题目内容
【题目】如图所示,一质量m=3kg的物块置于质量M=2kg的足够长的木板A端,它们以共同的初速度沿水平面向右运动。在距木板B端L=10.5m处有一挡板P,木板与挡板P碰撞后立即以原速率反向弹回并继续运动,最终物块和木板均静止。已知物块与木板间的动摩擦因数为,木板与水平面间的动摩擦因数为,物块与木板间、木板与水平面间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力,g取,求
(1)木板将要碰撞挡板P时的速度大小;
(2)木板最终静止时B端距挡板P的距离。
【答案】(1) 10m/s (2)
【解析】(1)设木板和物块共同运动时的加速度大小为a,木板,将要碰撞挡板时的速度大小为v
v02-v2=2aL
解得v=10m/s
(2)设刚碰撞后物块的加速度大小为a1,,木板的加速度大小为a2
解得a1=5m/s2
解得a2=10m/s2
设碰撞后木板运动至速度为零的过程中,设木板向左的位移大小为x1,所用时间为t1,木板速度为零时物块的速度大小为v1
v1=v-a1t1=5m/s
木板运动至速度为零后,木板受到物块施加的向右的摩擦力大于木板与地面间向左的摩擦力,木板开始向右做加速运动,物块继续以α1=5m/s2的加速度向右减速至木板和物块共速。此过程中,设木板的加速度大小为a3,加速时间为t2,向右的位移大小为x2,木板和物块的共同速度大小为v2
解得a3=5m/s2
v2=a3t2
v2=v1-a1t2
解得v2=2.5m/s
木板和物块共速后一起以加速度α=1m/s2做减速运动,假设木板不会与挡板P相碰,木板和物块从共速到最终静止的过程中,设木板向右的位移大小为x3
设木板最终静止时B端距挡板P的距离为x
x=x1-x2-x3=m
【题目】将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.测量出小球质量m、平抛运动的竖直位移h(即桌面高度)以及________,就可以测出弹簧被压缩后的弹性势能为________.(结果用测量量表示,已知重力加速度大小为g).
【答案】 球抛出点到落地点的水平距离s
【解析】试题分析:弹簧将小球弹开,弹性势能转化为动能。由平抛运动的规律可求小球的动能,从而解得弹簧的弹性势能。
根据平抛运动规律求小球抛出时的动能,根据平抛运动规律有: ,可得,由于小球与弹簧构成的系释统机械能守恒,则
【题型】实验题
【结束】
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【题目】(9分)现有一刻度盘总共有N小格、且刻度均匀,量程未准确确定的电压表V1,已知其量程在13—16V之间,内阻。为测定其准确量程U1,实验室提供了如下表所列的器材,要求方法简洁,尽可能减少误差,并能测出多组数据。
器材(代号) | 规格 |
标准电压表V2 | 量程3V,内阻r2=30kΩ |
电流表A | 量程3A,内阻r3=0.01Ω |
滑动变阻器R | 总阻值1kΩ |
稳压电源E | 20V,内阻很小 |
开关S、导线若干 |
某同学设计了如图所示的甲、乙、丙三种电路图:
你认为选择_______电路图测量效果最好。(填“甲”、“乙”、“丙”)
(2)根据测量效果最好的那个电路图,将下列有关器材连接成测量电路。
(3)若选择测量数据中的一组来计算V1的量程U1,则所用的表达式U1=_ __,式中各符号表示的物理量是:____。
【题目】某同学设计了一个既可以测电阻由可以测电动势和内阻的实验电路,如图甲所示,实验室提供了一下实验器材:
电源E(电动势为6V,内阻约为1Ω)
定值电阻R0(阻值约为5Ω)
电流表A(量程30mA,内阻约为0.5Ω)
电流表B(量程0.6A,内阻约为1Ω)
电压表C(量程8V,内阻约为5kΩ)
电压表D(量程4V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器F(阻值0﹣10Ω)
滑动变阻器G(阻值0﹣500Ω)
根据题中所给信息,请回答以下问题
(1)电流表应选____,滑动变阻器应选____;(选填器材代号)
(2)该同学操作正确无误,用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,其数据如表所示:
I(A) | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 | 0.55 |
U1(V) | 5.68 | 5.61 | 5.57 | 5.51 | 5.48 | 5.40 |
U2(V) | 1.44 | 1.69 | 1.91 | 2.16 | 2.39 | 2.62 |
根据表中数据求得定值电阻R0=_____Ω(保留两位有效数字),其测量值____真实值(填>、<或=);该同学同时利用上表测得的数据求得电源的电动势和内阻,由误差分析可知,电动势的测量值____电动势的真实值(填>、<或=).
(3)该同学进一步利用一个辅助电源E′,采用如图乙所示的电路测量电源的电动势,测量过程中,调节R后再调节R1,使得A1的示数变为0,测得多组数据,这样,电源电动势值_______电源电动势的真实值(填>、<或=).