题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内,一半径为R=0.45m的光滑半圆轨道MN和粗糙水平轨道PM在M点相切,MN为圆弧轨道的直径,O为圆心,一质量为mA=1kg的物块A(可视为质点)水平向右运动。与静止在M点的质量为mB=2kg的物块B发生完全弹性碰撞,已知碰撞前瞬间物块A的速度为v0=9m/s,碰撞后物块A最终静止在水平轨道的Q处(图中未标出),物块B脱离半圆轨道后也恰好落到Q处,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)碰撞后瞬间物块B的速度大小;
(2)物块和水平轨道之间的动摩擦因数。
【答案】(1)6m/s(2)0.25
【解析】
(1)根据碰撞过程动量守恒和能量守恒关系求解碰撞后瞬间物块B的速度大小;(2)碰后物体B沿轨道上滑到达最高点后做平抛运动,根据平抛运动的规律求解落点的位置;在研究物体A碰前的减速过程,由动能定理求解动摩擦因数.
(1)物块A与B发生弹性碰撞,根据动量守恒定律: mAv0=mAv1+mBv2
由能量关系:mAv02=mAv12+mBv22,
解得v1=-3m/s v2=6m/s
(2)物块B从M点运动到N点的过程中,由动能定理:
解得
然后做平抛运动,则2R=gt2,x=vNt
解得x=1.8m;
对A物体由动能定理:
解得μ=0.25
【题目】某同学用图甲所示电路来测绘小灯泡的伏安特性曲线,器材如下:
A.小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.25A)
B.电流表(0~0.6A)
C.电压表(0~3V)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~1000Ω)
F.干电池(电动势为1.5V)两节
G.开关,导线若干
(1)滑动变阻器应选_____(选填器材前的代号);
(2)实验中得到的数据如下表所示,根据表中数据在乙图中作出小灯泡的U﹣I图象_________,由图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
U/V | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.00 | 2.20 |
I/A | 0.04 | 0.08 | 0.11 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | 0.21 | 0.22 |
(3)某同学用一节干电池与阻值为5Ω的电阻R、小灯泡及电压表连接成图丙所示电路。闭合S后,电压表测得灯泡两端电压为0.8V,结合图乙图中图象求得小灯泡实际消耗的功率为_____W,干电池内阻为_____Ω.(结果均保留两位有效数字)