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    图中甲、乙两图都是利用“验证机械能守恒定律”的实验来测量当地的重力加速度g值的装置示意图．已知打点计时器的打点频率为50Hz.

    (1)这两图相比较，用哪个图所示的装置实验较好？简单说明理由．

    (2)上图中的丙是采用较好的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，其中O点为打点的第一个点，标为1，后面依次打下的一系列点迹分别为2、3、4、5…….经测量，第15至17点间的距离为11.69cm，第1至第16点间的距离为43.83cm，则打下第16个点时，重物下落的速度大小为________m·s－1.在实验误差允许的范围内，可认为重物在下落的过程中机械能守恒，由此求得重力加速度值为g＝________m·s－2(要求保留3位有效数字)．

     

    【答案】

    甲图　2.92m·s－1　9.74m·s－2

    【解析】(1)用甲图所示的装置实验较好．因为用夹子固定，可以避免乙图由于手的抖动而造成纸带上的第1个点迹被拖长和位置不确定的现象．另外由于用夹子固定纸带，便于纸带调整到竖直方向，以避免纸带与打点计时器(限位孔)之间产生较大的摩擦，而乙图中用手握住纸带，难于做到这一点．

    (2)v16＝＝2.9225(m·s－1)．

    由mgh＝mv，得：

    g＝＝＝9.74(m·s－2)

    注：本题中利用“验证机械能守恒定律”的实验来完成测量当地的重力加速度g值，这是对教材中实验方法的拓展．这种拓展，是近年来高考实验题的变化趋势．学习中需重视更新实验情景，变换实验方式，不断提高观察的思维能力．

     

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    （1）在“验证共点力合成的平行四边形法则”实验中，每次实验时都要把可移动的橡皮条的一端缓慢拉到同一位置，这就使每次拉力作用的时候，橡皮条的形变量相同．实验中记录每次拉力的大小、方向，利用力的图示法验证共点力合成时应遵循的法则．这种实验验证所使用
    等效替代
    等效替代
    法．
    （2）在实验过程中要注意：细绳、弹簧秤应与水平木板保持
    在同一水平面内（或平行）
    在同一水平面内（或平行）
    ，弹簧秤伸长的方向与细绳要
    在同一直线上
    在同一直线上
    ．
    （3）如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，可以判断其中
    甲
    甲
    同学的实验结果比较符合实验事实．

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    1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图（甲）所示，它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝；两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压．图（乙）为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正粒子源，它发出的带电粒子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中，在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致．如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后射出．
    置于高真空中的D形金属盒的最大轨道半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．粒子源S射出的是质子流，初速度不计，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，磁场的磁感应强度B，质子的质量为m，电量为q，求：
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    （1）质子最初进入D形盒的动能多大？
    （2）质子经回旋加速器最后得到的动能多大？
    （3）要使质子每次经过电场都被加速，则加交流电源的周期是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    （1）在“验证共点力合成的平行四边形法则”实验中，每次实验时都要把可移动的橡皮条的一端缓慢拉到同一位置，这就使每次拉力作用的时候，橡皮条的形变量相同．实验中记录每次拉力的大小、方向，利用力的图示法验证共点力合成时应遵循的法则．这种实验验证所使用______法．
    （2）在实验过程中要注意：细绳、弹簧秤应与水平木板保持______，弹簧秤伸长的方向与细绳要______．
    （3）如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，可以判断其中______同学的实验结果比较符合实验事实．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图14（甲）所示，它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝；两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图14（乙）为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正粒子源，它发出的带电粒子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中，在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后射出。

    置于高真空中的D形金属盒的最大轨道半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。粒子源S射出的是质子流，初速度不计，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，磁场的磁感应强度B，质子的质量为m，电量为q，求：

    （1）质子最初进入D形盒的动能多大？

    （2）质子经回旋加速器最后得到的动能多大？

    （3）要使质子每次经过电场都被加速，则加交流电源的周期是多少？

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