题目内容

13．如图甲所示，质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的轻质细绳两端，己知m1＞m2，1、2是两个计时光电门，不计滑轮质量和摩擦．用此装置验证机械能守恒定律．
（1）物块B上固定有一宽度为d的挡光条，实验中记录下挡光条通过1、2两光电门时的时间间隔分别为△t1和△t2，此外还需要测量的物理量是两光电门之间的距离h．
（2）用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式（m1-m2）gh=$\frac{1}{2}$（m1+m2）（（$\frac{d}{△{t}_{2}}$）2-（$\frac{d}{△{t}_{1}}$）2）．
（3）用螺旋测微器测挡光条宽度d时的结果如图乙所示，则d=2.600 mm．

分析 （1）这个实验的原理是要验证mA、mB的增加的动能和mA、mB减少重力势能是不是相等，所以我们要测量的物理量有：物块的质量mA、mB； 物块A下落的距离h（或物块B上升的距离h）．
（2）写出A与B重力势能变化的表达式与它们动能变化的表达式，需要验证的是两者相等；
（3）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．

解答 解：（1）通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的．需要测量两光电门之间的距离h．
（2）A下降h的同时，B上升h，它们的重力势能的变化：△EP=（mA-mB）gh；
A与B动能的变化：△Ek=$\frac{1}{2}$（m1+m2）（（$\frac{d}{△{t}_{2}}$）2-（$\frac{d}{△{t}_{1}}$）2）
需要验证的是：（m1-m2）gh=$\frac{1}{2}$（m1+m2）（（$\frac{d}{△{t}_{2}}$）2-（$\frac{d}{△{t}_{1}}$）2）
（3）螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为10.0×0.01mm=0.100mm，所以最终读数为2.5mm+0.100mm=2.600mm，由于需要估读，最后的结果可以在2.599-2.601之间．
故答案为：（1）两光电门之间的距离h；（2）（m1-m2）gh=$\frac{1}{2}$（m1+m2）（（$\frac{d}{△{t}_{2}}$）2-（$\frac{d}{△{t}_{1}}$）2）；（3）2.600．

点评 此题为一验证性实验题．要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断系统重力势能的变化量是否与动能的变化量相同是解题的关键．
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．

练习册系列答案
相关题目
3．如图，质量为m的小球搁在光滑的斜面上，斜面倾角为α，悬挂小球的细线处于竖直张紧的状态，则细线上的拉力（　　）
A．小于mgB．大于mgC．等于mgD．等于零
4．如图为某一水平电场中等间距的一组等势面分布．一个带-q电荷量的粒子从坐标原点O以1×104m/s的初速度向x轴负方向运动，运动到x=-8cm处速度减为零．不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．电场强度大小为5N/C，方向沿x轴负方向
B．粒子的电荷量与质量的比值$\frac{q}{m}$=1.25×106C/kg
C．粒子运动到x=-6cm处用时8×10-6s
D．在x轴上不同位置，粒子的动能和电势能之和均为一定值
1．图甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，电流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示（　　）
A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/s
C．0.01s时线圈平面和磁场平行D．0.01s时线圈的磁通量变化率为0
8．如图所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则（　　）
A．木块受到木板的摩擦力的大小等于F
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m1+m2）g
C．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1g
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
18．t=0时刻，坐标原点O处的波源开始在垂直y轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的横波．t=0.4s时刻，波传到x=2m的A点，波形如图所示，求再经过多长时间，位于x=5m处的质点B到达波峰．
5．下列说法中正确的是（　　）
A．用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，这说明气体分子间有斥力
B．物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能也增大
C．热量可以从低温物体传递到高温物体
D．对物体做功，物体的内能可能减小
E．物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能
2．如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（　　）
A．1、2两点的场强大小相等B．2、3两点的场强相同
C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等
3．关于多用表的使用，下列说法中正确的是（　　）
A．测电阻时指针偏转至靠近刻度盘最右端附近，需要将倍率调换到低倍率挡
B．测电阻时要保证接触良好，可用手直接将表笔和电阻握紧
C．测电路中的元件的电阻时只要断开电路中的电源就可以了
D．使用完毕后拔去表笔还应把选择开关置于交流电压最大量程或off挡

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网