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doc 实验题专练(四) (限时:15分钟) 22.(5分)某同学利用如图1所示装置验证以下两个规律: ①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳方向的分速度大小相等; ②系统机械能守恒. 图1 P、Q、R为三个完全相同的带有遮光片的物块,P、Q用细绳连接,放在水平气垫导轨上,物块R与轻质滑轮连接,放在细绳正中间,三个光电门分别放置于a、b、c处,调整三个光电门的位置,能实现同时被遮光.最初细绳水平,现将三个物块由静止释放.(忽略R上的遮光片到轻质滑轮间的距离) (1)为了能完成实验目的,除了记录P、Q、R的遮光片的遮光时间t1、t2、t3外,还必须测量的物理量有(  ) A.P、Q、R的质量M B.两个定滑轮间的距离d C.R的遮光片到c的距离H D.遮光片的宽度x (2)根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等,则验证的表达式为______________. (3)若要验证物块R沿绳方向的分速度与物块P的速度大小相等,则验证的表达式为________________. (4)若已知当地重力加速度为g,则验证系统机械能守恒的表达式为________________. 答案 (1)BCD (2)t1=t2 (3)= (4)gH=x2 解析 (1)要证明①,需要测量两个定滑轮间的距离d和R的遮光片到c的距离H,通过几何关系可证明沿绳的分速度相等;要证明②,需要测量R的遮光片到c的距离H和遮光片的宽度x,根据运动学公式和动能定理列式可验证机械能守恒,故B、C、D正确. (2)物块P的速度vP=,物块Q的速度vQ=,因此若要分析出P、Q的速度大小相等, 即需要验证表达式=,化简可得验证t1=t2即可; (3)物块R的速度vR=,要验证物块R沿绳方向的分速度与物块P的速度大小相等, 则需要验证表达式vRcos θ=vP 即vR·=vP, 将vP、vR代入得:= (4)整个系统减少的重力势能是ΔEp=MgH 整个系统增加的动能 ΔEk=Mv+Mv+Mv 要验证机械能守恒,则ΔEp=ΔEk, 即验证表达式gH=x2. 23.(10分)利用如图2所示电路可以较为准确地测量电源的电动势.图中a为标准电源(电动势为Es),b为待测电源(设电动势为Ex);供电电源的电动势为E,R为滑动变阻器,G为零刻度在中央的灵敏电流计,AB为一根粗细 均匀的电阻丝,滑动片C可在电阻丝上移动,AC之间的长度可用刻度尺量出. 图2 (1)为了完成上述实验,对供电电源的要求是E________Es,E________Ex(填“>”“=”或“<”). (2)实验步骤如下: ①按图连接好电路; ②调整滑动变阻器的滑片至合适位置,闭合开关S1; ③将S2接1,调节滑动片C使电流计示数为零,记下______; ④将S2接2,重新调节C位置,使____________,并记下____________; ⑤断开S1、S2,计算待测电源的电动势的表达式为Ex=________(用Es和所测物理量表示). 答案 (1)> > (2)③AC的长度L1 ④电流计示数再次为0 AC的长度L2 ⑤Es 解析 (1)该电路是一个并联分压电路,当Es电压等于AC电压时,使电流计示数为零,所以本实验对供电电源的要求是E>Es;E>Ex. (2)③将S2接1,调节滑动片C使电流计示数为零,记下AC的长度L1,设单位长度电阻丝的电阻为r0,此时有L1r0=Es. ④将S2接2,重新调节C位置,使电流计示数再次为零,记下AC的长度L2,此时有L2r0=Ex ⑤由以上两式可得:Ex=Es.