⑶某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图所示),若直接用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是__________W。
四、计算或论述题:本题共6小题,共90分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(14分)如图所示电路中,电源电动势E=9V,内电阻r=2Ω,定值电阻R1=6Ω,R2=10Ω,R3=6Ω,电容器的电容=10μF.
(1)保持开关S1、S2闭合,求电容器C的带电量; (2)保持开关S1闭合,将开关S2断开,求断开开关S2后流
过电阻R2的电量。
15.(14分)某航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度是a=4.5m/s2飞机速度要
E r S2 S1 R1 C
R3
R2 达到v0=60m/s才能起飞,航空母舰甲板长L=289m,为使飞机安全起飞,航空母舰应以一定速度航行以保证起飞安全,求航空母舰的最小速度v是多少?(设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响,飞机的运动可以看作匀加速运动) 某同学求解过程如下:
22?v2?2aL 解得v?v0由运动学知识有v0?2aL
代入数据后得到v?602?2?4.5?289m/s?999m/s?31.6m/s
经检查计算无误。该同学所得结论是否有错误或不完善之处?若有,请予以改正或补充。
16.(15分)如图甲所示,在某介质中波源A、B相距d=20m,t=0时两者开始上下振动,A只振动了半个周期,B连续振动,所形成的波传播速度v=1.0m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示。
(1)在图丙中定性画出t=14.3s时A波所达位置一定区域内的实际波形。 (2)求时间t=16s内从A发出的半波前进过程中所遇到的波峰个数。
17.(15分)质量为M=3kg平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m=1kg,小车左端上方如图固定着一障碍物A,初始时,平板车与物块一起以水平速度v=2m/s向左运动,当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞,而小车可继续向左运动。取重力加速度g=10m/s2。
(1)设平板车足够长,求物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速率;
(2)设平板车足够长,物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右运动所能达到的最大距离是s=0.4m,求物块与平板车间的动摩擦因数; (3)要使物块不会从平板车上滑落,平板车至少应为多长?
18.(16分)两个正点电荷Q1=Q和Q2=4Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B两点相距L,且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处,如图所示。
(1)现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A
Q1AOB处
Q2?P静止释放,求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离。
(2)若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放,已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处。试求出图中PA和AB连线的夹角θ。
19.(16分)如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=1.0kg,mC=1.0kg,现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108J(弹簧仍处于弹性范围),然后同时释放,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并瞬时粘连。求:
⑴弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前),A和B物块速度的大小。 ⑵当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能。
CBA
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