题目内容

如图(12)所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+QA和+QB的电荷量,质量分别为mA和mB。两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩.整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。A、B开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦及A、B间的库仑力,A、B所带电荷量保持不变,B不会碰到滑轮。

(1)若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A对挡板P的压力恰为零,但不会离开P,求物块C下降的最大距离;

(2)若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大?

(1)  (2)


解析:

(1)开始时弹簧形变量为,

由平衡条件:        ………………… ①(3分)

设当A刚离开档板时弹簧的形变量为:

由:        …………………………②  (3分)

故C下降的最大距离为:      ………………………………③( 2分)

由①~③式可解得        ……………………………… ④(2分)

(2)由能量守恒定律可知:C下落h过程中,C重力势能的减少量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和

当C的质量为M时:      ……………………⑤(3分)

当C的质量为2M时,设A刚离开挡板时B的速度为V

     ……………………⑥(3分)

由④~⑥式可解得A刚离开P时B的速度为:

        …………………………………⑦(2分)

练习册系列答案
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精英家教网(1)图所示的电路,ab、cd、ef、gh四根导线中有一根是断的,其它三根导线及电源、电阻R1、R2、电键S都是好的,为了查出哪根导线断了,在电键S闭合的情况下,某同学准备将多用表的红表笔固定接在电源的正极a,再将黑表笔先后分别依次接b端、d端和f端,并观察多用表的示数,测量前该同学应将多用表调至
 
(将选项代号的字母填在横线上).
A.欧姆挡        B.直流2.5V挡
C.直流10V挡     D.直流0.5A挡
(2)一只小灯泡,标有“3V 1.5w”字样.现要描绘小灯泡0~3V的伏安特性曲线.实验器材有:
A.最大阻值为10Ω的滑动变阻器
B.电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源
C.量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表Al
D.量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2
E.量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表Vl
F.量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2
G.开关、导线若干
①电压表应选用
 
;电流表应选用
 
.(将选项代号的字母填在横线上)
②在该实验中,设计了如图12所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是
 
(将选项代号的字母填在横线上)
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③以下是该实验的操作步骤:
A.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路.
B.调节滑动变阻器触头的位置,保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大.
C.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(U,I),移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组(U,I)值,共测出12组数据.
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线.
指出以上步骤中存在错误或不妥之处:
 
.

像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图11所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。

(1)在某次测量中,用游标卡尺测量窄片K的宽度,游标卡尺如图12所示,则窄片K的宽度d=       m(已知L>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;

(2)用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m,则小车的加速度大小a=           m/s2;

(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是__________;

(4)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线。如图13中的实线所示。试分析:图线不通过坐标原点O的原因是                         ;曲线上部弯曲的原因是                  ;为了既能改变拉力F,又保证a-F图象是直线,可以进行这样的操作                                        。

 

像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图11所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。



(1)在某次测量中,用游标卡尺测量窄片K的宽度,游标卡尺如图12所示,则窄片K的宽度d=        m(已知L>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;

(2)用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m,则小车的加速度大小a=            m/s2;
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是__________;
(4)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线。如图13中的实线所示。试分析:图线不通过坐标原点O的原因是                         ;曲线上部弯曲的原因是                   ;为了既能改变拉力F,又保证a-F图象是直线,可以进行这样的操作                                        。

像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图11所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。

(1)在某次测量中,用游标卡尺测量窄片K的宽度,游标卡尺如图12所示,则窄片K的宽度d=        m(已知L>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;

(2)用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m,则小车的加速度大小a=            m/s2;

(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是__________;

(4)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出a-F图线。如图13中的实线所示。试分析:图线不通过坐标原点O的原因是                          ;曲线上部弯曲的原因是                   ;为了既能改变拉力F,又保证a-F图象是直线,可以进行这样的操作                                         。

 

(1)图所示的电路,ab、cd、ef、gh四根导线中有一根是断的,其它三根导线及电源、电阻R1、R2、电键S都是好的,为了查出哪根导线断了,在电键S闭合的情况下,某同学准备将多用表的红表笔固定接在电源的正极a,再将黑表笔先后分别依次接b端、d端和f端,并观察多用表的示数,测量前该同学应将多用表调至______(将选项代号的字母填在横线上).
A.欧姆挡        B.直流2.5V挡
C.直流10V挡     D.直流0.5A挡
(2)一只小灯泡,标有“3V 1.5w”字样.现要描绘小灯泡0~3V的伏安特性曲线.实验器材有:
A.最大阻值为10Ω的滑动变阻器
B.电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源
C.量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表Al
D.量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2
E.量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表Vl
F.量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2
G.开关、导线若干
①电压表应选用______;电流表应选用______.(将选项代号的字母填在横线上)
②在该实验中,设计了如图12所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是______(将选项代号的字母填在横线上)

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③以下是该实验的操作步骤:
A.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路.
B.调节滑动变阻器触头的位置,保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大.
C.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(U,I),移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组(U,I)值,共测出12组数据.
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线.
指出以上步骤中存在错误或不妥之处:______.
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