题目内容

【题目】如图是验证机械能守恒定律的实验.小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定.将轻绳拉至水平后由静止释放.在最低点附近放置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点的挡光时间△t,再用游标卡尺测出小圆柱的直径d,如图所示,重力加速度为g.则

1)小圆柱的直径d=______cm

2)测出悬点到圆柱重心的距离,若等式_____成立,说明小圆柱下摆过程机械能守恒;

3)若在悬点O安装一个拉力传感器,测出绳子上的拉力F,则验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是______(用文字和字母表示),若等式F=___________成立,则可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式.

【答案】11.02 23)小圆柱的质量m

【解析】试题分析:(1)游标卡尺读数方法:首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米,然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐,读作m,最后读数为:(m+n×0.1)mm,所以本题读作:

10mm2×0.1mm=10.2mm,1.02cm

2)若机械能守恒则有成立,即若等式成立,说明小圆柱下摆过程机械能守恒

3)小圆柱作圆周运动在最低点时有,可见验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是小圆柱的质量m;若成立,则可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式。

练习册系列答案
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【题目】国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:

电源(电动势约为3 V,内阻可忽略); 电压表V1(量程为3 V,内阻很大);

电压表V2(量程为3 V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4 kΩ);

定值电阻R2(阻值2 kΩ);电阻箱R(最大阻值9 999 Ω);

单刀双掷开关S;导线若干;游标卡尺;刻度尺。

实验步骤如下:

A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d

B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L

C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;

D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R

E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤CD,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R

F.断开S,整理好器材。

1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=_______ mm

2)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为:Rx=_______ (用R1R2R表示)。

3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ=_______Ω·m(保留两位有效数字)。

4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将_____(填偏大”“不变偏小)。

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