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1、实验题专练(四)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： 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； 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( ) AP、Q、R
2、的质量M B两个定滑轮间的距离d CR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)t1t2 (3) t3 t1 2H 4H2d2 (4)gHx2 1 2( 1 t12 1 t22 1 t32) 解析 (1)要证明，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，需要测量R的遮光片到c的距离H和遮光片的宽 度x，
3、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， x t1 x t2 即需要验证表达式，化简可得验证t1t2即可； x t1 x t2 (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， x t3 则需要验证表达式vRcos vP 即vRvP， H H2(d 2) 2 将vP、vR代入得： t3 t1 2H 4H2d2 (4)整个系统减少的重力势能是 EpMgH 整个系统增加的动能 EkMvMvMv 1 2 P2 1 2 Q2 1 2 R2 要验证机械能守恒，则 EpEk
4、， 即验证表达式gHx2. 1 2( 1 t12 1 t22 1 t32) 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)AC的长度L1 电流计示数再次为 0 AC的长度L2 Es L2 L1 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EEs；EEx. (2)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L1r0Es. E RrRAB 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 E RrRAB Ex 由以上两式可得：ExEs. L2 L1