(1)某研究性学习小组用如图1所示装置验证机械能守恒定律.图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动

◎ 题目

(1)某研究性学习小组用如图1所示装置验证机械能守恒定律.图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.在水平地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重垂线确定出A、B点在白纸上的投影点N、M.用米尺量出AN的高度H、BM的高度h,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.

魔方格

①用题中所给的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△EP=______,动能的增加量△Ek=______;
②要想验证小球从A到B的过程中机械能守恒,只需验证关系式______成立即可.
(2)①在“测金属电阻率”实验中,用螺旋测微器测得金属丝的直径的读数如图2所示,则直径d=______mm.
②测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为25Ω.
在用伏安法测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______.(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在虚框内(图3).
电流表 A1(量程40mA,内阻约0.5Ω)
电流表A2(量程10mA,内阻约0.6Ω)
电压表V1 (量程6V,内阻约30kΩ)
电压表V2(量程1.2V,内阻约的20kΩ)
滑动变阻器R1(范围0-10Ω)
滑动变阻器R2(范围0-2kΩ)

◎ 答案


(1)重力势能的减小量等于重力做功:△Ep=mgh=mg(H-h)
动能增量为:.△EK=
1
2
m
v2B
=
mgx2
4h2

从A到B过程中,重力势能的减小量与动能的增加量,均有重力大小.故可以消去.
因此只要验证H-h=
x2
4h
,即可确定守恒.
(2)由于可动刻度的“0”在固定刻度下方,因此固定刻度的读数为:0.5mm,可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm,所以最终读数为:0.5mm+0.4000mm=0.900mm.
由于估读情况不同,为减小读数误差,根据电源电动势1.5V,而待测电阻阻值为25Ω,因此选量程为40mA电流表,故选电流表A1;对于电压来说,量程为1.2V,虽然低于1.5V,但相对于6V来讲准确.故选:电压表V2,滑动变阻器的特点是:电阻大的调节精度低,电阻变化快,操作不方便,故选小电阻的,即选R1
伏安法测电阻时,测量较大电阻用安培表内接法,测量较小电阻用安培表外接法,本题待测电阻与安培表电阻相接近,故采用安培表外接法,电路图如图所示;

魔方格
故答案为:(1)①mg(H-h),
mgx2
4h

②H-h=
x2
4h

(2)①0.900
②Al,V2,R1,测量电路原理图如图.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)某研究性学习小组用如图1所示装置验证机械能守恒定律.图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动…”主要考查了你对  【实验:验证机械能守恒定律】,【实验:测定金属的电阻率】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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