题目内容
【题目】如图所示, 木板静止于水平地面上, 在其最右端放一可视为质点的木块. 已知木块的质量m＝1 kg, 木板的质量M＝4 kg, 长L＝2.5 m, 上表面光滑, 下表面与地面之间的动摩擦因数μ＝0.2.现用水平恒力F＝20 N拉木板, g取10 m/s2, 求:
(1)木板加速度的大小;
(2)要使木块能滑离木板, 水平恒力F作用的最短时间;
(3)如果其他条件不变, 假设木板的上表面也粗糙, 其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1＝0.3, 欲使木板能从木块的下方抽出, 需对木板施加的最小水平拉力;
(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变, 只将水平恒力增加为30 N, 则木块滑离木板需要多长时间？
【答案】(1)2.5 m/s2 (2)1 s (3)25 N (4)2 s
【解析】
(1)木板受到的摩擦力Ff＝μ(M＋m)g＝10 N
木板的加速度a＝
＝2.5 m/s2.
(2)设拉力F作用t时间后撤去
木板的加速度为a′＝－
＝－2.5 m/s2
木板先做匀加速运动, 后做匀减速运动, 且a＝－a′, 故at2＝L
解得t＝1 s, 即F作用的最短时间为1 s.
(3)设木块的最大加速度为a木块, 木板的最大加速度为a木板, 则μ1mg＝ma木块
得: a木块＝μ1g＝3 m/s2
对木板: F1－μ1mg－μ(M＋m)g＝Ma木板
木板能从木块的下方抽出的条件: a木板>a木块
解得: F1>25 N.
(4)木块的加速度a木块＝μ1g＝3 m/s2
木板的加速度a木板＝
＝4.25 m/s2
木块滑离木板时, 两者的位移关系为s木板－s木块＝L, 即
a木板t2－a木块t2＝L
代入数据解得: t＝2 s.
【题目】要描绘一个规格为“3V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室准备了以下器材：
①直流电源（电动势E=3V，内阻不计）
②电流表A1（量程3A，电阻约1）
③电流表A2（量程600mA，电阻约0.01）
④电压表V（量程15V，电阻约1000）
⑤表头G（量程10mA，内阻10）
⑥滑动变阻器R1（0~2500，最大电流2A）
⑦滑动变阻器R2（0~5，最大电流0.8A）
⑧定值电阻R=290
⑨开关K及导线若干
(1)为了尽可能的减小实验误差而完成此实验，实验时应选的实验器材有：__________（填写仪器前面的序号）；
(2)根据所选的器材在框中设计最合理的实验电路图__________；
(3)某同学通过合理的实验电路图得到了6组灯泡两端电压和流过灯泡电流的数据如下表：
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
电压（单位：伏） | 0.00 | 0.60 | 1.20 | 1.80 | 2.40 | 3.00 |
电流（单位：毫安） | 0 | 180 | 301 | 398 | 450 | 498 |
由表格数据画小灯泡的
图像__________；
(4)将此小灯泡与电动势为1.5V、内阻为1的电源串接，小灯泡的实际工作功率为__________W（保留两位有效数字）。
