1、1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 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、
2、 Q、 R 的质量 MB两个定滑轮间的距离 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) t3t1 2H4H2 d2(4)gH x212 (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
3、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，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 P
4、2 12 Q2 12 R2要验证机械能守恒，则 Ep Ek，即验证表达式 gH x2 .12 (1t12 1t22 1t32)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 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
