题目内容
6.某同学利用如图1所示的装置来验证由小车与钩码组成的系统机械能守恒(1)现提供如下器材:
A.小车
B.钩码
C.一端带滑轮的长木板
D.细绳
E.电火花打点计时器
F.纸带
G.毫米刻度尺
H.游标卡尺
I.低压交流电源
J.220V交流电源
实验中不需要的器材是H(填写器材前的字母),还需要的器材是天平.
(2)该同学在平衡摩擦力后进行了验证实验,得到一条纸带,去掉前面比较密集的点,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号为0~6),测出相关距离如图2所示,要验证在第2点与第5点时系统的机械能相等,则应满足关系式mg(d5-d2)=$\frac{1}{2}(M+m)[\frac{({d}_{6}-{d}_{4})^{2}}{4{T}^{2}}-\frac{({d}_{3}-{d}_{1})^{2}}{4{T}^{2}}]$(设小车质量M,钩码质量m,打点周期为T).
分析 根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定不需要的器材以及还需要的器材.
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点2和点5的速度,从而得出动能的增加量,根据下降的高度求出重力势能的减小量,抓住重力势能的减小量和动能的增加量相等得出满足的关系式.
解答 解:(1)实验需要用刻度尺测量点迹间的距离,从而得出下降的高度以及求解瞬时速度,不需要游标卡尺.实验验证系统重力势能的减小量和系统动能增加量是否相等,需要测量小车和钩码的质量,所以还需要天平.
(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,点2的速度${v}_{2}=\frac{{d}_{3}-{d}_{1}}{2T}$,点5的速度${v}_{5}=\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{2T}$,则系统动能的增加量为△Ek=$\frac{1}{2}(M+m)({{v}_{5}}^{2}-{{v}_{2}}^{2})$=$\frac{1}{2}(M+m)[\frac{({d}_{6}-{d}_{4})^{2}}{4{T}^{2}}-\frac{({d}_{3}-{d}_{1})^{2}}{4{T}^{2}}]$,系统重力势能的减小量为△Ep=mg(d5-d2),则应满足的关系式为:mg(d5-d2)=$\frac{1}{2}(M+m)[\frac{({d}_{6}-{d}_{4})^{2}}{4{T}^{2}}-\frac{({d}_{3}-{d}_{1})^{2}}{4{T}^{2}}]$.
故答案为:(1)H,天平,(2)mg(d5-d2)=$\frac{1}{2}(M+m)[\frac{({d}_{6}-{d}_{4})^{2}}{4{T}^{2}}-\frac{({d}_{3}-{d}_{1})^{2}}{4{T}^{2}}]$.
点评 解决本题的关键知道实验的原理,会根据原理确定所需的器材,注意本题研究的对象是系统,需要测量钩码和小车的质量.
| A. | 沿x轴正方向,30 m/s | B. | 沿x轴负方向,15 m/s | ||
| C. | 沿x轴正方向,10 m/s | D. | 沿x轴负方向,6 m/s |
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100 μA,内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只1.0Ω(保留一位小数)的定值电阻R1.
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路.
③某次实验的数据如表所示:
| 测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 电压表V读数U/V | 5.26 | 5.16 | 5.04 | 4.94 | 4.83 | 4.71 | 4.59 | 4.46 |
| 改装表A读数I/mA | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 |
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误.则内阻测量值总是偏大的原因是CD
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小
D.R0的实际阻值比标称值偏大.
| A. | 电场强度为零的地方,电势也为零 | |
| B. | 电场强度的方向与等电势面处处垂直 | |
| C. | 随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 | |
| D. | 任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向 |