(1)小球落地时的动量;
(2)小球从抛出至落地的过程动量的变化量;
(3)小球从抛出至落地的过程中受到的重力的冲量.
解析:(1)由vt2-v02=2as(或由机械能守恒mgh+mv02=mvt2)得小球落地时的速度
vt== m/s=12 m/s,方向向下.
小球落地时动量的大小 p′=mvt=0.10×12 kg·m/s=1.2 kg·m/s,方向向下.
(2)以小球初速度的方向为正方向,小球的初动量p0=mv0=0.10×8.0 kg·m/s=0.80 kg·m/s,小球的末动量p′=-1.2 kg·m/s,小球动量的变化量Δp=p′-p0=(-1.2-0.80) kg·m/s= -2.0 kg·m/s,方向向下.
(3)由vt=v0+at得小球从抛出至落地的时间为t== s=2.0 s.
因为重力是恒力,所以可直接由冲量的定义式来求重力的冲量.此过程小球受到的重力的冲量I=mgt=0.10×10×2 N·s=2.0 N·s,方向向下.
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(12分)如图所示,把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为qB=4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3cm时,丝线与竖直方向夹角为45°,小球A保持平衡。求:小球A的带电量qA的大小。(K = 9×109 Nm2/C2,g取10 m/s2)
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A.验证机械能守恒定律 B.用单摆测定重力加速度
C.验证动量守恒定律 D.研究平抛物体的运动
(2)一个小灯泡的额定电压为6.3 V,额定电流约为0.3 A,用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线。实验电路如图7所示。
电源E1:电动势为8.0 V,内阻不计;
电源E2:电动势为12.0 V,内阻不计;
电压表V:量程为0—10 V,内阻约为10 k Ω;
电流表A1:量程为0—3 A,内阻约为0.1 Ω;
电流表A2:量程为0—300 mA,内阻约为1 Ω;
滑动变阻器R:最大阻值10 Ω,额定电流1.0 A;开关S,导线若干。
①依照实验电路图将图8中的实物图连接成实验电路。
②实验中电源应该选用____________;电流表应该选用_______________。
③实验测出的数据如表2所示,依照这些数据在图9所示的坐标纸中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线。
表2
U/V | 0 | 0.5 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 6.3 |
I/A | 0 | 0.05 | 0.08 | 0.10 | 0.12 | 0.14 | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.27 | 0.27 |
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