有關物理證明題

2022-03-06 12:12:20 字數 2891 閱讀 7493

有關物理推導和計算

1、如圖所示,一木塊漂浮在水中, 根據物體的漂浮條件f浮=g物,試證明:物體漂浮時,物體的密度和液體的密度之間滿足條件ρ液》ρ物。

2、 如圖所示,已知木塊重為g。斜面長為l,高為h,木塊在斜面上受到的摩擦力為f,現將木塊從斜面的底端勻速拉到斜面的頂端,試根據機械功原理推導出:沿著斜面勻速拉動木塊時所需的拉力f>f(提示:

應用機械功原理知:w總=w有+w額)

3、如圖所示,一質量為m 的物體 ,從高為h,長為s的光滑斜面頂端由靜止自由滑下(不計一切阻力)。物體的動能用表示,重力勢能用e表示,物體的動能與物體的質量m和速度v的關係為=m,物體的重力勢能與物體的質量m和高度h的關係為e=mgh。請利用機械能守恆定律推導:

物體到達斜面底端的速度與物體的質量無關。

4、當乙個電阻兩端的電壓增加了⊿u時,通過該電阻的電流增加了⊿i(設電阻阻值不變),請證明該電阻功率的變化量

5、右圖是乙個動滑輪使用情況,根據動滑輪的結構特點,o點是支點,輪的半徑是r,並且oa=2ob=r,所掛物體的重為g,豎直向上的拉力為f,在忽略滑輪自重及繩的摩擦力情況下,試利用槓桿平衡條件證明。

6、如圖所示,工人用滑輪組提公升重物g,動滑輪重,豎直向上拉,使鉤碼上公升h的高度,此過程中拉力為f,f作用端移動的距離是s,(不計繩重和摩擦)試通過推導證明:同一滑輪組所提公升重物的重力g越大。滑輪組機械效率η越大。

7、在物理學中可以用公式, 來計算滑動摩擦力的大小,其中表示摩擦力,

表示壓力,是描述接觸面粗糙程度的物理量,叫動摩擦係數。如圖所示粗糙的水平桌面上有一滑塊甲,通過細繩繞過定滑輪,繩子另一端懸掛一小球乙國,已知甲、乙都做勻速直線運動,甲乙的質量分別為m1和m2,細繩張緊時拉力處處相等,不計滑輪與繩的摩擦,請推導滑塊甲與桌面間的動摩擦係數

8、通過推導證明:電壓為u時,兩電阻、併聯時的總功率。

9、已知冰的密度ρ冰=0.9x103kg/cm3,如圖所示,水槽中一塊冰浮於水面,如果冰全部熔化成水時,證明水槽裡的水面高度不公升不降。

10、圖14為傾角θ =30°的固定斜面,用平行於斜面的拉力f =4n,將重g =6.4n物體勻速拉上斜面,已知物體上公升的高度h =1m。

(1) 求斜面的機械效率;

(2)若斜面的高度h一定,傾角θ可以改變,試推導:在不考慮摩擦時,用平行於斜面的拉力f將重為g的物體勻速拉上斜面頂端.θ越小,f越小。

(3)、若斜面的機械效率為η,試推導:

11、如圖所示將u型管底c處閥門關閉,左右兩邊均灌些水,a、b兩處的高度分別為h1、h2(h1>h2),d在開啟閥門的瞬間,將看到的現象是,水將從左邊流向右邊,設想在c處有

一豎直的薄液片,若薄液片的面積為s,u型管左邊的的水對薄液片的壓力為

f1,右邊的的水對薄液片的壓力為f2,如圖,試推證:f1>f2

12、如圖a、b兩地相距4km,mn是與ab連線平行的一條小河的河岸,ab到

河岸的垂直距離為3km。小軍要從a處走到河岸取水然後送到b處,他先沿垂直

於河岸的方向到d點取水,再沿直線db到b處。若小軍的速度恒為5km/h,不考慮取水停留時間。

求小軍完成這次取水和送水任務所需要的總時間

為了找到一條路線(即從a到河岸和從河岸到b的總路程最短),可以將mn看成乙個平面鏡,從a點作出一條光線經mn反射後恰能通過m點,請你證明入射點o即為最短路線的取水點。

13、常用的電壓表是個由小量程的電流錶和阻值很大的電阻串聯改裝而成的如圖甲所示,電流錶的量程是,串聯乙個電阻後,改裝成量程為的電壓表,如圖乙所示,求這個電壓表的電阻。

某同學用這個電表連線了如圖丙示的電路,電源電壓為3v,並保持不變,r1=2kω,當開關s1、s2閉合時,電壓表求數是多少?閉合開關s1、s2時電壓表的求數又是多少?

14、在進行某電學測量時,把電壓表看成能顯示其兩端電壓的大電阻,將它與乙個阻值很大的待測電阻rx串聯接入電路,根據電壓表的示數可以測出rx的阻值,這是一種測量大電阻的方法。如圖所示,電壓表的內阻rv=20kω,量程為150v,最小分度值為5v,電壓u=110v,電壓表示數為50v,求電路中電流大小求待測電阻rx的阻值上述電路中,若將rx換成阻值約為20ω的小阻值種方法能否準確測出它的阻值?寫出你的判斷依據。

15、實際測量中使用的電流錶是由小量程電流錶改裝而成的。如圖a中g是滿偏電流(即小量程電流錶允許通過的最大的電流)ia=3ma的電流錶,其內阻rg=10ω,要把它改裝成乙個量程為3a的電流錶(如圖b),問當通過小量程電流錶的電流為滿偏電流時,它兩端電壓是多少? 需要給它併聯乙個多大的電阻r0;(計算結果小數保留兩位小數)設改裝後的電流錶的電阻為r,比較r和r0的大小關係,並簡單說明理由。

16、常用的電流錶是由小量程的電流錶g改裝而成的,圖甲是乙個量程為ig=3ma的電流錶當有電流通過時,電流的大小就可以從刻度盤上讀出,我們也可以把它看成乙個小量程的電壓表,這時只需要把刻度值換成電壓u,且滿足u=irg,其中rg是電流錶g的電阻值,已知該電流錶的內阻rg=10ω,(1)現在把它當成電壓表用,則刻度盤上最大刻度為3ma,應換成標為多大的電壓值(2)如圖乙,若串聯乙個定值電阻r0,當通過電壓表g的電流為ig時,ab間的電壓為3v,這樣ab間就相當於乙個里程為0—3v的電壓表(圖丙)求定值電阻r0的大小(3)求圖丙中,電壓滿偏時的發熱功率。

17、實際電源都有一定電阻,如乾電池,我們需要用它的電壓u和它的電阻r兩個物理量來描述它。實際計算過程中,可以把它看成是由乙個電壓為u、電阻為0的理想電源與乙個電阻值為r的電阻串聯而成。如圖甲所示;若幾節乾電池串聯,則如圖乙所示。

現有一種乾電池,每節乾電池電壓u=1.5v,內阻r=1ω。用這種乾電池給:

「8v 4w」的小燈泡供電,(1)求這種小燈泡正常發光時的電流和電阻(2)若要小燈泡正常發光,需要幾節這樣原乾電池(3)對於電壓為u、電阻為r的電源,當它只接乙個電阻r時、r兩端的電壓稱為路端電壓,推導路端電壓u`與u、r、r的關係式。

18、如圖,當滑片p向右移動時,電流表示數變化為⊿i,電壓表變化為⊿u,證明:

19、通過某定值電阻的電流由公升高到時,加在定值電阻兩端的電壓變化了,試推導:該定值電阻消耗的電功率的變化量為。

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