【题目】某同学先后用多用表的欧姆挡和伏安法分别测量一个定值电阻Rx的值。如图甲为多用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300A,内阻rg=100,调零电阻最大阻值R=50k,电池电动势E=1.5V。如图乙将欧姆表调零后,把Rx接入两表笔之间,发现指针指在表盘刻度中央。用伏安法测量Rx时,实验室提供的器材规格如下:
①电流表A1(量程3.0mA,内阻约10);电流表A2(量程0.3A,内阻约1);
②电压表(量程15.0V,内阻约5k);
③直流电源(输出电压12V,内阻不计);
④滑动变阻器(阻值范围0~15,允许最大电流1A);
⑤电健一个,导线若干条;
(1)该欧姆表能够比较准确测量的阻值范围是_________
A.30K~80k
B.3k~8k
C.300~800
D.30~80
(2)用伏安法测量Rx时,应选用的电流表是______(填“A1”或“A2”)
(3)根据器材的规格和实验要求,在实物图上(图丙)补全连线______。
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某工地某一传输工件的装置可简化为如图所示的情形,AB为一段足够长的曲线轨道,BC为一段足够长的水平轨道,CD为一段圆弧轨道,圆弧半径r=1m,三段轨道均光滑。一长为L=2m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB轨道相切,且与CD轨道最低点处于同一水平面。一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB轨道最低点h高处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车也向右运动,小车与CD轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处。工件只有从CD轨道最高点飞出,才能被站在台面DE上的工人接住。工件与小车的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2,
(1)若h=2.8m,则工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为多大?
(2)要使工件能被站在台面DE上的工人接住,求h的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)工件从起点滑到圆弧轨道底端B点,设到B点时的速度为vB,根据动能定理:
工件做圆周运动,在B点,由牛顿第二定律得:
由①②两式可解得:N=40N
由牛顿第三定律知,工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为N′=N=40N
(2)①由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,设工件刚滑上小车时的速度为v0,工件与小车达共速时的速度为v1,假设工件到达小车最右端才与其共速,规定向右为正方向,则对于工件与小车组成的系统,由动量守恒定律得:
mv0=(m+M)v1
由能量守恒定律得:
对于工件从AB轨道滑下的过程,由机械能守恒定律得:
代入数据解得:h1=3m.
②要使工件能从CD轨道最高点飞出,h1=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,设其最小高度为h′,刚滑上小车的速度为v′0,与小车达共速时的速度为v′1,刚滑上CD轨道的速度为v′2,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv′0=(m+M)v′1…⑥
由能量守恒定律得:
工件恰好滑到CD轨道最高点,由机械能守恒定律得:
工件在AB轨道滑动的过程,由机械能守恒定律得:
联立。⑥⑦⑧⑨,代入数据解得:h′=m
综上所述,要使工件能到达CD轨道最高点,应使h满足:m<h3m.
【名师点睛】(1)工件在光滑圆弧上下滑的过程,运用机械能守恒定律或动能定理求出工件滑到圆弧底端B点时的速度.在B点,由合力提供向心力,由牛顿第二定律求出轨道对工件的支持力,从而得到工件对轨道的压力.
(2)由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,根据动量守恒定律、能量守恒定律求出滑上小车的初速度大小,根据机械能守恒求出下滑的高度h=3m,要工件能从CD轨道最高点飞出,h=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,结合动量守恒定律和能量守恒定律、机械能守恒定律求出最小高度,从而得出高度的范围.
【题型】解答题
【结束】
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【题目】下列说法中正确的是_____。
A.雨水不能透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C.悬浮在液体中的微粒越大,在某一时间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
D.温度升高,分子热运动的平均动能增大,但并非每个分子的速率都增大
E.热量可以从低温物体传到高温物体
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【题目】某同学采用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验.
(1)实验时下列哪些操作是必须的________(填序号)
①将斜槽轨道的末端调成水平.
