图甲是某物理小组验证系统的机械能是否守恒的实验装置,一端带有定滑轮的木板放置在水平桌面上,木板上有一小车,小车一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与钩码相连。开始时将木板固定打点计时器的一端适当垫高,在不挂钩码的条件下,轻推小车使小车能够沿木板匀速滑动。挂上钩码后,释放小车,在纸带上打出一系列小点。已知交流电源的频率为50 Hz。
(1)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个点,图中未标出。计数点间的距离x1、x2、x3、…、x6依次为:2.34 c m、2.81 cm、3.29 cm、3.76 cm、4.25 cm、4.73 cm。根据图中数据计算打下计数点5时的速度v5= m/s,小车运动的加速度a= m/s2;(保留三位有效数字)
(2)实验中测出小车的质量为M、钩码的质量为m,计时器的打点周期为T。若不计小车沿木板运动时下降的高度,从打下计数点l到计数点5的过程中,小车和钩码组成的系统,减小的重力势能(用x1、x2、…、m、M、g和r表示)△Ep= ,增加的动能△Ek= 。
本题为选做题,考生只选择一题作答。若两题都作答,则按24-1题计分。
24-1.(本题供使用选修1一1教材的考生作答。)
一台理想变压器,其原线圈2200匝,副线圈440匝。副线圈接一个100Ω的负载电阻,当原线圈接在44V直流电源上时,电压表示数为▲V,电流表的示数为▲A。
24-2.(本题供使用选修3一1教材的考生作答。)
电源的电动势为4.5V,内电阻为0.50Ω,外电路接一个4.0Ω的电阻,这时流过电源的电流为 ▲A,路端的电压为 ▲V。
如图7-6-7所示,总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时底端相齐.当略有拉动时其一端下落,则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度为________________________.
图7-6-7
将物体由地面竖直上抛,不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H.当物体在上升过程中的某一位置,它的动能是重力势能的2倍,则这一位置的高度为________________________.(取地面为参考面)
气球以10 m/s的速度匀速上升,当它上升到离地15 m高时,从气球里掉下一个物体,如果不计空气阻力,则物体落地时的速度为______________m/s.
如图7-5-9所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中,物块2的重力势能增加了_______,物块1的重力势能增加了_______.
图7-5-9