题目内容

20.在利用自由落体运动验证“机械能守恒定律”的实验中,有下列器材可供选择:
A.铁架台      B.打点计时器    C.纸带        D.天平
E.刻度尺      F.秒表          G.交流电源    H.重锤
(1)其中不必要的器材是DF;
(2)实验中应选择质量较大的重锤;(填“大”或“小”)
(3)实验中若无损失、错误,重锤的重力势能的减少量总是等于动能的增加量.(填“大于”或“小于”或“等于”)

分析 (1)根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定不必要的器材.
(2)为了减小阻力的影响,重物选择质量大一些、体积小一些的.
(3)根据能量守恒分析重力势能的减小量和动能增加量的关系.

解答 解:(1)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,不需要测量质量,则不需要天平.时间可以通过打点计时器直接得出,则不需要秒表.故选:DF.
(2)为了减小阻力的影响,重锤选择质量大一些、体积小一些的.
(3)实验中若无损失、错误,重锤的重力势能的减少量总是等于动能的增加量.
故答案为:(1)DF;(2)大; (3)等于.

点评 解决本题的关键知道实验的原理,抓住重力势能的减小量和动能的增加量是否相等进行验证,注意不需要测量质量,因为质量可以约去.

练习册系列答案
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11.(1)小明同学在探究通电直导线受到的安培力F和电流强度I的关系的过程中,设计了如图1所示的实验装置.将匝数为N、底边长度为L1的线圈与电流表、电源和滑动变阻器及开关组成一闭合回路,把线圈用轻细绳挂在力传感器的下端,使线圈处在由磁铁产生的磁场中,保持线框底边与磁场方向垂直,磁铁磁极与线框平面平行方向的宽度为L2,且L1>L2.接通电路,适当调节滑动变阻器,当电流表的示数为I时,观察并记录力传感器此时的读数F.经多次重复上述操作,可测出在滑动变阻器接入电路的不同阻值下所对应的多组I和F的数据,用描点法画出F-I图象如图2所示,其中的F0、F1和I1均为已知量.由图象可以判定线框所受安培力方向竖直向下( 选填“竖直向上”或者“竖直向下”);通过线框底边电流方向指向纸外( 选填“指向纸内”或者“指向纸外”);线框所受重力的大小为F0;若认为两磁极间的磁场为匀强磁场,且在两磁极之间正对位置以外区域的磁场可忽略不计,则此匀强磁场的磁感应强度为$\frac{{F}_{1}-{F}_{0}}{N{I}_{1}{L}_{2}}$.

(2)如果小刚同学也用了同样的方法进行实验,只是所使用的器材不完全相同.他将据所测数据画出的F-I图象与小明的图象进行对比,发现在同一坐标系下两图线并不重合,如图3所示,小刚的图象的纵轴截距为F0′,两图线在A点相交,图中的F0、F0′、F1和I1均为已知量.对两人的实验器材进行比较,根据图象可知A.(选填选项前面的字母)
A.所使用线圈的质量一定不同
B.所使用的磁铁一定不同
C.所使用电源的电动势一定不同
D.所使用线圈的匝数一定不同.

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