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實驗題專項練(四)1.(8分)某實驗小組利用智能的相關(guān)軟件來驗證機(jī)械能守恒定律,裝置圖如圖甲所示,盒子A、B分別系在一條跨過定滑輪的不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線的兩端,實驗步驟如下:a.測出盒子A和的總質(zhì)量m0;b.將放到盒子A中,調(diào)整盒子B中細(xì)沙的質(zhì)量,使整個裝置恰能處于靜止?fàn)顟B(tài);c.在盒子B的下端掛一個質(zhì)量為m的鉤碼C,用手拉住盒子A,穩(wěn)定后由靜止釋放;d.通過軟件測得的加速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。(1)根據(jù)圖像,最好選擇時間段的運(yùn)動過程,進(jìn)行機(jī)械能守恒定律的驗證。
(2)在(1)所選的時間段內(nèi),盒子B的末速度大小v=m/s,下落的高度h=m。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,若要驗證機(jī)械能守恒定律,需要驗證的關(guān)系式為(用所給物理量的符號表示)。
答案(1)2.0~3.5s(2)1.20.90(3)mgh=12(2m0+m)v解析(1)0~2.0s內(nèi)加速度為零,可能還沒有釋放,4.0~6.0s內(nèi)加速度為零,可能落地,2.0~3.5s內(nèi)加速度不為零,在加速運(yùn)動,所以最好選擇2.0~3.5s時間段的運(yùn)動過程,進(jìn)行機(jī)械能守恒定律的驗證。(2)由圖像可得,加速階段速度增加Δv=at=0.8×1.5m/s=1.2m/s,則盒子B的末速度大小v=Δv+v0=1.2m/s,下落的高度h=12at2=0.90m(3)A、B、C組成的系統(tǒng)加速運(yùn)動時,如果機(jī)械能守恒,B、C減少的重力勢能等于A增加的重力勢能和系統(tǒng)增加的動能之和,則有(m0+m)gh=m0gh+12(2m0+m)v2,即mgh=12(2m0+m)v2.(8分)(2024廣東高三階段練習(xí))某多用電表的電阻擋內(nèi)部電路示意圖如圖甲所示,該多用電表長時間未使用。(1)王同學(xué)在對該表進(jìn)行歐姆調(diào)零時,該多用電表的B表筆應(yīng)為(選填“紅”或“黑”)表筆。
(2)由于長時間未使用,該表內(nèi)部電源電動勢發(fā)生了較大變化,導(dǎo)致無法進(jìn)行歐姆調(diào)零。為了測得現(xiàn)在的電源電動勢,王同學(xué)將毫安表和電阻箱串聯(lián)在兩表筆間,實驗電路如圖乙所示,實驗時選擇電阻擋“×1”擋位,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,當(dāng)毫安表的讀數(shù)為100mA時,多用電表指針恰好指在整個表盤的中央刻度處,則該多用電表電阻擋的表頭G的量程為mA。
(3)連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記錄多組電阻箱阻值R和通過毫安表的電流I,作出R1I圖像如圖丙所示,則電源的電動勢E=(用a和b表示);該方法測得的電動勢(選填“有”或“無”)(4)該同學(xué)觀察到多用電表指針恰好指在整個表盤的中央刻度處的數(shù)值為15,則該電阻表在可以正常使用的情況下,電源的電動勢為V。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
答案(1)黑(2)200(3)ba(4)3.0解析(1)電流從多用電表的紅表筆流入,從多用電表的黑表筆流出,則B表筆應(yīng)為黑表筆。(2)設(shè)多用電表電阻擋的表頭G的量程為Ig,由題意可得12Ig=100mA,解得Ig=200mA。(3)設(shè)回路中除電阻箱之外的總電阻為r,根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=I(R+r),整理得R=EIr,電源的電動勢為E=k=b由于表達(dá)式E=I(R+r)中,r為回路中除電阻箱之外的總電阻,包含了毫安表的內(nèi)阻,可知該方法
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