题目内容
【题目】如图所示,在光滑的水平地面上,质量为1.75kg的木板右端固定一光滑四分之一圆弧槽,木板长2.5m,圆弧槽半径为0.4m,木板左端静置一个质量为0.25kg的小物块B,小物块与木板之间的动摩擦因数=0.8。在木板的左端正上方,用长为1m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球A悬于固定点O。现将小球A拉至左上方,轻绳处于伸直状态且与水平方向成=30°角,小球由静止释放,到达O点的正下方时与物块B发生弹性正碰。不计圆弧槽质量及空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球A与物块B碰前瞬间,小球A的速度大小;
(2)物块B上升的最大高度;
(3)物块B与木板摩擦产生的总热量。
【答案】(1)5m/s;(2)0.8m;(3)7J
【解析】
(1)设轻绳长为L,小球A自由落体L时,轻绳刚好再次伸直,此时速度为v1,根据自由落体运动规律,可得
轻绳伸直后瞬间小球A速度为
轻绳刚好再次伸直后到最低点,由动能定理
联立解得
(2)小球A与物块B弹性碰撞,由动量守恒及机械能守恒得
联立解得,
物块B在最高点时,与木板水平共速,木板速度为v6,设物块B升高最大高度为h,板长为L1,由水平方向动量守恒及能量关系得
联立解得h=0.8m
因0.8>0.4,物块B飞出圆弧槽。
(3)假设物块B最终能停在木板上,物块B与木板速度共同速度仍为v6,物块B在木板上相对木板滑行路程设为x,由能量关系得
解得x=3.5m
因3.5m<5m,故物块B最终能停在木板上,产生总热量为
J
【题目】某小组做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验,可供选用的器材如下:
①小灯泡L(标有“3.8V、2W”)
②电流表A(量程0~0.6A,内阻约为0.5)
③电压表V(量程0~l5V,内阻约为20k)
④滑动变阻器R(阻值范围0~5)
⑤电源E(电动势为4.5V,内阻约为1)
⑥开关S及导线若干
(1)某同学设计了如图甲所示的电路进行测量,请将图乙中的实物图补充完整________。
(2)某同学在实验中发现,由于电压表的量程较大而造成读数误差很大,因而影响了测量结果。于是又从实验室找来一量程、内阻Rg=5000的灵敏电流计,把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表,则需串联一个阻值为____________Ω的电阻。
(3)某同学用改装后的电压表进行实验,得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2,如下表所示。请在图丙中的坐标纸上画出图线_________。
I1(A) | 0 | 0.20 | 0.31 | 0.38 | 0.43 | 0.46 | 0.49 | 0.50 | …… |
I2(A) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | …… |
(4)若将该小灯泡接在如图丁所示的电路中,已知电源的电动势,内阻r=1.5,定值电阻R0=2.5,则小灯泡消耗的电功率约为__________W(结果保留两位有效数字)。