题目内容
【题目】如图所示,有一内壁光滑的试管装有质量为1 g的小球,试管的开口端封闭后安装在水平轴O上,转动轴到管底小球的距离为5 cm,让试管在竖直平面内做匀速转动。问:
(1)转动轴达某一转速时,试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍,此时角速度多大?
(2)当转速ω=10 rad/s时,管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少?(g取10 m/s2)
【答案】(1)20 rad/ s (2)最小值F1=0;最大值F2=1.5×10-2 N
【解析】
试题分析:(1)转至最低点时,小球对管底压力最大;转至最高点时,小球对管底压力最小,最低点时管底对小球的支持力F1应是最高点时管底对小球支持力F2的3倍,即
①
根据牛顿第二定律有
最低点: ②(2分)
最高点: ③(2分)
由①②③得 ④(2分)
(2)在最高点时,设小球不掉下来的最小角速度为ω0,
则 ⑤
⑥(2分)
因为,故管底转到最高点时,小球已离开管底,因此管底对小球作用力的最小值为 ⑦(2分)
当转到最低点时,管底对小球的作用力最大为F2,
根据牛顿第二定律知
,则 ⑧(2分)
【题目】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差,实验电路如图1所示。
(1)现有电流表(0-0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0~15V) B.电压表(0~3V)
C.滑动变阻器(0~50Ω) D.滑动变阻器(0~500Q)
实验中电压表应选用________;滑动变阻器应选用________。(选填相应器材前的字母)
(2)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下的一组数据的对应点,并画出U-I图线________。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U(V) | 1.45 | 1.40 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.10 |
电流I(A) | 0.060 | 0.120 | 0.240 | 0.260 | 0.360 | 0.480 |
(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。
(4)实验中随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化,图3各示意图中正确反映P-U关系的是________。