题目内容
【题目】直角坐标系处于竖直平面内,将一质量m=1kg的小球从坐标原点O处抛出,抛出的初速度大小为=1m/s,方向与y轴正向成30角,抛出小球的同时施加一与y轴正向成30角,大小F=10N的恒定作用力,已知F 和与坐标系处于同平面内,如图所示,不计空气阻力,g取10m/s。求:
(1)小球受到的合力;
(2)小球第一次经过y轴所用时间;
(3)小球第一次经过y轴时的速度.
【答案】(1) 10N (2) (3)
【解析】(1)小球受重力和拉力F,将F分解到x轴和y轴上,得x 轴方向的合力
N,沿x轴负向
y轴方向的合力=5N,沿y轴正向
故小球所受合力大小为=10N
方向与y 轴正方向夹角为a,则 故α=60
(2)F合为恒力且与垂直,故小球做类平抛运动,设历时t第一次经过y轴,坐标为y
加速度为=10m/s 方向与y 轴正向成60
则方向的位移
F合方向的位移
解得
(3)F合方向的分速度
方向的分速度
故合速度
方向与的夹角为θ则
【题目】(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只 Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;
③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r= Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 。
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是 。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压表V读数U/V | 5.26 | 5.16 | 5.04 | 4.94 | 4.83 | 4.71 | 4.59 | 4.46 |
改装表A读数I/mA | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 |