(1)若用10分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d,如图乙所示,则宽度d=__4.7__mm.
(2)遮光条经过光电传感器A、B时所用时间分别是Δt1、Δt2,若测滑块运动的加速度,还需要测量的物理量为__两光电传感器间的距离L__.用上述物理量表
dd2
()-()2
Δt2Δt1示,加速度大小的表达式为a=____.
2L
14.(8分)要测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5 V,r约为1.5 Ω). 给出的器材有:量程为0~3 V的电压表V(具有一定内阻)、量程为0~0.6 A的电流表A(内阻RA,约1 Ω)、阻值为1.0 Ω的定值电阻R0、电阻箱R、单刀单掷开关2个、导线若干.
某研究性学习小组利用上述器材设计了如图所示的实验电路原理图. 请回答下列问题:
(1)闭合开关S1、S2,调节电阻箱R,使电流表和电压表有较大的偏转,此时记下电流表示数I0和电压表示数U0,则电流表的内阻RA=__-R0__;
U0I0
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(2)闭合开关S1,断开开关S2,调节电阻箱的阻值,使电流表有较大的偏转,并记录多组电阻箱的阻值R和电流表对应的示数I,然后利用图象法处理数据,若11
以R为纵轴,则应该以____(选填“I”“I2”或“”)为横轴.若该研究性学习小
II组利用正确方法作出的图象如图所示,图中a和b是已知量,则电源的电动势为E=____,电源内阻为r=__b-__.(用测得的量和已知量表示)
三、解答题(本题共三个小题,共33分,其中15题7分,16题12分,17题14分)
baU0I0
15.(7分)2018年2月在平昌冬奥会中,我国运动员李馨参加了两项越野滑雪的比赛,成绩有重大突破.如图所示,某次滑雪训练中,如果该运动员站在水平
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雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=102 N,由静止向前滑行,其作用时间为t1=1.0 s,撤除水平推力F后经过t2=2.0 s,运动员第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为m=60 kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为Ff=12 N,求:
(1)运动员第一次利用滑雪杖对雪面作用结束时获得的速度和3 s时的速度; (2)该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离.
F-Ff【解析】(1)运动员利用滑雪杖获得的加速度为a1==1.5 m/s2.
m第一次利用滑雪杖对雪面作用获得速度v1=a1t1=1.5×1.0 m/s=1.5 m/s 运动员停止使用滑雪杖后,加速度大小为a2==0.2 m/s2 经时间t2速度变为v2=v1-a2t2=1.1 m/s3分
22
(2)第二次利用滑雪杖获得的速度大小为v3,则v23-v2=v12分
Ffm第二次撤除水平推力后滑行的最大距离
v23
x2==8.65 m2分
2a2
16.(12分)如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个小球用长为2R的绝缘轻杆连接在一起,放在竖直平面内半径为R的光滑圆形绝缘轨道的内壁,整个装置处在水平向右的匀强电场中,电场强度为E.A球不带电,B球带正电,开始时
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A球处在与圆心等高的位置,现由静止释放A、B小球,B球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置,求:
(1)B球带电量;
(2)当A球下降高度为时,轻杆对B球做的功;
2(3)两小球在运动过程中最大速度的大小. 【解析】(1)对两球组成的系统,由动能定理可得
RmgR+EqR-2mgR=0-0, mg解得q=2分
E(2)A球下降高度为时,OA连线转过30°,AB在运动的过程中,速度大小始
2终相等,由动能定理可得
RmgRsin 30°+EqRsin 30°-2mgR(1-cos 30°)=mv2+×2mv2-0 12(3-1)mgR2
解得×2mv=2分
23设杆对B做的功为W,由动能定理
1
212
W+EqRsin 30°-2mgR(1-cos 30°)=×2mv2-02分 W=(
5-23
)mgR1分 6
12
11
(3)mgRsin θ+EqRsin θ-2mgR(1-cos θ)=mv′2+×2mv′2-02分
22整理可得v′=2
gR[2sin(θ+45°)-1]
3
2分
当θ=45°时,有最大速度vmax=2(2-1)gR1分
3
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