17.光電計時器結(jié)構(gòu)如圖a所示,當(dāng)有物體從M、N間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間,若知物體的長度,就可知道物體通過光電門的速度.如圖b,E、F為上下兩個光電門,現(xiàn)要利用此裝置探究機械能守恒定律.

①讀出如圖c游標(biāo)卡尺測量的物塊A厚度為1.21cm.
②讓物塊A從某一位置下落,通過測量并計算得出它通過光電門E和F的速度分別為v1和v2,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,若要探究物塊在EF之間運動的過程機械能是否守恒,還需測量的物理量為E、F之間的距離L.
③若$\frac{1}{2}m({v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2})$和mgL在誤差允許的范圍內(nèi)相等,則可說明物塊的機械能守恒.(用物理量的字母符號表示)

分析 游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù);測出兩光電門間的距離,如果物體在兩光電門間的動能之差等于物體重力勢能的變化,則物體的機械能守恒.

解答 解:①由圖示游標(biāo)卡尺可知,主尺示數(shù)為1.2cm,游標(biāo)尺示數(shù)為1×0.1mm=0.01cm,
游標(biāo)卡尺示數(shù)為1.2cm+0.01cm=1.21cm;
②③用刻度尺測出E、F兩點間的距離L,如果物體從E到F過程中動能的變化量$\frac{1}{2}m({v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2})$與物體重力勢能的變化量mgL在誤差允許的范圍內(nèi)相等,則可說明物塊的機械能守恒.
故答案為:①1.21;
②E、F之間的距離L;
③$\frac{1}{2}m(v_2^2-v_1^2)$;mgL

點評 求出研究對象的動能變化量和重力勢能的變化量進行比較即可驗證機械能守恒.
物理實驗如何變化,正確理解實驗原理都是解答實驗的關(guān)鍵,同時加強物理基本規(guī)律在實驗中的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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A.在原、副線圈中,通過每匝線圈的磁通量時時刻刻都不相同
B.通過原、副線圈的交變電流的頻率相同
C.變壓器輸入電壓的最大值為240V
D.變壓器輸入功率為40W

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8.a(chǎn)、b兩物體從同一位置沿同一直線運動,它們的v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是( 。  
A.a、b加速時,物體a的加速度等于物體b的加速度
B.20 s時,a、b兩物體相距最遠
C.60 s時,物體a在物體b的前方
D.40 s時,a、b兩物體速度相等,相距200m

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5.如圖所示,重力為10N的木塊被大小為20N的水平推力F壓著,靜止在豎直墻面上.當(dāng)推力F的大小變?yōu)?0N時,則:(g=10m/s2)( 。
A.木塊所受摩擦力為10N,方向豎直向上
B.木塊所受摩擦力為20N,方向豎直向上
C.木塊所受摩擦力大于10N,方向豎直向上
D.木塊所受墻的彈力為30N,方向水平向右

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12.某物體以初速度v0=1m/s在水平直軌道上運動,以初速度方向為正方向,在0-40s內(nèi)其加速度a隨時間t的變化規(guī)律如圖所示,則下列說法中正確的是( 。
A.物塊在t=20s時的速度大小為20m/s
B.物塊在t=40s時的速度大小為11m/s
C.物塊在20-40s內(nèi)的速度變化量大小為20m/s
D.物塊在10-20s內(nèi)通過的路程為零

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2.如圖所示,固定在傾斜面光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),桿與水平方向的夾角α=30°,圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,彈簧處于原長h,讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下,滑到桿的底端時速度恰為零,則在圓環(huán)下滑過程中( 。
A.圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.當(dāng)彈簧垂直于光滑桿時圓環(huán)的動能最大
C.彈簧的最大彈性勢能為$\frac{3}{2}$mgh
D.彈簧轉(zhuǎn)過角60°時,圓環(huán)的動能為$\frac{mgh}{2}$

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A.可以將電咖啡壺直接與市電相連,只是電功率是3520W
B.電咖啡壺應(yīng)接在A、B線圈匝數(shù)比為2:1的B線圈兩端,且B線圈繞制的導(dǎo)線較粗
C.電咖啡壺通過變壓器正常工作時,與市電相連的線圈中電流為8A
D.電咖啡壺通過變壓器正常工作時,電熱絲中的交變電流頻率為60Hz

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