1、1实验题专练(四)1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 1P、 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 MB两个定滑
2、轮间的距离 dC R 的遮光片到 c 的距离 HD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_2答案 (1)BCD (2) t1 t2 (3) (4) gH x2t3t1 2H4H2 d2 12 (1t12 1t22 1t32)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
3、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，xt1 xt2即需要验证表达式 ，化简可得验证 t1 t2即可；xt1 xt2(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，xt3则需要验证表达式 vRcos vP即 vR vP，HH2 (d2)2将 vP、 vR代入得： t3t1 2H4H2 d2(4)整个系统减少的重力势能是 Ep MgH整个系统增加的动能 Ek Mv Mv Mv12 P2 12 Q2 12 R2要
4、验证机械能守恒，则 Ep Ek，即验证表达式 gH x2 .12 (1t12 1t22 1t32)2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 EsL2L1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 L1r0 Es.ER r RAB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 ExER r RAB由以上两式可得： Ex Es.L2L1
