题目内容

19．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有②③④（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）．
①绳子的长度；
②物块的质量m1、m2；
③物块运动所用的时间；
④物块A下落的距离．
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳子越长越好；
②绳的质量要轻；
③两个物块的质量之差要尽可能小；
④尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃．
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是②④．（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）

分析 （1）这个实验的原理是要验证m1、m2的增加的动能和m1、m2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m1、m2； 物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间或物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间．
（2）如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能，造成实验误差；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大；m1、m2相差越大，整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小．物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动．这些都是减小系统误差，提高实验准确程度的做法．

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，故不需要测量绳子的长度，则需要测量物块的质量m1、m2，与物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间或物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间，故选：②③④．
（2）如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能，造成实验误差；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大；m1、m2相差越大，整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小．物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动．这些都是减小系统误差，提高实验准确程度的做法．故选：②④；
故答案为：（1）②③④；（2）②④．

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，运用实验方法判断如何减小实验误差．掌握各种试验方法是解题的关键．

练习册系列答案
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9．下列实例属于超重现象的是（　　）
A．电梯中的人随电梯一起加速下降
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10．a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度-时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
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B．当t=40秒时，物体b追上物体a
C．当t=60秒时，物体a在物体b的前方
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7．空间存在着平行于x轴方向的静电场，P、M、O、N、Q为x轴上的点，P、Q之间各点的电势φ随位置坐标x的变化如图所示，一个带电粒子仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴正方向运动，下列说法正确的是（　　）
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14．如图所示，A、B是位于水平桌面上的两个质量相等的小木块，离墙壁的距离分别为L和l，与桌面之间的动摩擦因数分别为μA和μB，今给A以某一初速度，使之从桌面的右端向左运动，假定A、B之间，B与墙之间的碰撞时间都很短，且碰撞中总动能无损失，若要木块A最后不从桌面上掉下来，则A的初速度最大不能超过多少？
A．【无选项】
4．处于光滑水平面上的质量为2kg的物体开始时静止，先给它一个向东的6N的力F1，作用2s后，撤去F1，同时给她一个向南的8N的力F2，又作用2s后撤去，求此物体在这4s内的位移．
11．地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r1，向心加速度为a1．已知万有引力常量为G，地球半径为R，地球赤道表面的加速度为g．下列说法正确的是（　　）
A．地球质量M=$\frac{{a}_{1}{{r}_{1}}^{2}}{G}$B．地球质量M=$\frac{a{R}^{2}}{G}$
C．a、a1、g的关系是a＜a1＜gD．加速度之比$\frac{{a}_{1}}{a}$=$\frac{{R}^{2}}{{{r}_{1}}^{2}}$
8．同学们知道，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究．

（1）如图1，同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1V多一点．晓宇同学找来了一个土豆做实验，当用量程为0～3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V．但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光．检查灯泡、线路均没有故障，而用电压表测量其电压确实能达到3V多．据您猜想，出现这种现象的原因应当是：水果电池内阻太大（不要求写分析、推导过程）．
（2）若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻为1Ω）
B．灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA，内阻为800Ω）
C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA，内阻未知）
D．滑动变阻器R1 （最大阻值约10Ω）
E．滑动变阻器R2（最大阻值约2kΩ）
F．定值电阻（阻值2kΩ）
G．变阻箱（0～9999Ω）
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻，实验中应选择的器材是B、G（填器材前的字母代号）．
②在图2方框中画出设计的电路图．
10．在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线，如图所示．两个电源的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2．如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的（　　）
A．路端电压和电流不可能同时相等B．输出功率不可能相等
C．总功率不可能相等D．效率不可能相等

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