问题 填空题

(1)在《验证机械能守恒定律》的实验中,已知重锤的质量为m,使用的交流电的频率为f.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量并通过计算,就可以验证机械能守恒定律.

①如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为sl,点C、E间的距离为s2,用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为vc______,打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤的重力势能的减少量为______,动能的增加量为______.

②某同学上交的实验报告显示,重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能,则出现这一问题的原因可能是______.(填字母)

A.重锤的质量测量错误

B.该同学实验操作时先释放纸带,后接通电源

C.重锤下落时受到的阻力过大

D.所用交流电源的实际频率f大于50赫兹.

答案

①在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,故C点的速度为:

vc=

s1+s2
4T
=
s1+s2
4
f

重力势能的减小量等于重力做功大小,故有:

△Ep=mg(s0+s1

动能增量为:EK=

1
2
m
v2c
=
mf2(s1+s2)2
32
  

故答案为:

s1+s2
4
f,mg(s0+s1),
mf2(s1+s2)2
32

 ②A、由mgh=

1
2
mv2可知,重锤的质量与实验的数据无关,所以重锤的质量测量错误 不会影响实验的数据,所以A错误;

B、先释放纸带,后接通电源,影响打点的多少,不会导致动能增量大于势能减小量,故B错误;

C、重锤下落时受到的阻力过大,会使物体的速度减小,不会使物体的动能变大,所以C错误;

D、交流电源的频率不等于50HZ.此时点之间的时间间隔不是0.02s,所以此时的测量的速度可能会大于真实的数值,导致重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,所以D正确.

故选D.

单项选择题 案例分析题
单项选择题

(三)阅读下面短文,回答下 * * 题。

1946年诞生的世界上第一台计算机,体积达90多立方米,重30多吨。后来有了半导体,造出了超大规模集成电路,使电子计算机体积大大减小了。但这种集成电路小型化已接近极限,要在这基础上提高其存储和运算速度也越来越难。

由于计算机最基本构件是开关元件,于是专家们设想,假若有机物分子也具备“开”“关”功能,岂不可以造出“有机物计算机”吗后来,科学家发现,半醌类有机化合物分子及蛋白质分子中的氢都具备“开”“关”这两种电态功能。因此,从理论上说,只要用半醌类有机化合物分子或蛋白质分子作元件,就能制造出“半醌型”或“蛋白质型”的计算机。人们把它们称为“生物计算机”或“分子计算机”。

生物计算机具有“半永久性”。它有许多优点:一是密集度可达现在集成电路的10万倍;二是运算速度可达半导体开关件的1000倍以上;三是这种由生物分子构成的“生物芯片”也同一般生物一样,具有“自我修复”功能,出了故障可“自我修复”,所以这种生物计算机可靠性高,经久耐用;四是生物元件是用化学能工作,所需能量甚少,不存在元件发热问题。

生物计算机的研制始于20世纪60~70年代。美国1983年11月召开了专门学术会议,对生物计算机的研制从理论到实践进行了深入探讨。 日本此项研究由“未来电子仪器科研协会”和通产省指导进行。英国也拨款3000万英镑用于生物计算机的研究开发。

目前,生物计算机的研制处于初始阶段,专家们预计,下世纪初叶,可望有突破性进展,并使数字电子计算机产生新的功能。无疑,生物计算机一旦问世,将是计算机科学领域的一次新的革命。

下列说法符合原文意思的是哪一项?()

A.半导体集成电路计算机,发展到现在已经没有发展前途了。

B.生物计算机与数学电子计算机的基本原理是一致的。

C.生物计算机出了故障可以“自我修复”,因此不会损坏。

D.目前,生物计算机已成了科研热点,许多国家都在进行这方面的研究工作。