题目内容

7．利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验．

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是AB
A．交流电源      B．刻度尺     C．天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB；动能变化量△Ek=$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$．

分析 （1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材．
（2）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量．

解答 解：（1）打点计时器使用交流电源，实验中需通过刻度尺测量点迹间的距离，从而求解瞬时速度，以及重力势能的减小量．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，故选：AB．
（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB，B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{h}_{C}-{h}_{A}}{2T}$，则动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$．
故答案为：（1）AB  （2）mghB，$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$．

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据纸带下降的高度求解重力势能的减小量．

练习册系列答案
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14．下列说法正确的是（　　）
A．某时刻物体加速度为零，其速度一定为零
B．物体某时刻速度很大，其加速度一定很大
C．物体运动过程中速度方向与加速度方向一直相同，则物体一定加加速运动
D．加速度越大的物体速度变化越快
15．某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图1所示，其主要实验步骤如下：

a．用游标卡尺测量挡光条的宽度为l．
b．读出导轨标出的总长L0，并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0；
c．读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s；
d．由静止释放滑块，从数字计时器（图中未画出）上读出挡光条通过光电门所用的时间t；
回答下列问题：
（1）没有（选填“有”或“没有”）必要用天平秤出滑块和遮光条的总质量M；
（2）多次改变光电门的位置，即改变距离s，重复上述实验，作出$\frac{1}{t^2}$随s的变化图象，如图2所示，当已知量t0、s0、l、L0、H0和当地重力加速度g满足表达式$\frac{1}{t_0^2}$=$\frac{{2g{H_0}{s_0}}}{{{l^2}{L_0}}}$时，可判断滑块下滑过程中机械能守恒．
12．如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是（　　）
A．氢原子可以辐射出连续的各种波长的光
B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辖射光的能量最大
C．辐射光中，光子能量为0.66eV的光波长最长
D．用光子能量为14.2 eV的光照射基态的氢原子，能够使其电离
2．某同学想描绘一只标称为“2.5V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：
A．电流表A1（量程3.0A，内阻约0.2Ω）
B．电流表A2（量程0.6A，内阻约1Ω）
C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）      
D．电压表V2（量程15.0V，内阻约10kΩ）
E．滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，最大允许电流为2A）
F．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω，最大允许电流为0.5A）
G．电源E（电动势3V，内阻为0.25Ω）       
H．电键、导线若干

（1）为了更好地完成实验，应选择的器材为：电流表B，电压表C，滑动变阻器E；（选填器材前面的字母）
（2）请你在图1方框中作出实验原理图；
（3）正确连接电路后，该同学测出如表所示的实验数据，请你在图2坐标纸上描出该灯泡的伏安特性曲线；
实验次数12345678
电压U/V00.200.400.801.201.602.002.40
电流I/A00.110.210.330.400.450.480.52
12．如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环内轨道上做圆周运动．圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时（　　）
A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于0
C．小球的角速度大小等于$\sqrt{gR}$D．小球的在最高点只受重力
19．如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是（　　）
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．以上说法都不对
16．在研究天体运动规律的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，以下说法不正确的是（　　）
A．哥白尼提出“日心说”，认为太阳是宇宙的中心
B．开普勒提出“地心说”，认为地球是宇宙的中心
C．牛顿通过对第谷的观测数据分析，总结了行星运动三大定律
D．卡文迪许用扭秤实验测出了引力常数，并提出了万有引力定律
17．某一水平方向的弹簧振子，其位移随时间变化的关系式为x=Asin$\frac{π}{4}$t，则质点 （　　）
A．第1s末与第3s末的位移相同
B．第1s末与第3s末的速度相同
C．3s末至第5s末的位移方向都相同
D．3s末至第5s末的速度方向都相同
E．在任意一个周期内弹簧弹力对振子的冲量等于零

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