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    18．如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，试完成下列问题：
    （1）图中方框A、B分别为：A数据采集器，B电压传感器．（选填“电压传感器”、“电流传感器”和“数据采集器”）；
    （2）在实验中，通过B、C测得的物理量的数值分别是X、Y，电动机的内阻为r，则此时电动机的输入功率的表达式P入=XY；
    （3）在实验中，电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则电动机的效率η=$\frac{mgh}{XYt}$．（重力加速度为g）

    分析 （1）与电动机并联的一定是电压传感器，相当电压表；与电动机串联的一定是电流传感器，相当电流表；
    （2）根据P=UI计算输入功率即可；
    （3）消耗的电能是xyt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，也等于消耗的电能减去电动机内阻的热能．

    解答 解：（1）A直接连接计算机；故应为数据采集器；B与电动机并联，一定是电压传感器；
    （2）A与计算机相连，是数据采集器；B与电动机并联，是电压传感器；C与电动机串联，是电流传感器；所以电压表读数是X，电流表读数是Y，故电动机输入功率为：P入=XY；
    （3）消耗的电能是Q=P入t=XYt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，故效率为：η=$\frac{mgh}{xyt}$
    故答案为：（1）数据采集器、电压传感器；（2）xy；（3）$\frac{mgh}{xyt}$

    点评 本题考查传感器在实验中的应用，解题的关键是明确实验原理，根据P=UI计算输入功率，难度不大，属于基础题．

    练习册系列答案
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    10．有两个力作用在物体上，大小分别是 F1=6N、F2=10N．则他们的合力大小不可能是（　　）
    A．3NB．6NC．10 ND．12N

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．某实验探究小组按照“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验要求按图a安装好实验装置，并且特别注意到在挂上钩码之前把木板的右端（打点计时器所在的端）适当垫高，让推动后的小车能带着纸带做匀速运动．此后挂上合适的钩码．并在小车上加上适量的法码．打开电源，让小车从静止开始运动．实验中，小车碰到左端的制动装置时，钩码尚未到达地面，断开电源取下纸带．改变钩码的质量重复以上测量过程．打点计时器工作频率为f=50Hz．

    （1）设图b是钩码质量为m，小车与砝码的总质量为M时得到的一条纸带，在纸带上选择小车开始运动的起始点为O在此后打点比较清晰处再取A、B、C、D和E五个计数点，则C点位置在刻度尺上的读数为6.05cm．如果A、B、C、D、E各计数点到O点的距离分别记为d1、d2、d3、d4、d5、请利用这五个物理量和打点计时器的工作频率f
    ①写出一个能计算小车加速度表达式a=$\frac{{（d}_{4}+{d}_{2}-2{d}_{3}）{f}^{2}}{4}$
    ②写出一个能计算小车过C点时的速度表达式Vc=$\frac{{（d}_{4}-{d}_{2}）f}{4}$
    （2）如果可以认为小车受到钩码的拉力F可以近似地等于钩码的重量mg，这个小组在做完验证牛顿运动定律实验之后认为还可以小车为研究对象利用上述数据来验证动能定理．你认为行吗？答行
    ①如果行请利用上述已有的物理量列出一个要验证的方程式$mg{d}_{3}=\frac{1}{2}M{[\frac{{（d}_{4}-{d}_{2}）f}{4}]}^{2}$
    ②如果不行请简述理由
    （3）指出认为小车受到钩码的拉力F可以近似地等于钩码的重量mg一个条件：M》m．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝$\sqrt{v}$，…．他们的实验装置如图（a）所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议．
    （1）本实验中不需要测量物体质量的理由是什么？
    （2）让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体从初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体每次通过速度传感器Q的速度v1、v2、v3、v4…，并绘制了如图（b）所示的L v图象．根据绘制出的L-v图象，若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出A
    A．L-v2图象　　　　　B．L $\sqrt{v}$图象    C．L $\frac{1}{v}$图象  D．L $\frac{1}{\sqrt{v}}$图象
    （3）本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果？

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    13．关于电场强度和电势的概念，下列说法中正确的是（　　）
    A．电场中场强相等的点，其电势一定相等
    B．电场中电势相等的点，其场强一定相等
    C．电势为零的地方，场强一定为零
    D．电势为零的地方，场强不一定为零

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    3．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交流电的瞬时电动势表达式e=220$\sqrt{2}$sin100πt，则以下说法错误的是（　　）
    A．该交流电频率是50Hz
    B．当t=0时线圈平面恰好与中性面重合
    C．当t=$\frac{1}{200}$s时，e有最大值
    D．该交流电的有效值为220$\sqrt{2}$V

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    10．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q，从静止开始在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是（　　）
    A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
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    C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为2：1
    D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于a粒子（含两个质子，两个中子的氦核）加速

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    7．为了测量某住宅大楼每层的平均高度（层高）及电梯运行情况，甲、乙两位同学在一楼  电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验，甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中，体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图所示的图象．已知t=0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层．  

    求：（1）电梯启动和制动时的加速度大小；
    （2）该大楼的层高．

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    8．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动由打点计时器打上的点的纸带计算出．

    （1）当M与m的大小关系满足M＞＞m时．才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
    （2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．为了比较容易地确定出加速度与质量M的关系，应该作a与$\frac{1}{M}$的图象．
    （3）如图2（a）为甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
    （4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如图2（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？小车及车上的砝码的总质量不同．

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