题目内容
【题目】一平板车,质量M=100 kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25 m,一质量m=50 kg的物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00 m,与车板间的动摩擦因数μ=0.20.如图所示,今对平板车施一水平向右的恒力F=500N,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落.不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g=10 m/s2.
(1)物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0为多少?
(2)求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s为多少?
【答案】(1)2m (2)1.625m
【解析】(1)以m为研究对象进行分析,m在水平方向只受一个摩擦力f的作用f=μmg,
根据牛顿第二定律知f=ma1
a1=μg=0.20×10m/s2=2m/s2
如图,
对平板车M,在m未滑落之前,水平方向受二力作用,即F和物块对平板车的摩擦力f,二者方向相反,平板车加速度为a2,由牛顿第二定律得:F-f=Ma2
解得a2=4m/s2
当木块滑离小车时:
解得:t1=1s
此时车向前的位移:
(2)运动到B点物块的速度υB为:
此时平板车的速度为 v2=a2t1=4×1=4m/s
m从B处滑落时,以υB为初速度做平抛运动,落到C的水平距离为s1,下落时间为t2,
则 h= gt22
s1=vBt2=2×0.5m=1.0 m
当m从平板车的B点滑落以后,平板车水平方向只受F作用,而做加速度为
a3的匀加速运动,由牛顿第二定律得:F=Ma3 即
在m从B滑落到C点的时间t=0.5s内,M运动距离s2为s2=v2t+ a3t2=2.625m
物块落地时,落地点到车尾的水平距离s为s=s2-s1=(2.625-1)m=1.625m
【题目】用下列器材测量电容器的电容:
一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2=150Ω,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干。
实验过程如下:
实验次数 | 实验步骤 |
第1次 | ①用多用电表的“”挡测量电阻R1,指针偏转如图甲所示。 |
②将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路,将开关S与1端连接,电源向电容器充电。 | |
③将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丙中的实线a所示。 | |
第2次 | ④用电阻R2替换R1,重复上述实验步骤②③,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丁中的某条虚线所示。 |
说明:两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同。 |
请完成下列问题:
(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为_______Ω。
(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=_________V。利用计算机软件测得i-t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3mAS,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C=_______F。
(3)第2次实验中,电流随时间变化的i-t曲线应该是图丁中的虚线________(选填“b”、“c”或“d”)。