果．
答案及解析：解析：该同学的结论不正确。

因为磁场以
=0.1 T/s增加，所产生的感应电动势和感应电流恒定，但导体棒ab受到的安培力随磁感强度的增大而增大，该同学在计算安培力时，忽视了B的变化，将t=0时B的瞬时值代入公式导致错误结论。

（3分）
正确解答：
由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：
E=①（2分）由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流：I＝
②（1分）
在t时磁感应强度为：B′＝（B＋
·t）③（2分）
此时安培力为：④（2分）
物体被拉动的临界条件为：
=Mg ⑤（1分）
由①②③④⑤式并代入数据得：t=90 s ，所以经过t=90 s物体能被拉动。

（1分）
2、如图所示，顶端高为H=0.8m的光滑斜面与水平面成θ=30°角。

在斜面
=3m/s的速度，分别平行于斜面底边和垂直于斜面底边沿顶端A点处以大小为v
斜面抛出两个小球，使小球贴着斜面滑到斜面底端，试比较两个小球运动时间的长短。

（g=10m/s2）
有同学这样认为：两小球初速度大小相等，根据机械能守恒定律，两小球到达斜面底端的末速度大小也相等，所以平均速度相等，因此两小球运动的时间也相等。

你认为这种观点正确吗？
如认为正确，请列式计算出小球运动时间。

如认为不正确，请列式计算比较两小球运动时间的长短。

答案及解析：不正确。

解析：斜面的长度为
根据机械能守恒定律
得
对B球，所以
3、半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，与水平面相切于A 点，在距离A点1.3m处有一可视为质点的小滑块，质量为m=0.5kg，小滑块与水平面间的动摩擦因数为u=0.2，施加一个大小为F=11N的水平推力，运动到A 点撤去推力，滑块从圆轨道最低点A处冲上竖直轨道。

（g=10m/s2）
问：
（1）滑块在B处对轨道的压力；
（2）滑块通过B点后的落地点到B点的水平距离.
答案及解析：从开始到A点的过程由动能定理得
①
设滑块到达B点的速度为v,从A到B过程由机械能守恒得：②
在B点由牛顿第二定律：
③根据牛顿第三定
律:
④
解得：
⑤
解得：方向竖直向上⑥
离开B点做平抛运动：竖直方向：
⑦
水平方向：⑧
解得：
⑨
评分标准：①②⑥每式2分，其余每式1分.
略
4、半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，与水平面相切于A 点，在距离A点1.3m处有一可视为质点的小滑块，质量为m=0.5kg，小滑块与水平面间的动摩擦因数为u=0.2，施加一个大小为F=11N的水平推力，运动到A 点撤去推力，滑块从圆轨道最低点A处冲上竖直轨道。

（g=10m/s2）
问：
（1）滑块在B处对轨道的压力；
（2）滑块通过B点后的落地点到B点的水平距离.
答案及解析：从开始到A点的过程由动能定理得
①
设滑块到达B点的速度为v,从A到B过程由机械能守恒得：②
在B点由牛顿第二定律：
③根据牛顿第三定
律:
④
解得：
⑤
解得：方向竖直向上⑥
离开B点做平抛运动：竖直方向：
⑦
水平方向：⑧
解得：
⑨
评分标准：①②⑥每式2分，其余每式1分.
略
5、如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对放置，s1、s2分别为M、N板上的小孔，s1、s2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s2O=R。

以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。

D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板。

质量为m、带电量为+q的粒子，经s1进入M、N间的电场后，通过s2进入磁场。

粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计。

（1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小υ；
（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；
（3）当M、N间的电压不同时，粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值。

解：（1）粒子从s1到达s2的过程中，根据动能定理得
（2分）
解得粒子进入磁场时速度的大小
（1分）
（2）粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，
有（1分）
当粒子打在收集板D的中点时，粒子在磁场中运动的半径r=R （1分）
解得对应电压
为
（1分）
（3）当粒子打在收集板D的右端时，对应时间t最短，此时θ=60°
根据几何关系可以求得粒子在磁场中运动的半径r =R (1分)
解得粒子进入磁场时速度的大小
（1分)
粒子在电场中经历的时间（1分)
粒子在磁场中经历的时
间（1分)
粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间（1分)
粒子从s1到打在收集板D上经历的最短时间为t= t1+ t2+
t3=（1分)
答案及解析：
6、辨析题：表面光滑的正圆锥体，母线与轴线间夹角
=37o，细线长L=1m，一端固定于圆锥顶点上的O点。

当质量为m=1kg的小球以速率v= 3m/s绕圆锥轴线在水平面内作匀速圆周运动时，求绳子的张力T。

某同学求解思路如下：
先进行受力分析，小球受到重力G、绳子拉力T和锥体的弹力N，画出受力图，如图所示。

由于小球绕锥体在水平面内作圆周运动，所以将这三个力沿水平方向和竖直方向进行分解，得到下面二个方程
①
②
将=37°、L=1m、m=1kg、v= 3m/s 代入上面二式，可求得绳子的张力T。

问该同学的解题思路是否正确？若有错误请给出正确分析和解答。

答案及解析：解析：
令①与②式中N=0，求得v=2.12m/s ＜3m/s 表明小球已飘起（5分）
；（3分）
（2分）由以上两式代入数据可求得T=15.5N （2分）
7、辨析题：物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别是m
A 和m
B
，
与水平面之间的动摩擦因数分别为μ
A 和μ
B。

用平行于水平面的力F分别拉物体
A、B，得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示。

利用图象求出
A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μ
A 和μ
B
的数值。

甲同学分析的过程是：从图象中得到F=6N时，A物体的加速度a
A
=2.0m/s2，
B物体的加速度a
B
=1.0m/s2，根据牛顿定律导出：
又
乙同学的分析过程是：从图象中得出直线A、B的斜率为：
k A ＝tan450=1, k
B
=tan26034’=0.5,
而斜率
又
你认为这两位同学的解法是否合理？请说明理由；若不合理，请用你自己的方法算出正确结果。

答案及解析：解析：
甲错在把水平力F当作合外力，而A、B两物块均受摩擦力f=2N 乙错在由于a轴和F轴的标度不同，斜率k不等于
正确的求解是：
8、要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道。

求摩托车在直道上行驶所用的最短时间。

有关数据见表格。

某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度
v 1＝40m/s，然后再减速到v
2
＝20 m/s，
t
1
＝＝…； t
2
＝
＝…；t= t
1
+ t
2
你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明
理由，并用你自己的方法算出正确结果。

答案及解析：不合理。

因为按这位同学的解法可得 t
1
＝
＝10s ，t
2＝＝2.5s，所以加速距离s
1
＝t
1＝200m，s
2
＝
t 1＝75m，总位移s
1
＋s
2
＝275m＞s。

故
不合理。

由上可知摩托车不能达到最大速度v
2
，设满足条件的最大速度为v，则：
解得： v=36m/s
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桑水 又 t 1＝
＝9s t 2＝＝2 s
因此所用的最短时间 t ＝t 1+t 2＝11s。