题目内容
【题目】一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U的关系图象如图(a),将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率相同,现将它们连接成如图(b)的电路,仍接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2,它们之间的大小关系是( )
A.P1<P2B.PD>P2C.P1<PDD.P1<4P2
【答案】D
【解析】
AD.由题,电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率均为P,此时三个电阻的阻值相等;当将它们连接成如图(b)所示的电路,接在该电源的两端时,电阻器D的电压小于电源的电压,由(a)图象可知,电阻器D的电阻增大,则有RD>R1=R2.而RD与R2并联,电压相等,根据欧姆定律得知,电流ID<I2,又I1=I2+ID,得到I1<2I2,I1>2ID.
P1=I12R1
PD=ID2RD
P2=I22R2
所以得到P1>P2且P1<4P2.故A错误,D正确;
BC.由以上分析可知P1与4PD的大小无法判断.PD<P2,故BC错误.
故选D.
【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比。