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高2020级高三物理实验计算试题(31)
1. 为了验证碰撞中的动量守恒,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤做了如下实验:
A.用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,
且m1m2)。
B.按照如图所示的那样,安装好实验装置。将斜槽
AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平。将
一斜面BC连接在斜槽末端。
C.先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由
静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置。
D.将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜
槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置。
E.用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF。
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的_____点,m2的落点是图中的__ __点。
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式________________________________,则说明碰撞中动量是守恒的。
2. 某课外学习小组想描绘标有“4 V、2 W”的小灯泡的U—I图象,除导线和开关外还备有以下器材可供选择:
A.电流表(量程0.6 A,内阻约为1 Ω) B.电流表(量程3.0 A,内阻约为0.2 Ω)
C.电压表(量程5.0 V,内阻约为5 kΩ) D.电压表(量程15.0 V,内阻约为15 kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为200 Ω,额定电流100 mA)
F.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,额定电流1.0 A)
G.电源(电动势为6.0 V,内阻约为1.5 Ω)
(1)实验中所用的电流表应选 ;电压表选 ;滑动变阻器应选 .(只需填器材前面的字母代号).
(2)将图中的实物连接成实验所需的电路(有两根导线已经接好).实验开始时,滑动变阻器的滑片应该置于最 端.(填“左”或“右”).
(3)经过正确的操作,测得的数据如下表:
请在图中描点画出小灯泡的U—I曲线.
3. 如图所示,倾角、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强
度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一
根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω放在导轨上的金属棒ab,使之由静止沿轨道向上运动,牵引力
做功的功率恒为6W,当金属棒移动2.8m时,获得稳定速度,在此过程中金属棒产生的热量
为5.8J,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2。求:
(1)金属棒达到稳定时速度是多大?
(2)金属棒从静止达到稳定速度时需的时间多长?
参考答案
1. (1)①D、F; ②
2. (1)A C F
(2)实物图如下图所示 左
(3)U—I图线如下图中b所示
3.解:(1)金属棒沿轨道向上运动过程中,受到重力、牵引力、安培力三个力的作用,当
三力平衡时,速度达到稳定,此时,有:
代入数据得:v=2m/s
(2)设金属棒从静止达到稳定速度时所需的时间为t,根据动能定理,有:
代入数据解得:t=1.5s
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