②用天平称出小球的质量.
③每次都要让小球从同一位置由静止开始运动.
(2)实验时此同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置,于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后,在该段曲线上任取水平距离均为Δx=20.00 cm的三点A、B、C,如图乙所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为y1=10.00 cm,y2=20.00 cm.小球运动过程中所受空气阻力忽略不计.请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v0=________ m/s.(g取10 m/s2)
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【题目】太阳系八大行星几乎是在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到土星和太阳之间,且三者几乎成一条直线的现象,天文学称为“土星冲日”,据报道,土星最近一次冲日是在2017年6月15日。已知土星绕太阳运动的轨道半径为地球绕太阳运动的轨道半径的9 5倍,则下列判断正确的是
A. 土星绕太阳运行速度约为地球绕太阳运行速度的三倍
B. 在2018年会再次出现土星冲日现象
C. 土星绕太阳公转周期约为三年
D. 土星相邻两次冲日的时间间隔小于一年
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【题目】如图所示,两个间距为l的平行光滑金属轨道水平放置(足够长),轨道左侧接有两个阻值均为R的定值电阻,开关处于断开状态。有一质量为m、电阻为R的金属棒静止且与两轨道垂直地放在轨道上,金属棒与轨道电接触良好,轨道电阻不计。空间存在垂直轨道平面的磁感应强度为B的匀强磁场。现用一个功率恒定为P0的水平拉力沿轨道向右拉金属棒。当金属棒速度稳定后,闭合开关K。以下说法正确的是
A. 闭合开关时金属棒的速度为
B. 闭合开关时金属棒的加速度为
C. 整个过程中拉力和安培力对金属棒做的功等于电路中产生的焦耳热
D. 闭合开关前后金属棒速度稳定时,金属棒的热功率之比为2:3
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【题目】如图所示xoy坐标系中,在y>0区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场;在-l≤x≤0的第III象限内存在沿y轴负方向的匀强电场;在x>0的第IV象限内有一个带负电的固定点电荷(图中未标出)。一质量为m,带电量为q的带正电粒子,以初速度v0沿x轴正方向从x轴上的M(-l,0)点射入电场区域,粒子重力可忽略。粒子经过N(0, )点后,以恒定速率经P(,0)点进入磁场区域并回到M点。求
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从N点到M点所用的时间t。(结果可保留根式)
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【题目】如图所示,质量为m=0.5kg的光滑小球被细线系住,放在倾角为°的斜面上。已知线与竖直方向夹角=30°,斜面质量为M=3kg,整个装置静置于粗糙水平面上。求:
(1)悬线对小球拉力的大小;
(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向。
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【题目】如图所示,在直角坐标系xOy的第Ⅱ象限整个区域内,存在着沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场,在第Ⅳ象限整个区域内存在着方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。从电场中P(-L,2L)、Q(-L,L/8)两点连线上各处,沿x轴正方向同时射入许多质量为m、电荷量为q的带正电粒子,结果所有粒子都从坐标原点O进入磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,求:
(1)粒子从射入到全部通过O点所用的时间t0。
(2)这些粒子从x轴上射出磁场时,所经过区域的宽度△d。
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【题目】(14分)、传送带和水平面的夹角为37°,完全相同的两轮和皮带的切点A、B间的距离为24m, B点右侧(B点在场的边缘)有一上下无限宽左右边距为d的正交匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度B=103T.传送带在电机带动下,以4m/s速度顺时针匀速运转,现将质量为m=0.1kg,电量q=+10-2C的物体(可视为质点)轻放于传送带的A点,已知物体和传送带间的摩擦系数为μ=0.8,物体在运动过程中电量不变,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物体从A点传送到B点的时间?
(2)若物体从B点进入混合场后做匀速圆周运动,则所加的电场强度的大小E应为多少?物体仍然从混合场的左边界出混合场,则场的右边界距B点的水平距离d至少等于多少?
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