题目内容
【题目】表演“水流星”节目,如图所示,拴杯子的绳子长为l,绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍。要使绳子不断,节目获得成功,重力加速度为g,求:
(1)杯子通过最高点时速度的最小值为多大?
(2)通过最低点时速度的最大值为多大?
【答案】
【1】;
【2】
【解析】
本题考查曲线运动
【1】当杯子通过最高点时,节目获得成功,则杯子的重力完全充当向心力,绳子对杯子的弹力为零.设此时最小速度为,则有,解得
即杯子通过最高点时速度的最小值为
【2】当杯子通过最低点时,绳子除要提供向心力之外,还要克服杯子及水自身的重力,即绳子的拉力包括重力及向心力;要使节目获得成功,杯子的重力及向心力应不大于绳子的最大拉力,
设杯子通过最低点时速度时最速度为,则有,解得
通过最低点时速度的最大值为
【题目】二极管的说明书上提供了它的伏安特性曲线(正向最大电流50mA左右),物理兴趣小组想要验证该二极管的伏安特性曲线。
(1)选择好实验器材准备连接电路时,发现二极管外壳正、负的标识看不清楚,于是就用多用电表欧姆挡来判断它的正、负极:用欧姆表“×100”档两次实验情况 如图甲、乙所示,由此可知______(填“A”或“B”)端为二极管的正极。
(2)该物理兴趣小组要对该二极管加正向电压时的伏安特性曲线进行验证,实验室提供的器材有:
A.直流电源(电动势3V,内阻不计)
B.滑动变阻器(0~20Ω)
C.电压表(量程3V,内阻约30KΩ )
D.电流表(量程50mA,内阻约50Ω)
E.待测二极管
F.导线、开关
为了提高测量精度,请在虚线框内的实验电路图中加上直流电源E及滑动变阻器R,并将电路图连接完整。
电流I/mA | 0 | 0 | 0.2 | 1.8 | 3.9 | 8.6 | 14.0 | 21.8 | 33.5 | 50.0 |
电压U/V | 0 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2.25 | 2.50 |
(3)依据实验中测量数据在坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线如图所示,我们将该二极管与阻值为50Ω的定值电阻串联后接到电压为3V的恒压电源两端,使二极管正向导通,测得二极管导通时的功率为P测,则P测=_____W(结果保留一位有效数字)。
(4)若考虑电压表或电流表的内阻对实验造成影响,那么第(3)问中该二极管正向导通时的实际功率P实_____P测(选“大于”、“小于”或“不确定”)。请你提出一条减小P实与P测差异的改进建议:_________________________