题目内容
【题目】足够长的光滑细杆竖直固定在地面上,轻弹簧及小球A、B均套在细杆上,弹簧下端固定在地面上,上端和质量为m1=50g的小球A相连,质量为m2=30g的小球B放置在小球A上,此时A、B均处于静止状态,弹簧的压缩量x0=0.16m,如图所示。从t=0时开始,对小球B施加竖直向上的外力,使小球B始终沿杆向上做匀加速直线运动。经过一段时间后A、B两球分离;再经过同样长的时间,B球距其出发点的距离恰好也为x0。弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)整个过程中小球B加速度a的大小及外力F的最大值。
【答案】(1)5N/m;(2)2m/s2,0.36N
【解析】
(1)根据共点力平衡条件和胡克定律得:
解得:;
(2)设经过时间t小球A、B分离,此时弹簧的压缩量为,
对小球A:
小球B:
当B与A相互作用力为零时F最大
对小球B:
解得: ,
【题目】为测定量程3V的电压表内阻(几千欧姆),某同学设计如图所示的电路。实验室提供如下器材:
滑动变阻器(0~5Ω,额定电流3A)
滑动变阻器(0~1kΩ,额定电流0.5A)
直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
开关1个,导线若干。
实验步骤如下:
①调节电阻箱R阻值为0,将滑动变阻器的滑片移到最左端位置a,闭合开关S;
②调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R;
④以为纵坐标,R为横坐标,作图线;
⑤通过图像的相关数据计算出电压表的内阻。
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器_________(填“”或“”)。
(2)在调节电阻箱过程中,滑动变阻器上aP两点间的电压基本不变,则与R的关系式为______(用题中给出的字母表示)
(3)实验得到的部分数据如表所示:
R/kΩ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U/V | 2.00 | 1.49 | 1.18 | 1.00 | 0.82 | 0.72 | 0.67 |
0.50 | 0.67 | 0.84 | 1.00 | 1.22 | 1.39 | 1.49 |
根据表格数据在坐标纸上描点如图,请在图中画出的图像。由图像计算出电压表内阻=__________kΩ。(结果保留两位小数)