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(18分)如图甲所示,物块AB的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg. 用轻弹簧栓接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触. 另有一物块Ct=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块Cv-t图象如图乙所示.求:

   (1)物块C的质量mC

   (2)墙壁对物块B的弹力在4 s到12s的时间内对B做的功W及对B的冲量I的大小和方向;

   (3)B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

答案:
(1)mC=2kg (2),方程向左 (3) 【解析】(1)由图知,C与A碰前速度为,碰后速度为,C与A碰撞过程动量守恒.                   ………………3分                   即mC=2kg………………2分 (2)墙对物体B不做功,W=0………………2分                   由图知,12s末A和C的速度为,4s到12s,墙对B的冲量为                   ………………2分         得…………2分                 方程向左………………1分 (3)12s, B离开墙壁,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A.C与B速度相等时,弹簧弹性势能最大.                   ………………2分                   …………2分                   得………………2分
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(18分)

(1)(9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。 图(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz. 根据纸带可求出小车的加速度大小为           m/s2.(结果保留两位有效数字)

②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据. 在分析处理时,该组同学产生分歧;甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数6ec8aac122bd4f6e的图象. 两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注. 但尚未完成图象(如下图所示). 你认为同学              (填“甲”、“乙”)的方案更合理. 请继续帮助该同学作出坐标中的图象.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.

                答:                                           .

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)(9分)某待测电阻的额定电压为3V(阻值大约为10Ω).

为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材

A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)  B:电流表A2(量程0.6A,内阻约3kΩ)

C:电压表V1(量程3.0V,内阻约5kΩ)   D:电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)

E:滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)      F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)

G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)                  H:电键、导线若干

①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表          ;电压表         ;滑动变阻器          .

②下列给出的测量电路中,最合理的电路是              .

说明: 6ec8aac122bd4f6e