题目内容
【题目】如图所示,水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内.将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出.设重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.关于物块从A位置运动至C位置的过程中,下列说法正确的是( ) 、
A. 小车和物块构成的系统动量不守恒
B. 摩擦力对物块和轨道BC所做的功的代数和为零
C. 物块运动过程中的最大速度为
D. 小车运动过程中的最大速度为
【答案】AD
【解析】试题分析:小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零,竖直方有加速度,合力不为零,系统在水平方向动量守恒.摩擦力大小相等方向相反,但物块与车位移不等(有相对位移),代数和不为0.在脱离圆弧轨道后,小车和物块都会做匀减速运动,所以最大速度出现在物块运动到B点时,此时物块在A点时的重力势能转化为了小车和物块的总动能,而且小车和物块的动量和为0,根据动量守恒和能量守恒列出等式求解.
小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零,竖直方向有加速度,合力不为零,所以小车和物块构成的系统动量不守恒,在水平方向动量守恒,A正确;摩擦力大小相等方向相反,但物块与车位移不等(有相对位移),代数和不为0,故B错误;在脱离圆弧轨道后,小车和物块由于摩擦力都会做匀减速运动,所以最大速度出现在物块运动到B点时,规定向右为正方向,小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零,系统在水平方向动量守恒.设物块运动到B点时,物块的速度大小是,小车的速度大小是,根据动量守恒得: ,根据能量守恒得,解得,故C错误D正确.
【题目】为测量一电阻Rx的阻值,某探究小组同学设计了如图所示的测量电路,其中电源的电动势为E=3.0 V,电压表的量程为0~5 V,电流表满偏电流为0.6 A,电流计G为理想电流表,实验步骤如下:
①按图示的电路原理图连接好实验电路,分别将滑动变阻器R0的滑片置于图中的A端、滑动变阻器R3的滑片置于Q端,闭合开关S。
②将变阻器R0的滑片缓慢向上移动,同时注意灵敏电流计G的读数,当灵敏电流计的示数接近满偏时,立即停止移动滑动变阻器R0的滑片,然后再将滑动变阻器R3的滑片缓慢向上移动直到灵敏电流计的示数为零为止,分别记下此时电流表和电压表的示数。
③重复步骤②多次,记录下每次实验中电压表和电流表的读数。各次实验的实验数据如下表所示:
次数 项目 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U/V | 0.50 | 0.85 | 1.40 | 1.80 | 2.20 | 2.62 |
I/A | 0.12 | 0.20 | 0.28 | 0.42 | 0.50 | 0.58 |
请回答下列问题:
(1)利用上表的测量数据, 已在如图所示的坐标中标明了各点,请你根据画出的数据点,在图中作出U-I图象。____________
(2)根据你所作的U-I图象求得该电阻的阻值为Rx=_________ (结果保留两位小数)。
(3)由于电表有内阻,用此方法测得电阻的阻值_________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)当滑动变阻器R3、R0的滑片都滑到中点位置时,灵敏电流计G的示数________ (填“为零”或“不为零”)。