题目内容

4．在探究“动能与重力势能的转换和守恒”的实验中：
（1）自由下落的重锤的质量和密度要大一些，这是为了减少空气阻力对实验的影响．
（2）实验中不需要（选填“需要”或“不需要”）测得重锤的质量．
（3）某实验小组发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是在重锤下落的过程中存在阻力作用，因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小．已知当地重力加速度的准确值为g，电源的频率为f，需再测出物理量重锤的质量为m和s1，s2（s1，s2各段的时间间隔均为$\frac{1}{f}$），他们用这些物理量求出重锤下落的过程中受到的平均阻力F=mg-m（s2-s1）f2．

分析 机械能守恒定律的条件是只有重力做功，所以本实验的关键是想法减少重锤受到阻力的影响，减少措施有选取密度大的、质量大体积小的重锤．通过纸带处理求出重锤的加速度，根据牛顿第二定律求出阻力的大小．

解答 解：（1）自由下落的重锤的质量和密度要大一些，这是为了减少空气阻力对实验的影响．
（2）验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，所以不需要测量重锤的质量．
（3）通过表达式可知，要测量阻力的大小，还需测量重锤的质量m．
根据牛顿第二定律得，mg-F=ma；
由△x=aT2，T=$\frac{1}{f}$．
联立解得：F=mg-m（s2-s1）f2
所以需再测出物理量是重锤的质量为m．
故答案为：（1）空气阻力
（2）不需要
（3）重锤的质量为m；mg-m（s2-s1）f2

点评 对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验．在实验中注意体会实验的误差来源，并能找到合适的方向去减小误差．

练习册系列答案
相关题目
14．如图所示，图中的三个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向左端缓慢移动时，下面说法中正确的是（　　）
A．电压表V1的读数减小，电流表A的读数增大
B．电压表V1的读数增大，电压表V2的读数增大
C．电阻RP消耗的功率增大，电容器C所带电量增加
D．电压表V2的读数减小，电流表A的读数减小
15．一汽车在水平公路上行驶，此时牵引力大于阻力，之后保持功率不变，不断增大牵引力．
（1）速度如何变化？
（2）加速度如何变化？
12．如图是汤姆孙用来测定电子比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置示意图，某实验小组的同学利用此装置进行了如下探索：

①真空管内的阴极K发出的电子经加速后，穿过A'中心的小孔沿中心线OP的方向进入到两块水平正对放置的平行极板M和N间的区域．当M和N间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心P点处，形成了一个亮点；
②在M和N间加上偏转电压U后，亮点偏离到P1点；
③在M和N之间再加上垂直于纸面向外的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，电子在M、N间作匀速直线运动，亮点重新回到P点；
④撤去M和N间的偏转电压U，只保留磁场B，电子在M、N间作匀速圆周运动，亮点偏离到P2点．若视荧光屏为平面，测得P、P2的距离为y．
已知M和N极板的长度为L1，间距为d，它们的右端到荧光屏中心P点的水平距离为L2，不计电子所受的重力和电子间的相互作用．
（1）求电子在M、N间作匀速直线运动时的速度大小；
（2）写出电子在M、N间作匀速圆周运动的轨迹半径r与L1、L2及y之间的关系式；
（3）若已知电子在M、N间作匀速圆周运动的轨迹半径r，求电子的比荷；
（4）根据该小组同学的探索，请提出估算电子比荷的其他方案及需要测量的物理量．
19．对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”．人们假定，在N极上聚集着正磁荷，在S极上聚集着负磁荷．由此可以将磁现象与电现象类比，引入相似的概念，得出一系列相似的定律．例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等．
在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同．若用H表示磁场强度，F表示点磁荷所受磁场力，qm表示磁荷量，则下列关系式正确的是（　　）
A．F=$\frac{H}{{q}_{m}}$B．H=$\frac{F}{{q}_{m}}$C．H=FqmD．qm=HF
9．下列说法正确的是（　　）
A．${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He是核裂变反应方程
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变
C．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子放出光子，原子的电势能增加
D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期会发生改变
16．如图所示，粗糙水平面与半径R=1.5m的光滑$\frac{1}{4}$圆弧轨道相切于B点．静止于A处m=1kg的物体在大小为10N、方向与水平面成37°角的推力F作用下沿水平面运动，到达B点时立刻撤去F，物体沿光滑圆弧向上冲并越过C点，然后返回经过B处的速度vB=12m/s．已知SAB=15m，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．不计空气阻力．求：
（1）物体到达C点时对轨道的压力；
（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ．
13．如图甲所示，初始有一质量m=5kg的物块以速度V0=10m/s在水平地面上向右滑行，在此时刻给物块施加一水平外力F，外力F随时间t的变化关系如图乙所示．作用3s时间后撤去外力F，规定水平向右为正方向，已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）撤去外力F时物块的速度大小；
（2）物块向右滑行的总位移和外力F对物块所做的功．
14．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为4：1，原线圈两端接u=220$\sqrt{2}$sin100πt（V）的交流电源，副线圈两端接R=55Ω的负载电阻，电表均为理想交流电表．则下列说法中正确的是（　　）
A．副线圈中输出交流电的频率为12.5Hz
B．副线圈中电压表的示数为55$\sqrt{2}$V
C．变压器的输入功率为110W
D．原线圈中的电流表A的示数为0.25A

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