【題目】某同學用如圖甲所示裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律。繞過定滑輪的細線連接物塊AB,AB的質(zhì)量相同,B上套有一鐵環(huán)C,A的下端與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時固定物塊A,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,打點計時器所接交流電的頻率為50Hz。

(1)接通電源,再釋放物塊A,物塊B在下落過程中穿過圓環(huán)D時,鐵環(huán)CB分離落到圓環(huán)D上。圖乙是該過程打出的一條紙帶,已測出了紙帶上離第一個點O較遠的一些點到O點的距離。由紙帶可知,鐵環(huán)C運動到圓環(huán)D處時的速度大小為v=______m/s(保留3位有效數(shù)字)

(2)要驗證機械能守恒,還需要測量的物理量為__________。

A.開始時,鐵環(huán)C和圓環(huán)D間的高度差h

B.開始時物塊B離地面的高度hB

C.物塊AB的質(zhì)量mA、mB 及鐵環(huán)C的質(zhì)量mC

D.鐵環(huán)C運動到D所用的時間t

(3)實驗只要驗證表達式______________________[用(1)問中的v和(2)問中所測量的物理量的符號表示]在誤差允許的范圍內(nèi)成立,則機械能守恒得到驗證。

在實驗中存在誤差的原因有哪些?(至少寫出一條)____________________________

【答案】2.01 AC ①由于空氣的阻礙作用;②紙帶和打點計時器的摩擦作用;③紙帶的重力影響

【解析】

結(jié)合勻速運動時的位移和時間求出B剛穿過D時的速度大小。根據(jù)題意應(yīng)用機械能守恒定律求出實驗需要驗證的表達式,然后分析答題;由于存在阻力,會對實驗造成誤差

(1)鐵環(huán)C運動到圓環(huán)D處時的速度大小即為鐵環(huán)被擋住后,A、B勻速運動的速度,由紙帶可以求得;
(2)要驗證機械能守恒,鐵環(huán)C從開始下落到運動到D處過程中,有:,由于A、B質(zhì)量相等,因此要驗證的表達式為:,實驗需要測量:開始時,鐵環(huán)C和圓環(huán)D間的高度差h,鐵環(huán)C的質(zhì)量mC,物塊AB的質(zhì)量mA、mB,故選:AC;
(3)由(2)可知,實驗需要驗證的表達式為;

實驗中存在誤差有:①由于空氣的阻力作用;②紙帶和打點計時器的摩擦作用;③紙帶的重力影響

練習冊系列答案
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【題目】霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示,有一個沿z軸方向的磁場,磁感應(yīng)強度、k均為常數(shù)將傳感器固定在物體上,保持通過霍爾元件的電流I不變方向如圖所示,當物體沿z軸方向移動時,由于位置不同,霍爾元件在y軸方向的上、下表面的電勢差U也不同  

A. 傳感器靈敏度與上、下表面的距離有關(guān)

B. 當物體沿z軸方向移動時,上、下表面的電勢差U變小

C. 傳感器靈敏度與通過的電流有關(guān)

D. 若圖中霍爾元件是電子導電,則下板電勢高

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(1)滑出A點時,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω;

(2)小滑塊在從AB時,摩擦力做的功;

(3)小滑塊在CD面上的落點距C點的水平距離.

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【題目】如圖所示,一金屬直桿MN兩端接有導線,懸掛于線圈上方。MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi),為使MN垂直紙面向內(nèi)運動,可以( )

A. a、c端接在電源正極,b、d端接在電源負極

B. b、d端接在電源正極,a、c端接在電源負極

C. a、d端接在電源正極,b、c端接在電源負極

D. a、c端接在交流電源的一端,b、d端接在交流電源的另一端

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【題目】如圖所示,有界勻強磁場的左邊有一字形導線框,ac、ce邊長相等且大于磁場的寬度,aebf的電阻不計,abcd、ef的電阻均相等。線框以一定速度勻速通過磁場,若將ab、cdef邊分別在磁場中運動的過程,稱為I、Ⅱ、Ⅲ過程,下列說法中正確的是(   )

A. Ⅱ、Ⅲ過程中ab中的電流強度相等

B. Ⅱ、Ⅲ過程中cd中的電流強度相等

C. I、Ⅱ、Ⅲ過程中ab間的電壓相等

D. I、Ⅱ、Ⅲ過程中導線框消耗的總電功率相等

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b.將小車拉至靠近計時器處,接通計時器電源,放開小車;

c.加掛一條、兩條相同的橡皮筋,重復(fù)b步驟。

(1)某次實驗中打出的一條紙帶如圖2所示,D之前各點間的距離不相等,E之后各點間的距離都相等。若使誤差最小,下列計算小車勻速運動的速度的表達式最好的是(T為打點周期)______(填選項前的字母)

A. B. C. D.

(2)若掛一條橡皮筋時E點之后各點之間的距離為x1,掛兩條時E點之后各點之間的距離為x2,則x1:x2 =_______

(3)若測得A、BC、D四點之間的距離分別為xAB、xBC、xCD,則_____(填選項前的字母序號)。

A. xBCxAB =xCDxBC B. xBCxAB<xCDxBC C. xBCxAB>xCDxBC

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