题目内容
【题目】如图所示, ABC 为一光滑细圆管构成的3/4圆轨道,固定在竖直平面内,轨道半径为R(比细圆管的半径大得多),OA水平,OC竖直,最低点为B,最高点为C。在A点正上方某位置有一质量为m的小球(可视为质点)由静止开始下落,刚好进入细圆管内运动。已知细圆管的内径稍大于小球的直径,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若小球刚好能达到轨道的最高点C,则释放点距A点的高度为1.5R
B. 若释放点距A点竖直高度为2R,则小球经过最低点B时轨道对小球的支持力为7mg
C. 若小球从C点水平飞出恰好能落到A点,则释放点距A点的高度为2R
D. 若小球从C点水平飞出后恰好能落到A点,则小球在C点圆管的作用力为1.5 mg
【答案】B
【解析】
A、小球刚好能到达轨道的最高点C,即小球到达C点的速度为0,根据机械能守恒可得:mgh=mgR,解得:h=R,即释放点距A点的高度为R,故A错误;
B、在B点对小球由牛顿第二定律可得:,根据动能定理:,解得,则小球经过最低点B时轨道对小球的支持力为7mg,故B正确;
CD、小球从C点飞出做平抛运动,水平方向上有:,竖直方向上有:,由动能定理有:,解得释放点距A点的高度为,故C错误;由牛顿第二定律可得:,联立解得,根据牛顿第三定律可知,小球对圆管的作用力大小为,方向竖直向下,故D错误。
【题目】某实验小组利用如下器材测量某金属丝的电阻率:
A.电源(3V,内阻约为0.1Ω)
B.电流表(量程0.6A,内阻约为0.1Ω)
C.电流表(量程3A,内阻约为0.03Ω)
D.电压表(量程3V,内阻约为3kΩ)
E.滑动变阻器(1kΩ,0.3A)
F.滑动变阻器(20Ω,2A)
G.待测金属丝、螺旋测微器、米尺、开关和导线等
(1)实验的主要步骤如下:
a.截取一段金属丝,拉直并固定在两端带有接线柱的米尺上,观察其接入长度在米尺上的示数如图甲所示,则读数为L=___________cm;
b.用螺旋测微器测出金属丝的直径,某次测量时示数如图乙所示,其读数为D=___________mm;
c.正确连接电路,合上开关;
d.改变滑动变阻器的位置,读出电压表和电流表的示数,记录如下表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
U/V | 0.80 | 1.00 | 1.50 | 1.80 | 2.30 |
I/A | 0.18 | 0.22 | 0.34 | 0.42 | 0.52 |
e.断开开关,整理器材,结束实验操作。
(2)根据以上信息,你认为该小组选用的电流表是___________,滑动变阻器是___________(只填仪器前的代号);请设计一个电路并使其尽可能测得更多的数据,据此把下列电路连接完整_______。
(3)该小组的测量数据已标在U-Ⅰ图上,据此可计算该金属丝的电阻值为___________Ω(保留两位有效数字),根据电阻定律即可得到该金属丝电阻率。