因此,必须测出m1、m2、h并利用v=at求得速度,其中由于m1g-T=m1a,T-m2g=m2a,所以a=g。因此选①②或①③均可。结合此实验原理易知绳子适当长一些便于操作,但不可过长;m1与m2越接近,摩擦等阻力对实验测量的影响越明显,为提高实验结果的准确度,应选①③。多次测量求平均值的方法在测量型实验中经常应用。
Ⅱ.(1)由题意可知,直流电压表内阻已知,量程知道,可作为电流表使用,将相关元件如图(见答案图)连接后,应用闭合电路欧姆定律可达到实验目的。
(2)U1=0.9 V,U2=0.7 V
由闭合电路欧姆定律可得
S1与S2均闭合时,E=(RV+R1) ①
S1闭合,S2断开时,E=(RV+R1+R2) ②
①②联立并代入数据可得E=6.3 V R1=6 000 Ω
改装后电压表的量程U=U0=×1 V=7 V。
23、(14分)
设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB和BC段所用的时间为t,则有
l1=v0t+ ①
l1+l2=2v0t+2at2 ②
联立①②式得
l2-l1=at2 ③
3l1-l2=2v0t ④
设O与A的距离为l,则有
l= ⑤
联立③④⑤式得
l= ⑥
24、(18分)
(1)设小球第一次到达最低点时,滑块和小球速度的大小分别为v1、v2,由机械能守恒定律得
①
小球由最低点向左摆到最高点时,由机械能守恒定律得
②
联立①②式得
v1=v2= ③
设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向向右为正,有
I=0-mv1
解得I=-m ④
(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中,设绳的拉力对小球所做功为W,由动能定理得
mgl+W= ⑤
联立③⑤式得
W=- ⑥
小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小为。
25、(22分)
(1)设磁场左边界与x轴相交于D点,与CO相交于O′点,由几何关系可知,直线OO′与粒子过O点的速度v垂直。在直角三角形OO′D中∠OO′D=30°。设磁场左右边界间距为d,则OO′=2d。依题意可知,粒子第一次进入磁场的运动轨迹的圆心即为O′点,圆弧轨迹所对的圆心角为30°,且O′A为圆弧的半径R。
由此可知,粒子自A点射入磁场的速度与左边界垂直。A点到x轴的距离
①
由洛仑兹力公式、牛顿第二定律及圆周运动的规律,得
qvB= ②