题目内容
【题目】如下图所示,电源电压保持不变,当滑片P位于变阻器右端时,电压表示数为,内产生的热量为;当滑片P位于变阻器中点时,电压表示数变化了。下列说法正确的是( )
A.电源电压为B.的阻值为
C.先后两次消耗的电功率之比为3∶4D.变阻器的最大阻值为
【答案】D
【解析】
由电路图可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量R1的电压,电流表测电路中的电流;滑片P位于变阻器右端时,电压表示数为6V,10s内R1产生的热量为36J;根据
可得R1的阻值
故B错误;
由欧姆定律可得,此时通过R1的电流为
设变阻器的最大电阻为R滑,由串联电路的规律及欧姆定律,电源电压
当滑片P位于变阻器中点时,变阻器连入电路中的电阻变小,由串联分压原理可知,变阻器的电压变小,由串联电路电压的规律,电压表示数应增大,因电压表示数变化了2V,故此时R1的电压为
由欧姆定律,此时通过R1的电流为
根据可知,在电阻不变时,电功率与通过电流的平方成正比,由①③两式可知,先后两次消耗的电功率之比为
故C错误;
由串联电路的规律及欧姆定律可得,电源电压
由②④解得,变阻器的最大阻值为
故D正确;
将⑤代入②得,电源电压
故A错误。
故选D。
【题目】小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,为水平面,段长为L,表面光滑;段粗糙,实验开始时,木块的细绳拉直,质量为M的木块位于P点,质量为的重物恰好置于地面,将木块从P向右拉至,放手后木块向左运动,最终停在点,长为。不计空气阻力、滑轮摩擦。
(1)木块在段运动过程中,重物的重力做功为(用字母表示)___________;木块经过段内能______________(选填“不变”、“增大”或“减小”);
(2)观察实验并联系生活实际,小明提出猜想:重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。他提出猜想的生活依据是:________________ ;
(3)为了验证猜想,小明做了以下实验,重物,木块,改变木块从点右移的距离,测得一组数据,记录如下:(取)
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
的长 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.35 | 0.45 | 0.5 |
木块在点的速度平方 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.7 | 0.9 | 1.0 |
①已知物体动能的表达式为,分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多少,可知猜想是____________(选填“正确”或“错误”)的,得出的结论是__________。在段滑行的过程中,该系统(重物和木块)的机械能____________(选填“守恒”或“不守恒”);
②利用实验信息分析,当时,木块M在点获得的动能是___________________J;
(4)如果上述结论具有普遍性,则一个物体从高为的光滑斜面顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,物体滑到斜面底端时的速度_____________(用字母表示)。