题目内容
17.利用图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.A.用刻度尺测出物体下落高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v.
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$ 计算出瞬时速度.
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算出高度h.
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
(1)以上方案中只有一种最合理,最合理的是D.(填入上述相应的字母)
(2)要使该实验误差尽量小,下述注意点正确的是ab
(填入下述相应的字母).
a.使重物的质量越大越好,但悬挂时不能拉断纸带
b.选用电火花计时器比电磁打点计时器更好,可减小阻力影响
c.测长度时保持纸带悬挂状态,刻度尺的读数更准确
d.纸带上留下的点越大越好
e.纸带长一点更好.
分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证呢.
解答 解:(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证呢.其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的,故ABC错误,D正确.
(2)要使该实验误差尽量小,则需要尽量减小阻力;
a、使重锤的质量尽可能大些,但悬挂时不能拉断纸带,从而尽量减小阻力,故a正确;
b、选用电火花计时器比电磁打点计时器更好,可减小阻力影响,故b正确;
c、测长度时保持纸带悬挂状态,刻度尺的读数会不准确,增大实验误差,故c错误;
d、纸带上留下的点越大越不好,说明受到的阻力较大,故d错误;
e、纸带长短与减小实验误差没有关系,故e错误;
故选:(1)D;(2)ab.
点评 我们做验证实验、探究实验过程中,不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题.
纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.
练习册系列答案
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5.如图所示电路中,理想变压器初级加一个固定的交变电压,那么下列情况正确的是( )
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C. | 当R1的滑动头上移时,电压表V读数变大 | |
D. | 当R1的滑动头上移时,A2示数变大 |
2.在“验证机械能守恒定律”的实验中,某位同学由于认识错误,操作过程中采用先释放纸带再开打点计时器的操作流程,而自身没有认识到问题,仍把第一点当成是速度为零,那么他通过纸带计算得到的结果会是( )
A. | mgh>$\frac{1}{2}$mv2 | B. | mgh<$\frac{1}{2}$mv2 | C. | mgh=$\frac{1}{2}$mv2 | D. | 无法确定 |
9.如图所示的电路中,R1=1Ω,R2=6Ω,电源内阻r=1Ω,若开关闭合后,铭牌上标有“6V 12W”的电动机刚好正常工作.求:
(1)电源电动势E
(2)若电动机线圈电阻为0.5Ω,则电动机输出功率.
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6.图示的两种电路中,电源相同,各电阻阻值相等,各电流表的内阻相等且不可忽略不计,电流表A1,A2,A3和A4读出的电流值分别为I1,I2,I3和I4,下列关系式中正确的是( )
A. | I1=I3 | B. | I1<I4 | C. | I2=2I1 | D. | I2=I3+I4 |
7.一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a1,经时间t后做匀减速直线运动,加速度大小为a2,若再经过时间3t后恰能回到出发点.则a1:a2应为( )
A. | 9:7 | B. | 7:4 | C. | 1:3 | D. | 4:3 |