Question

【題目】如圖為“驗證動能定理”的實驗裝置．鉤碼質量為m，小車和砝碼的總質量M＝300g．實驗中用鉤碼重力的大小作為細繩對小車拉力的大小．實驗主要過程如下：

①安裝實驗裝置；

②分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度；

③計算小車的動能增量和對應細繩拉力做的功，判斷兩者是否相等．

(1)以下關于該實驗的說法中正確的是________．

A．調整滑輪高度使細繩與木板平行

B．為消除阻力的影響，應使木板右端適當傾斜

C．在質量為10g、50g、80g的三種鉤碼中，挑選質量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理

D．先釋放小車，然后接通電源，打出一條紙帶

(2)在多次重復實驗得到的紙帶中選擇點跡清晰的一條．測量如圖，打點周期為T，當地重力加速度為g.用題中的有關字母寫出驗證動能定理的表達式________．

(3)寫出兩條引起實驗誤差的原因________________________；________________________.

【答案】 AB 長度測量的誤差 用mg代替繩子的拉力

【解析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項，了解平衡摩擦力的方法；由勻變速運動的推論求出滑塊的瞬時速度，代入動能定理表達式即可正確解題。

(1)小車運動中受到重力、支持力、繩的拉力、摩擦力四個力的作用．首先若要使小車受到合力等于繩上的拉力，必須保證：摩擦力被平衡、繩的拉力平行于接觸面，故A、B正確；在保證鉤碼重力等于細繩上的拉力及上述前提下對小車有：，對鉤碼：，解之有，可見只有當時才有 ，故應選用10g的鉤碼最為合理，C錯誤．打點計時器的使用要求是先接通電源，待其工作穩定后再釋放小車，D錯誤．

(2)由題圖知、，故動能變化量為，合力所做功，故需驗證的式子為

(3)從產生的偶然誤差考慮有長度測量的誤差；從系統誤差產生的角度考慮有用mg代替繩子的拉力、電源頻率不穩定、摩擦力未完全被平衡等引起的誤差(答案合理皆可)．

【題型】實驗題
【結束】
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【題目】某探究小組要盡可能精確地測量電流表○A1 的滿偏電流，可供選用的器材如下：

A.待測電流表A1 (滿偏電流Imax約為800 μA、內阻r1約為100Ω，表盤刻度均勻、總格數為N)

B.電流表A2 (量程為0.6 A、內阻r2＝0.1Ω)

C.電壓表V (量程為3V、內阻RV＝3kΩ)

D.滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)

E.電源E(電動勢有3V、內阻r約為1.5Ω)

F.開關S一個，導線若干

(1)該小組設計了圖甲、圖乙兩個電路圖，其中合理的是________(選填“圖甲”或“圖乙”)．

(2)所選合理電路中虛線圈處應接入電表________(選填“B”或“C”)．

(3)在開關S閉合前，應把滑動變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”)．

(4)在實驗中，若所選電表的讀數為Z，電流表A1的指針偏轉了n格，則可算出待測電流表A1的滿偏電流Imax＝________.

Answer 1

【答案】 圖乙 C b

【解析】本題①的關鍵是根據變阻器的全電阻遠小于待測電流表內阻可知，變阻器應采用分壓式接法；題②的關鍵是根據串聯電路電流相等可知虛線處應是電流表B；題③關鍵是明確閉合電鍵前應將變阻器滑片置于輸出電壓最小的一端；題④的關鍵是求出待測電流表每小格的電流．

(1)由于待測電流表的量程較小，而內阻大于滑動變阻器的最大阻值，為了減小誤差，應選用乙電路圖．

(2)由于兩塊電流表的量程差距較大，只能選用電壓表當電流表使用，故選C.

(3)乙電路圖中滑動變阻器采用的是分壓式接法，在閉合開關前，要求測量電路的分壓為零，故滑動變阻器的滑片P應置于b端．

(4)根據串聯電路的特點，可得：，解得：