题目内容
【题目】如图,水平平台BC的右端与倾角θ=的足够长斜面CD相接,左端紧邻水平传送带上表面AB,AB长L1=9m,BC长L2=11m,水平传送带始终以v'=6m/s的速度向右匀速运动。质量m1=2kg的小滑块P以
m/s的水平向右速度从A端冲上传送带,在B端与质量m2=1kg的静止小滑块Q发生了时间极短的弹性碰撞。已知两滑块与传送带和平台的动摩擦因数均为u1=0.2,Q与斜面的动摩擦因数为u2=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块可视为质点、滑块通过C点前后速率不变。(重力加速度g=10m/s2,sin
=0.6,cos
=0.8,若需要将
开平方根,可认为:
=10.8)。求:
(1)碰撞后瞬间,P、Q各自的速度大小;
(2)从A到B的过程中,P与传送带间因摩擦产生的热量;
(3)平台对Q的摩擦力的总冲量。
【答案】(1)v2=3m/s,v3=12m/s;(2)14.4J;(3),方向水平向右
【解析】
(1)碰前,假设P的速度始终大于v′,且P到达B端的速度为v1,对P,由牛顿第二定律有
代数据得
由运动学规律有
代入数据得
因
故假设成立,设P、Q碰后瞬间的速度分别为v2、v3,碰撞过程中,系统动量守恒、机械能守恒,有
代入数据解得
(2)设P在传送带上的运动时间为t,由运动学规律有
代入数据得
传送带在时间t内的位移为
P相对传送带的路程为
P与传送带之间因摩擦产生的热量为
代入数据解得
(3)假设P、Q不再发生第二次碰撞,设P在平台上发生的位移为x1,由动能定理有
代入数据得
设Q滑到C点时的速度为vC,由动能定理有
代人数据得
在倾斜轨道CD上,由于
故Q要返回平台,设Q在CD上发生的最大位移为x2,回到C点时速度大小为v4。由动能定理有
代入数据得
设Q在平台上向左发生的位移为x3,由动能定理有
代入数据得
因
故假设成立,P、Q不再发生第二次碰撞,设Q向右、向左运动时,摩擦力的冲量分别为I1、I2,以向右为正方向,由动量定理有
平台对Q的摩擦力的总冲量为
代数据解得
方向水平向右。

【题目】要测绘一个标有“3V、0.2A”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V.
(1)实验的电路图应选用下图中的________(填字母代号)
A. B.
C.
D.
(2)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图________.
(3)在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V,0.5A”的小灯泡作为研究对象,备有下列器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻1Ω)
B.电流表(量程0~3A,内阻1Ω)
C.电压表(量程0~15V,内阻约10kΩ)
D.电压表(0~3 V,内阻约2kΩ)
E.滑动变阻器(阻值0~100Ω)
F.滑动变阻器(阻值0-10Ω)
G.电源E=6V
H.开关
I.导线若干
(4)为了测量准确,实验中应选用电流表________,电压表_______,滑动变阻器__________(填序号)
(5)在本实验中,滑动变阻器应采用___________(填“分压”或“限流”)接法,电流表应采用______(填“内”、“外”)接法小灯泡,如果用实验所测数据来求电阻,则测量结果比真实数值要________(选填“大”或“小”)。
(6)某同学在实验中得到如下一组U和I的数据:
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
U(V) | 0.20 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.20 | 2.60 | 3.00 |
I(A) | 0.020 | 0.060 | 0.100 | 0.140 | 0.170 | 0.190 | 0.200 | 0.205 |
①在图上画出U-I图线______。
②从图线上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是______ ;这表明导体的电阻随温度升高而__________