题目内容
【题目】(1)如图,斜面与水平面之间的夹角为,在斜面底端A点正上方高度为6m处的O点,以的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,这段飞行所用的时间为()______________S.
(2)某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为,托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g取.
①测量滑块的加速度a,须测出它在间运动的位移x与时间t,则可计算a的运动学公式是________________________.
②据牛顿运动定律得到a与m的关系为:他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数,必须使上式中的__________保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于______________.
(3)某同学设计了如图丁所示的电路来测量一个量程为3V的电压表的内电阻(几千欧),实验室提供直流电源的电动势为6V,内阻忽略不计;
①在该实验中,认为当变阻器的滑片P不动时,无论电阻箱的阻值如何增减,两点间的电压保持不变;请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是:______________;
A变阻器 B变阻器 C变阻器
②连接好线路后,先将变阻器滑片P调到最__________端,并将电阻箱阻值___________调到(填“0”或“最大”),然后闭合电键S,调节P,使电压表满偏,此后滑片P保持不动;
③调节变阻箱的阻值,记录电压表的读数:最后将电压表读数的倒数与电阻箱读数R描点,并画出图己所示的图线,由图象得待测电压表的内阻值为_____________。(保留两位有效数字)
【答案】t=1s m′+m 滑块上 B 左 0 3.0×103(3.0k)
【解析】
(1)设飞行的时间为t,则:x=v0t,h,因为斜面与水平面之间的夹角为45°,如图所示:
由三角形的边角关系可知:AQ=PQ,所以在竖直方向上有:OQ+AQ=6m,所以有:v0t6m,解得t=1s;
(2)滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,故有,故;
若要求a是m的一次函数,必须使上式中的一定,即m′+m保持不变即可;故可以将从托盘中取出的砝码置于滑块上;
(3)①因为当变阻器的滑片P不动时,无论电阻箱的阻值如何增减,aP两点间的电压保持不变,可知滑动变阻器的阻值越小越好,但是若选择变阻器C,电流会超出变阻器的最大电流,不安全,所以选择B;
②连接好线路后,先将变阻器滑片P调到最左端,并将电阻箱阻值调到0,然后闭合电键S,调节P,使电压表满偏;
③设满偏电压为U0,因为ap间的电压不变,为U0,根据欧姆定律知,电压表的示数为:U,整理得:,可知:,,解得:。