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    4．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过轻质定滑轮（摩擦不计）的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
    （1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则不需要测量的物理量有D．
    A．物块的质量m1、m2；       B．物块A下落的距离h；
    C．物块A下落距离h所用的时间t； D．绳子的长度L．
    （2）下列措施对提高实验准确程度无作用的是B．
    A．绳的质量要轻；
    B．两个物块的质量之差要尽可能小；
    C．尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
    D．对同一高度进行多次测量取平均值．
    （3）已知重力加速度为g．利用第（1）问中测出的物理量可以求出系统减少的重力势能为（m1-m2）gh，系统增加的动能为$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）^{2}{g}^{2}{t}^{2}}{2（{m}_{1}+{m}_{2}）}$．

    分析 （1）这个实验的原理是要验证m1、m2的增加的动能和m1、m2减少重力势能是不是相等，所以我们要测量的物理量有：物块的质量m1、m2； 物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间或物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间．
    （2）如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能，造成实验误差；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大；m1、m2相差越大，整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小．物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动．这些都是减小系统误差，提高实验准确程度的做法．
    （3）当A下落h，则系统重力势能减少了：（m1-m2）gh，系统动能增加了：$\frac{1}{2}$（m1+m2）v2，并根据v=at，结合整体求得加速度，从而即可验证机械能守恒定律．

    解答 解：（1）通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，因此运用整体法求得系统的加速度大小，再由运动学求得速度的大小，从而确定动能的变化，因此不需要测量绳子的长度．
    本题选择不需要测量，故选：D．
    （2）如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能，造成实验误差；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大；m1、m2相差越大，整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小．物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动．这些都是减小系统误差，提高实验准确程度的做法，故B不起作用．
    （3）由题意可知，系统减少的重力势能为：△EP=（m1-m2）gh；
    当下落h时，设速度为v，由整体法，解得：a=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}g$；
    根据运动学公式，则速度为v=at=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}g$t；
    则动能的变化为：△EK=$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）^{2}{g}^{2}{t}^{2}}{2（{m}_{1}+{m}_{2}）}$
    故答案为：
    （1）D．
    （2）B．
    （3）（m1-m2）gh，$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）^{2}{g}^{2}{t}^{2}}{2（{m}_{1}+{m}_{2}）}$．

    点评 此题为一验证性实验题．要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断如何减小实验误差．掌握各种试验方法是解题的关键，注意求得系统下落的加速度大小是解题的突破口．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体A、B的受力个数分别为（　　）
    A．3、2B．3、4C．4、3D．5、4

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．在如图所示的电路中，开关S1、S2、S3、S4均闭合，C是两极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一带电油滴P．则下列措施中能使油滴P一定向下运动的是（　　）
    A．断开S1增大电容器极板间的距离
    B．断开S2，同时减小电容器两极板间的距离
    C．断开S3，同时增大电容器两极板间的距离
    D．断开S4，同时增大电容器两极板间的距离

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图所示，在一个范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起，使其呈水平状态．已知金属棒长L=0.1m，质量m=0.05kg，棒中通有I=10A的向右的电流，取g=10m/s2．
    （1）若磁场的磁感应强度B=0.2T，求此时金属棒受到的安培力F的大小，方向向哪？
    （2）若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．下列说法中正确的是（　　）
    A．伽利略的理想斜面实验告诉我们，牛顿第一定律能被实验直接验证
    B．水平面上推越重的物体所需的推力越大，所以物体与地面的静摩擦力大小与物体对地面的压力大小成正比
    C．物体在变力作用下一定作圆周运动
    D．物体在变力作用下可能做直线运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    9．某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒定律”的实验：如图甲所示，在小车A的前端黏有橡皮泥，在小车A后面连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

    （1）若得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点，则应选DE段来计算A和B碰后的共同速度．（填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）

    （2）已测得小车A的质量为0.40kg，小车B的质量为0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为0.420kg•m/s，碰后总动量为0.417kg•m/s．（保留三位有效字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示，一水桶上系有三条绳子a、b、c，分别用它们提起相同的水时，下列说法中正确的是（　　）
    A．a绳中张力最大B．b绳中张力最大
    C．c绳中张力最大D．三条绳子中张力一样大

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    13．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4-6伏，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02秒打一次点．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．某学习小组在研究小灯泡灯丝电阻和温度的关系时，描绘了一只小灯泡（3.6V　0.3A）的伏安特性曲线．实验中除红外测温仪、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
    A．电源E（电动势为0.6V）       
    B．电压表V1（量程为0～3V，内阻约为2kΩ）
    C．电压表V2（量程为0～5V，内阻约为4kΩ）
    D．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω）
    E．电流表A2（量程为0～100mA，内阻约为2Ω）
    F．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）
    G．滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ，额定电流100mA）
    为了便于调节，减小读数误差和系统误差，请你选择合适的电压表、电流表和滑动变阻器CDF（填所选仪器前的字母序号），并为该小组设计电路图，画在虚线框内．

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