题目内容

1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要直接测量的是（　　）
A．重物的质量
B．重力加速度
C．重物下落的高度
D．重物下落某一高度所对应的瞬时速度

分析 根据需要验证机械能守恒定律的表达式mgh=$\frac{1}{2}$mv2，可知需要直接测量重锤运动的距离．

解答 解：A、实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要测量重物的质量，故A错误．
B、重力加速度是已知的，不需要测量，故B错误．
C、重物下落的高度需要测量，故C正确．
D、瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出的，不是直接测量的，故D错误．
故选：C．

点评 解决本题的关键知道实验的原理，会根据原理确定所需测量的物理量，基础题．

练习册系列答案
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6．如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、$\frac{L}{2}$为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于z轴对称．下列判断错误的是（　　）
A．b、d两点处的电场强度相同
B．b、d两点处的电势相同
C．四个点中c点处的电势最低
D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小
12．图甲为某恒温装置的电路原埋图．图中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，电压表和电流表均为理想电表．副线圈所在电路中，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小），D为理想二极管，R1为电阻恒定的电热丝，AB间电压变化情况如图乙所示．下列说法中正确的是（　　）
A．AB间电压的有效值为44V
B．原线圈两端电压的有效值为220V
C．R处温度升高时，R1消耗的电功率减小
D．理想变压器原、副线圈中的电流之比为1：5
9．气垫导轨装置如图1所示，由导轨、滑块、挡光条、光电门等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔．向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上（图2），这样可忽略滑块所受的摩擦力

用数字计时器测量滑块通过光电门的时间，从而计算滑块通过光电门时的速度．测量时，在滑块上插一块挡光条，如图3所示．挡光条前沿经过光电门时开始计时，后沿经过光电门时计时停止，计时器上显示的就是滑块发生位移l所用的时间．
如图4所示，某同学用一端安装有光电门的上述气垫导轨AB做验证机械能守恒定律的实验．当光电门中有物体通过时与之连接的数字计时器（图中未画出）能够显示挡光时间．实验中，B端放在水平桌面上，而A端用完全相同的小木块垫高，将滑块自A端由静止释放，由数字计时器记录挡光时间．通过调整A端所垫小木块的数量，改变下落高度，再重复做实验，已知挡光条长度为4.00cm．
（1）A端所有小木块的高度之和即为滑块滑动过程中下落的高度．用游标卡尺测量其中一块小木块的高度如图5，其读数为2.06cm．
（2）某次实验中，滑块通过光电门时，数字计时器显示挡光时间为2×10-2S，则小滑块通过光电门的速度为2m/s．
（3）根据实验中测量的速度v，滑块下落的高度h，做出$\frac{{v}^{2}}{2}$随下落的高度h变化的图象，下列各图中（图6）正确的是：C
（4）若滑块是从C点由静止释放的，还想完成验证机械能守恒定律实验．必须测量下列哪些物理量AC或AD
A．数字计时器显示的挡光时间B．滑块的质量
C． BC两点的高度差D．AB和BC的长度，所有小木块的高度．
16．如图所示，扇形区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S．某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有部分粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC=60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于$\frac{T}{2}$（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为（　　）
A．$\frac{T}{9}$B．$\frac{T}{8}$C．$\frac{T}{4}$D．$\frac{T}{3}$
6．如图甲所示，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方．系统静止时C、D间的高度差为h．先接通电磁打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止．

①整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个点未画出，已知打点计时器的工作频率为50Hz．由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a=4.8m/s2；B刚穿过D时的速度大小v=2.6m/s（结果保留两位有效数字）．
②若用该装置验证机械能守恒定律，则需验证等式$mgh=\frac{1}{2}（2M+m）{v^2}$是否成立．还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过D时的速度v，作出v2-h图线如图丙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g=$\frac{（2M+m）{{v}_{1}}^{2}}{2m{h}_{1}}$，代入数据再与当地的重力加速度大小比较，判断系统机械能是否守恒（均用题中物理量的字母表示）．
③在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的一个办法：适当增加C、D间的高度差；适当增加金属片C的质量；保证打点计时器的限位孔在同一竖直线上．．
13．如图所示，在坐标系xOy中，过原点的直线OP与x轴正向的夹角θ=30°，在OP上方存在磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，其左边界为y轴、右边界与直线OP重叠；第四象限存在匀强电场，场强大小为E，方向沿与x轴负方向成ϕ=600的角斜向下．一个质量为m，带电量为+e的质子以速度v0从O点沿y轴正方向射入匀强磁场区域．质子飞出磁场区域后，从b点穿过x轴进入匀强电场中，之后通过了b点正下方的c点（图中没有画出）．不计质子的重力．求：
（1）质子在磁场中运动的半径．
（2）质子从O点运动到c点的时间．
10．仅采取下列中的某一个措施，能使如图所示的理想变压器输出功率减小的是（　　）
A．增加负载电阻R的阻值B．减小负载电阻R的阻值
C．增加副线圈的匝数n1D．减少原线圈的匝数n1
11．如图所示，质量分别为m、M的A、B两物块叠放在一起，现用水平力恒力F向右拉A物块在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上向右加速一段距离，之后撤掉F，整个过程A、B始终保持相对静止，则下列对B物体的有关分析说法正确的是（　　）
A．有F时，B物块受到方向向右的摩擦力，无F时，B物块受到方向向左的摩擦力
B．有F时，B物块受到方向向左的摩擦力，无F时，B物块不受到摩擦力的作用
C．有F时，B物块受到的摩擦力大小为$\frac{mF-μm（M+m）g}{M+m}$
D．无F时，B物块的加速度逐渐变小

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