题目内容
【题目】一根轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球(可视为质点),从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧,如图所示。若以小球下落点为x轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧至最大位置为H,不计任何阻力,弹簧均处于弹性限度内;小球下落过程中加速度a,速度v,弹簧的弹力F,弹性势能变化的图像正确的是
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】小球与弹簧接触前做自由落体运动,加速度:a=g保持不变,速度:v=gt均匀增加;小球与弹簧接触后向下运动压缩弹簧,小球受到竖直向下的重力与弹簧竖直向上的弹力F=kx作用,开始弹簧弹力小于重力,小球向下做加速度运动,加速度:,加速度逐渐减小,小球向下做加速度减小的加速运动,经过一段时间后弹簧弹力与重力相等,合力为零,此时速度达到最大,然后弹簧弹力大于重力,小球所受合力向上,小球做减速运动,加速度,加速度逐渐增大,小球向下做加速度增大的减速运动,直到速度为零,整个过程速度方向不变,由图示图象可知,A正确,B错误;当小球下落位移小于等于h时,弹簧弹力为零:F=0,当弹簧下落距离大于h小于等于H时,弹簧弹力F=kx,弹力F与x成正比,故C错误;当小球下落位移小于等于h时,当弹簧下落距离大于h小于等于H时,弹簧弹性势能,故D正确;故选AD.
【题目】(10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω) 电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ) 电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0 10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0 1kΩ,额定电流300mA)
①该实验中,电流表应选择 (填“A1”或“A2”),电压表应选择 (填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图。
③ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线。
U(V) | I(A) | |
1 | 0 | 0 |
2 | 0.5 | 0.17 |
3 | 1.0 | 0.30 |
4 | 1.5 | 0.39 |
5 | 2.0 | 0.45 |
6 | 2.5 | 0.49 |
④ 若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P= W(保留两位有效数字)。(若需作图,可直接画在第③小题图中)