论公式,则有;
(3) 打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同,所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期, 测量的加速度大小无影响;
10.某兴趣小组要将一块量程Ig为1mA、内阻约为100Ω的电流表G改装成量程为3V的电压表。首先要测量该电流表的内阻现有如下器材 A.待测电流表G (量程1mA、阻值约100Ω) B.滑动变阻器(总阻值5000Ω、额定电流1A) C.滑动变阻器(总阻值500Ω、额定电流1A) D.电阻箱R2(总阻值999.9Ω) E.电源(电动势为1.5V,内阻很小) F.电源(电动势为3V,内阻很小) G.开关、导线若千
(1)该小组如果选择如图甲所示的电路来测量待测电流表G的内阻,则滑动变阻器R1应选择________(填器材前代码序号),电源应选择_______(填器材前代码序号)。
(2)实验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1,使得G的示数为Ig;保证R1的阻值不变,再闭合S2;调节电阻箱R2,使得G的示数为,此时电阻箱R2的示数如图乙所示,则G的内阻为________Ω
(3)该实验中,G的内阻测量值_______真实值(填“大于”或“小于”) 【答案】 (1). B (2). F (3). 96(或96.0) (4). 小于 【解析】 【分析】
根据电流表G改装成量程为3V的电压表电源的电动势,由欧姆定律求出电路中的总电阻,然后选
择滑动变阻器;电流表G与电阻箱并联,流过G的电流变为,则流过电阻箱变为,它们并联,
它们两端电压相等;根据串并联电路特点与欧姆定律分析实验误差;
【详解】解:(1)由于将电流表G改装成量程为3V的电压表,所以电源的电动势选3V,故电源应选择F;待测电流表G量程是1mA,其串联电路的R1上的电流:所以滑动变阻器R1应选择B;
(2)使得G的示数为,则有电阻箱R2的电流为则有
,解得
,它们并联,它们两端电压相等,根据电路结构;
,电路中的总电阻
,
(3)测电流表内阻时闭合开关S2后整个电路电阻变小,电路电流变大,电流表G的示数为,流过电阻箱的电流大于为
,电阻箱阻值小于电流表内阻的2倍,即电流表内阻测量值偏小;
11.如图所示,P为倾角30°的光滑绝缘斜面ABC斜边AC的中点,空间存在方向水平向右的匀强电场场强大小未知,当在B点固定一质量为m的带电小球时,另一完全相同的带电小球恰好可以静止在P点且对斜面无压力。已知AB=l,重力加速度为g,静电力常量为k。求
(1)带电小球的电性及电量大小;
(2)如果撤去B点的带电小球,将小球m从A点以速度v0水平抛出,求小球从抛出到第一次落回斜面的时间。 【答案】(1)负电,【解析】 【分析】
对小球m在P点进行受力分析可得小球所受电场力方向水平向左,故小球带负电;
由平衡条件和库仑力公式求出带电小球的电量大小;如果撤去B点的带电小球,将小球m从A点以速度v0水平抛出,在水平方向受到电场力,小球做匀减速运动,在竖直方向上,小球做自由落体运动,根据运动规律求出小球从抛出到第一次落回斜面的时间;
【详解】解:(1)对小球m在P点进行受力分析可得,小球所受电场力方向水平向左,故小球带负
(2)
电;
由平衡条件可得:
由几何知识可得
,则有:
联立解得,
(2)如果撤去B点的带电小球,将小球m从A点以速度v0水平抛出,在水平方向受到电场力,小球做匀减速运动,在竖直方向上,小球做自由落体运动; 由于
,则有
联立解得
12.如图所示,质量为mc=4kg、长度为l=8m且两端带有弹性挡板的长木板C静止在水平地面上,D、E为长木板左右端点,P为中点,质量为mB=3.8kg的物块B静止在P点,一质量为mA=0.2kg的子弹A以v0=160m/s的速度水平飞来与B发生正碰并留在其中。重力加速度大小为g=10m/s。求
2
(1)当A、B与长木板C之间的动摩擦因数μ1=0.5时,B与C均向左运动,若B刚好与挡板没有发生碰撞,则C与地面之间的动摩擦因数μ2为多少?
(2)如果地面光滑,A、B与长木板C之间的动摩擦因数μ1′=0.08,且A、B整体与挡板发生弹性碰撞时刚好速度交换,则 I.B最终停在长木板上何处?
Ⅱ.从B开始运动到与长木板相对静止,B物块运动的总路程为多少? 【答案】(1)【解析】 【分析】
A与B碰撞动量守恒,解得A与B碰撞后共同速度,由牛顿第二定律将AB当作整体加速度大小和木块C加速度大小,由运动学公式求出C与地面之间的动摩擦因数;A、B与长木板C滑动到共同速度,由动量守恒求出共同速度,由能量守恒求出A、B在长木板上滑动的相对路程,判断B最终停在长木板上何处;因为A、B与C碰撞时速度交换,在同一坐标系可得A、B和长木板C的速度-时间图像,求出从B开始运动到与长木板相对静止,B物块运动的总路程; 【详解】解:(1)设A与B碰撞后共同速度为A与B碰撞动量守恒:解得
,碰撞后加速度为
,长木板C的加速度为
(2)停在D端,22m
将AB当作整体由牛顿第二定律有:对木块C受力分析可得:
设经过时间t刚好不碰撞,由运动学公式有:
联立解得
(2) I、A、B与长木板C滑动到共同速度,由动量守恒可得:
解得:
令A、B在长木板上滑动的相对路程为,则由能量守恒可得:
解得:因为
,即B刚好停在D端
II、A、B的加速度为
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