题目内容
【题目】如图所示一个上表面粗糙的木板B静止于光滑水平面上,木板B的质量,另有一个质量
的物块A停在B的左端,质量
的小球用长
的轻绳悬挂在固定点
上,小球在最低点时与物块A相切,现将轻绳拉至水平位置,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后弹,反弹的速度大小为
,设物块与小球均可视为质点,且木板B足够长,不计空气阻力,
取
,试求:
(1)小球与A发生碰撞前瞬间的速度;
(2)物块A与木板B相互作用后达到的共同速度;
(3)在从释放小球到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的总机械能。
【答案】(1)5m/s(2)0.75m/s(3)4.875J
【解析】(1)对于小球,向下摆动的过程中机械能守恒,则有:
即得小球与A发生碰撞前瞬间的速度v1=5m/s。
(2)小球与A碰撞过程中,取水平向右为正方向,系统的动量守恒,得
mv1=mv′1+MAvA
对于物块A与木板B相互作用的过程中,由动量守恒定律得
MAvA=(MA+MB)v共,
解得v共=0.75m/s
(3)小球及A.B组成的系统损失的总机械能为:
联立以上各式,解得△E=4.875J.
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【题目】在“测定直流电动机的效率”实验中,用如图(a)所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
(1)请根据图(a)完成图(b)中的实物图;
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电动机的电流I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 2.5 | 2.5 |
所提重物的重力Mg/N | 0.8 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 6.5 | 7.0 |
重物上升时间t/s | 1.4 | 1.65 | 2.1 | 2.7 | ∞ | ∞ |
计算电动机效率η的表达式为______________(用题目中的符号表示),第1次实验中电动机的工作效率为_______________。(保留三位有效数字)
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是___________;可估算出电动机线圈的电阻为_____________Ω。