题目内容
(2013四川攀枝花第二次统考)如图所示,静放在水平面上的圆形(半径为R)光滑管道ABC,C为最高点,B为最低点,管道在竖直面内。管道内放一小球,小球可在管道内自由移动,现用一装置将小球锁定在P点,过P点的半径OP与竖直方向的夹角为θ。现对管道施加一水平向右的恒力F,同时解除对小球的锁定,管道沿水平面向右做匀加速运动,小球相对管道仍保持静止。经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动,小球能到达管道的A点。重力加速度为g,小球及管道大小不计。求:
(1)恒力作用下圆形管道运动的加速度;
(2)圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值。
解:(1)小球受力如图,由力合成的平行四边形定则及牛顿第二定律得: (2分)
(1分)
(2)设圆形管道从开始运动到突然停止,停止前速度为,由匀变速运动公式得: (2分)
圆形管道停止时,小球沿管道半径方向的速度变为零,沿切线方向的速度保持不变,小球能运动到管道右侧圆心上方至最高点C之间的区域则可到达A点,或从C点飞出做平抛运动到达A点。
若小球能运动到管道右侧圆心上方至最高点C之间的区域,则由机械能守恒得:
(5分)
联立以上相关各式得: (2分)
若小球从C点飞出做平抛运动到达A点,则由机械能守恒及平抛运动规律得:
(2分)
(3分)
联立以上相关各式得: (2分)
圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值为:
及 (1分)
(2013四川攀枝花二模)如图甲为《测量电源电动势和内电阻》的实验电路图,某同学按实验电路测量记录如下
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
U(V) | 1.40 | 1.35 | 1.25 | 1.10 | 1.00 |
I (A) | 0.12 | 0.24 | 0.27 | 0.45 | 0.57 |
① 请在答题卡图中画出U–I图,并根据图线求出电动势E=__ _V(保留两位有效数字),内电阻r=_ __Ω(保留一位有效数字)。
② 若实验室没有合适的电压表,某同学用老师提供的多用电表测量电压,实验时多用电表黑表笔应连接图甲中的 (填a或b),某次测量时多用表档位开关置于直流电压2.5V档,示数如图丙所示,此时电源路端电压为 V。