题目内容
(1)利用图(a)装置可以测量重锤下落的加速度的数值.如图(b)所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为S,点A、C间的距离为S1,点C、E间的距离为S2,交流电的周期为T,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a= .(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是 (写出名称和符号),重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F= .
【答案】分析:(1)根据逐差法可以求出重锤加速度的表达式;
(2)对小球下落过程正确进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程可以知道需要测量的物理量以及求出阻力大小.
解答:解:(1)根据在匀变速直线运动中,连续相当时间内的位移差等于常数即△x=aT2有:

所以解得:a=
故答案为:
.
(2)重锤下落过程中,受到重力和阻力作用,根据牛顿第二定律得:mg-f=ma ①,
所以要想测量阻力的大小,还应该测量重锤的质量m,
将a=
带入①得:F=mg-m
.
故答案为:重锤质量m;F=mg-m
.
点评:本题考查了匀变速直线运动规律以及牛顿第二定律在具体实验中的应用,要提高应用基础知识解决实验问题的能力.
(2)对小球下落过程正确进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程可以知道需要测量的物理量以及求出阻力大小.
解答:解:(1)根据在匀变速直线运动中,连续相当时间内的位移差等于常数即△x=aT2有:
所以解得:a=
故答案为:
(2)重锤下落过程中,受到重力和阻力作用,根据牛顿第二定律得:mg-f=ma ①,
所以要想测量阻力的大小,还应该测量重锤的质量m,
将a=
故答案为:重锤质量m;F=mg-m
点评:本题考查了匀变速直线运动规律以及牛顿第二定律在具体实验中的应用,要提高应用基础知识解决实验问题的能力.
练习册系列答案
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如图,图(1)将一金属薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.且满足UM=kIB/d,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.
某同学通过实验来测定该金属的霍尔系数.已知该薄片的厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UM,记录数据如下表所示.

(1)根据表中数据在给定坐标系中画出图线;

(2)利用图线求出该材料的霍尔系数k= ×10-3V?m?A-1?T-1(保留2位有效数字);
(3)利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域.图(2)是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图(3)所示.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,则圆盘转速N的表达式: .
某同学通过实验来测定该金属的霍尔系数.已知该薄片的厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UM,记录数据如下表所示.
| I(?10-1A) | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
| UM(?10-1V) | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
(1)根据表中数据在给定坐标系中画出图线;
(2)利用图线求出该材料的霍尔系数k=
(3)利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域.图(2)是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图(3)所示.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,则圆盘转速N的表达式: