接法一
接法二
1
2
3
1
2
3
A1:I1/mA
1.50
2.00
2.50
1.50
2.00
2.50
A2:I2/mA
0.50
0.67
0.84
0.43
0.57
0.71
請你根據(jù)測量結(jié)果判斷接法二是電流表______(填“內(nèi)”或“外”)接法。
用表示A2改裝后的電壓表,在測量Rx的以下實驗電路中誤差較小的是_______。
A
B
C
D
②為測量電阻Rx,乙同學(xué)設(shè)計了如下電路,他確定:只要保持滑動變阻器的畫片P位置固定,無論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱,分壓電路的輸出電壓變化都很小。這是因為待測電阻Rx ____________滑動變阻器R(填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“大致等于”)。
他的操作步驟如下:
A.將滑動變阻器的滑片P放在最左端,閉合開關(guān)S;
B.將電阻箱的阻值調(diào)節(jié)到零,調(diào)節(jié)滑動變器,使電流表A2的指針達(dá)到滿偏;
C.保持滑動變阻器的滑片不動,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的指針達(dá)到半偏;
D.讀出電阻箱的示數(shù),記為R0;
E.?dāng)嚅_開關(guān),整理器材。
請你根據(jù)已知量與測量量,寫出待測電阻Rx的表達(dá)式______________。該測量值與真實值相比_________(填“偏大”或“偏小”)。
22.(16分)在豎直平面內(nèi)有一個粗糙的圓弧軌道,其半徑R=0.4m,軌道的最低點距地面高度h=0.8m。一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點由靜止釋放,到達(dá)最低點時以一定的水平速度離開軌道,落地點距軌道最低點的水平距離x=0.8m?諝庾枇Σ挥,g取10m/s2,求:
(1)小滑塊離開軌道時的速度大。
(2)小滑塊運(yùn)動到軌道最低點時,對軌道的壓力大。
(3)小滑塊在軌道上運(yùn)動的過程中,克服摩擦力所做的功。
23.(18分)如圖所示,水平面上OA部分粗糙,其他部分光滑。輕彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為M的小滑塊連接,開始時滑塊靜止在O點,彈簧處于原長。一質(zhì)量為m的子彈以大小為v的速度水平向右射入滑塊,并留在滑塊中,子彈打擊滑塊的時間極短,可忽略不計。之后,滑塊向右運(yùn)動并通過A點,返回后恰好停在出發(fā)點O處。求:
(1)子彈打擊滑塊結(jié)束后的瞬間,滑塊和子彈的共同速度大;
(2)試簡要說明滑塊從O到A及從A到O兩個過程中速度大小的變化情況,并計算滑塊滑行過程中彈簧彈性勢能的最大值;
(3)滑塊停在O點后,另一顆質(zhì)量也為m的子彈以另一速度水平向右射入滑塊并停留在滑塊中,此后滑塊運(yùn)動過程中僅兩次經(jīng)過O點,求第二顆子彈的入射速度u的大小范圍。
24.(20分)如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,與軌道垂直,電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。t=0時刻,對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F,使之由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動過程中電路中的電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計,g取10m/s2,求:
(1)4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大小;
(2)3.0s末力F的瞬時功率;
(3)已知0~4.0s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.64J,試計算F對金屬棒所做的功。
13.B 14.A 15.C 16.B 17.A 18. D 19.C 20.D
21.(1) AD
(2)①串聯(lián) 2950 ②外 B
③遠(yuǎn)大于 偏大
22.解:(1)小滑塊離開軌道后做平拋運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t,初速度為v,則
解得:
(4分)
(2)小滑塊到達(dá)軌道最低點時,受重力和軌道對它的彈力為N,根據(jù)牛頓第二定律:
解得:
(4分)
根據(jù)牛頓第三定律,軌道受到的壓力大小
(2分)
(3)在滑塊從軌道的最高點到最低點的過程中,根據(jù)動能定理:
所以小滑塊克服摩擦力做功為0.2J。
(6分)
23.解:
(1)子彈打擊滑塊,滿足動量守恒定律,設(shè)子彈射入滑塊后滑塊的速度為v1,則
①
(4分)
(2)從O到A滑塊做加速度增大的減速運(yùn)動,從A到O滑塊可能做加速度增大的減速運(yùn)動,或先做加速度減小的加速運(yùn)動再做加速度增大的減速運(yùn)動。
滑塊向右到達(dá)最右端時,彈簧的彈性勢能最大。設(shè)在OA段克服摩擦力做的功為Wf,與滑塊的動摩擦因數(shù)為μ,彈性勢能最大值為Ep,根據(jù)能量守恒定律:
②
(2分)
由于滑塊恰能返回到O點,返回過程中,根據(jù)能量守恒定律:
(3)設(shè)第二顆子彈射入滑塊后滑塊的速度為v2,由動量守恒定律得:
(2分)
如果滑塊第一次返回O點時停下,則滑塊的運(yùn)動情況同前,對該過程應(yīng)用能量守恒定律:
⑥
①②③④⑤⑥聯(lián)立解得
如果滑塊第三次返回O點時停下,對該過程由能量守恒:
①②③④⑥⑦聯(lián)立解得
所以,滑塊僅兩次經(jīng)過O點,第二顆子彈入射速度的大小范圍在
24.解答:(1)由圖乙可得:t=4.0s時,I=0.8A。
根據(jù)
(2)由和感應(yīng)電流與時間的線性關(guān)系可知,金屬棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
由運(yùn)動規(guī)律
解得4.0s內(nèi)金屬棒的加速度大小a =0.5m/s2 ……(2分)
對金屬棒進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:
(2分)
又 (1分)
由速度與電流的關(guān)系可知 t=3s時 (1分)
根據(jù) 解得 ……(2分)
(3)根據(jù)焦耳定律:
解得在該過程中金屬桿上產(chǎn)生的熱量
對金屬棒,根據(jù)動能定理: