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1、實驗題專練(四)
(限時：15分鐘)
22．(5分)某同學利用如圖1所示裝置驗證以下兩個規(guī)律：
①兩物塊通過不可伸長的細繩相連接，沿繩方向的分速度大小相等；
②系統(tǒng)機械能守恒．
圖1
P、Q、R為三個完全相同的帶有遮光片的物塊，P、Q用細繩連接，放在水平氣墊導軌上，物塊R與輕質滑輪連接，放在細繩正中間，三個光電門分別放置于a、b、c處，調整三個光電門的位置，能實現(xiàn)同時被遮光．最初細繩水平，現(xiàn)將三個物塊由靜止釋放．(忽略R上的遮光片到輕質滑輪間的距離)
(1)為了能完成實驗目的，除了記錄P、Q、R的遮光片的遮光時間t1、t2、t3外，還必須測量的物理量有( )
A．P、Q、
2、R的質量M
B．兩個定滑輪間的距離d
C．R的遮光片到c的距離H
D．遮光片的寬度x
(2)根據(jù)裝置可以分析出P、Q的速度大小相等，則驗證的表達式為______________．
(3)若要驗證物塊R沿繩方向的分速度與物塊P的速度大小相等，則驗證的表達式為________________．
(4)若已知當?shù)刂亓铀俣葹間，則驗證系統(tǒng)機械能守恒的表達式為________________．
答案 (1)BCD (2)t1＝t2 (3)＝
(4)gH＝x2
解析 (1)要證明①，需要測量兩個定滑輪間的距離d和R的遮光片到c的距離H，通過幾何關系可證明沿繩的分速度相等；要證明②，需要
3、測量R的遮光片到c的距離H和遮光片的寬度x，根據(jù)運動學公式和動能定理列式可驗證機械能守恒，故B、C、D正確．
(2)物塊P的速度vP＝，物塊Q的速度vQ＝，因此若要分析出P、Q的速度大小相等，
即需要驗證表達式＝，化簡可得驗證t1＝t2即可；
(3)物塊R的速度vR＝，要驗證物塊R沿繩方向的分速度與物塊P的速度大小相等，
則需要驗證表達式vRcos θ＝vP
即vR·＝vP，
將vP、vR代入得：＝
(4)整個系統(tǒng)減少的重力勢能是ΔEp＝MgH
整個系統(tǒng)增加的動能
ΔEk＝Mv＋Mv＋Mv
要驗證機械能守恒，則ΔEp＝ΔEk，
即驗證表達式gH＝x2.
23．(10分)
4、利用如圖2所示電路可以較為準確地測量電源的電動勢．圖中a為標準電源(電動勢為Es)，b為待測電源(設電動勢為Ex)；供電電源的電動勢為E，R為滑動變阻器，G為零刻度在中央的靈敏電流計，AB為一根粗細
均勻的電阻絲，滑動片C可在電阻絲上移動，AC之間的長度可用刻度尺量出．
圖2
(1)為了完成上述實驗，對供電電源的要求是E________Es，E________Ex(填“>”“＝”或“<”)．
(2)實驗步驟如下：
①按圖連接好電路；
②調整滑動變阻器的滑片至合適位置，閉合開關S1；
③將S2接1，調節(jié)滑動片C使電流計示數(shù)為零，記下______；
④將S2接2，重新調節(jié)C位置
5、，使____________，并記下____________；
⑤斷開S1、S2，計算待測電源的電動勢的表達式為Ex＝________(用Es和所測物理量表示)．
答案 (1)> > (2)③AC的長度L1
④電流計示數(shù)再次為0 AC的長度L2 ⑤Es
解析 (1)該電路是一個并聯(lián)分壓電路，當Es電壓等于AC電壓時，使電流計示數(shù)為零，所以本實驗對供電電源的要求是E>Es；E>Ex.
(2)③將S2接1，調節(jié)滑動片C使電流計示數(shù)為零，記下AC的長度L1，設單位長度電阻絲的電阻為r0，此時有L1r0＝Es.
④將S2接2，重新調節(jié)C位置，使電流計示數(shù)再次為零，記下AC的長度L2，此時有L2r0＝Ex
⑤由以上兩式可得：Ex＝Es.
全國通用版2019高考物理總復習精準提分練：實驗題專練四
