时间:2019-03-16 02:54:00
1、简答题 ［物――选修2-2］（15分）
⑴（5分）常见的传动方式有_____________、____________、________________和齿轮传动等。齿轮传动的传动比是主动轮与__________的转速之比，传动比等于___________的齿数之比。
⑵（10分）液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强向各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞A的直径D1=20cm,小活塞B的直径D2="5" cm，手柄的长度OC=50cm，小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离DO=10cm。现用此千斤顶使质量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2，求：（ⅰ）若此千斤顶的效率为80%，在这一过程中人做的功为多少？（ⅱ）若此千斤顶的效率为100％，当重物上升时，人对手柄的作用力F至少要多大？
参考答案：见解析
本题解析：
（1）链传动?带传动?液压传动?从动轮?从动轮?主动轮?（2）（10分）（i）将重物托起h需要做的功?
?①设人对手柄做的功为
，则千斤顶的效率为
?②代入数据可得
?③? (ii)设大活塞的面积为
,小活塞的面积为
，作用在小活塞上的压力为
,当于斤顶的效率为100%时，有
?④??
?⑤当和F都与杠杆垂直时，手对杠杆的压力最小。利用杠杆原理，有
?⑥由④⑤⑥式得F="500N?" ⑦
本题难度：一般
2、简答题 辨析题：如图所示，两个质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2的金属小球，用两根绝缘轻绳悬挂于同一点O．平衡时，两球恰好位于同一水平面上．轻绳与竖直方向夹角分别为α、β，请确定金属小球质量m1、m2与夹角α、β的关系式．
某同学的解法如下：
设绝缘轻绳长为l，把两小球和轻绳看作整体，如下图所示，
以O为固定转轴，对整个系统，根据力矩的平衡有：
m1g×l×sina=m2g×l×sinβ
即
| m1 m2 |
| sinβ sina |
参考答案：
答案有错，两绳长度不等．?
分别对两小球进行受力分析，如图所示．
F1=m1gtanα?
F2=m2gtanβ?
由于?F1=F2
所以m1gtanα=m2gtanβ
即m1m2=tanβtana
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 如图所示，将粗细均匀直径相同的两根棒A和B粘合在一起，并在粘合处悬挂起来，恰好处于水平平衡．如果A棒的密度是B棒的2倍，那么A棒的重力是B棒的重力的______倍．．
参考答案：设A、B两棒的长度分别为LA、LB，质量分别为mA、mB，密度分别为ρA、ρB，两棒的横截面积为S．
则 mA：mB=ρALAS：ρBLBS
由题，ρA=2ρB，得 mA：mB=2LA：LB…①
根据力矩平衡条件得
mAgLA2=mBg LB2…②
联立①②解得，LA：LB=1：
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 如图所示为“研究有固定转动轴物体的平衡条件”实验，力矩盘上各同心圆的间距相等．在A、B两点分别用细线悬挂若干钩码，C点挂上弹簧秤后力矩盘平衡．已知每个钩码所受的重力均为1N．?
（1）此时弹簧秤示数为______N，B点细线上悬挂的钩码个数为______个；
（2）有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距，检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如例所示，将答案填在下表空格中）?
| 可能原因 | 检验方法 例 力矩盘面没有调到竖直 用一根细线挂一个钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直 答 |
参考答案：（1）弹簧秤示数为F=2.0N．设力矩盘上各同心圆的间距为r，
? 根据力矩平衡得F?3r+FA?2r=FB?4r，FA=3N
? 解得? FB=3N? 则B点细线上悬挂的钩码个数为3个．
? （2）
可能原因检验方法答转轴摩擦力太大安装力矩盘后，轻轻转动盘面，如果盘面转动很快停止，说明摩擦力太大．答力矩盘重心没在中心在最低端放一标志，轻轻转动盘面，如果标志始终停留在最低端，说明重心在这个标志和中心之间．故本题答案是：
（1）2.0；3
（2）如表格所示．
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 将一架物理天平调节好平衡，然后将质量为m=2×10-2kg的矩形线圈abcd挂在天平托盘底部，底边bc置于垂直纸面向里的匀强磁场中，bc=2cm，如图所示．在天平左盘加上适当的砝码，使天平重新平衡．现在给线圈通以电流，电流方向为adcba，大小为10A，发现这时要在天平左盘上再加上适当的砝码，才能使天平再一次重新平衡，最终左盘砝码的总质量为M=6×10-2kg．求磁场的磁感应强度．（g=10m/s2）
参考答案：当线圈中通入电流后，右盘矩形线圈abcd受到的安培力为F=BIL，方向向下，此时根据天平处于平衡状态有：Mg=mg+BIL，
所以有：B=Mg-mgIL=(0.06-0.02)×1010×0.02=2T
答：磁场的磁感应强度大小为2T．
本题解析：
本题难度：一般