题目内容
【题目】滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示,滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8 m髙的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进人竖直光滑圆弧轨道,然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D。圆弧轨道的半径为1 m ,B、C为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧对应圆心角θ=106°,斜面与圆弧相切于C点。已知滑板与斜面间的动摩擦因数为μ=1/3,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,运动员(连同滑板)质量为50 kg,可视为质点。试求:
(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度v0;
(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最底点对轨道的压力;
(3)运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离。
【答案】(1)3m/s (2)2150N (3)1.25m
【解析】
(1)运动员离开平台后从A至B的过程中,在竖直方向有:vy2=2gh ①
在B点有:vy=v0tan ②
由①②得:v0=3m/s ③
(2)运动员在圆弧轨道做圆周运动,由牛顿第二定律可得 Nmg=m④
由机械能守恒得 mv02+mg[h+R(1cos53°)]=mv2⑤
联立③④⑤解得N=2150N.
(3)运动员从A至C过程有:mgh=mvC2-mv02 ⑥
运动员从C至D过程有:mgLsin+μmgLcos=mvC2 ⑦
由③⑥⑦解得:L=1.25m.
【题目】在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中,所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω,如图为实验原理图及所需器件图.
(1)在图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路____.
(2)一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在上图中画出UI图象____,根据图象读出电池的电动势E=________V,求出电池内阻r=________Ω.
I (A) | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.570 |
U(V) | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |
(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,用公式E=U+Ir列方程求E和r,这样做可能得出误差很大的结果,其中选用第________组和第________组的数据,求得E和r误差最大.
【题目】一实验小组准备探究某合金材料制成的电子元件Z的伏安特性曲线,他们连接了如图所示的实物图。
(1)我们通常把电压表和电流表的读数当做元件Z上电压和电流的测量值。若考虑电表内阻的影响,该元件电压的测量值__________真实值,电流的测量值__________真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)实验测得表格中的9组数据,请在图中的坐标纸上作出该元件的伏安特性图线。
序号 | I/A | U/V |
1 | 0 | 0 |
2 | 0.06 | 0.12 |
3 | 0.08 | 0.20 |
4 | 0.12 | 0.42 |
5 | 0.16 | 0.80 |
6 | 0.20 | 1.24 |
7 | 0.24 | 1.80 |
8 | 0.26 | 2.16 |
9 | 0.30 | 2.80 |
(3)元件Z在U=0.80V时的电阻值是__________Ω(保留两位有效数字),图线在该点的切线斜率的倒数__________电阻值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。