Question

（1）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．
①实验中木板略微倾斜，这样做______；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
②实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W₁，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W₁，…；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第四次的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为______ m/s．

③若根据多次测量数据画出的W-v草图如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是______．
A．W∝      B．W∝     C．W∝v²       D．W∝v³
（2）为了测量一个“12V、5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：
电源：12V，电阻不计；
电流表：0～0.6A，0～3A，内阻可忽略；
电压表：0～3V，0～15V，内阻很大；
滑动变阻器：阻值范围0～20Ω，允许最大电流1A
开关一个，导线若干
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V．
①按画出的电路图，在下面图中的实物图上连接
②某位同学测得小灯泡的伏安特征曲线如图所示，某次测量时，小灯泡电流强度大小为0.40A，则此时加在它两端的电压为为______A，此时小灯泡的实际功率为______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）题中平衡摩擦力的目的是橡皮筋对小车的拉力即为小车受到的合力，根据动能定理应探究合力功与小车动能变化的关系，若画出的图象是曲线，不能断定表示纵轴与横轴的具体关系，此时可以将横轴量改为平方、倒数、平方根…，知道画出的图象是直线为止．
（2）题的关键是题意要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于电流表内阻为零，所以电流表应用内接法．
解答：解：（1）①实验中木板略微倾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋对小车的拉力为小车受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，所以C正确，同时可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动，故D正确，显然A、B错误．
  ②小车速度为v=m/s=2m/s  
  ③根据数学函数知识可知，图线可能是抛物线（二次函数）或三次函数，不可能是双曲线或平方根曲线，所以AB错误CD正确，故猜想肯定不正确的是AB．
（2）①由于要求通过小灯泡的电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于电流表内阻可忽略，所以电流表应用内接法，电路图如图所示，实物连线图如下图所示

    ②由I-U图象可读出I=0.4A时，U=6.0V，则小灯泡的功率为P=UI=6.0×0.4W=2.4W   
故答案为（1）①CD，②2，③AB
         （2）①如图，②6.0，2.4
点评：弄清实验原理以及注意事项，是求解实验题的关键，注意用图象法探究物理规律时，只有画出的图线是直线时才能确定表示纵轴和横轴的两量间的线性关系，若是曲线，则通过取倒数、平方、开方等方式，直到画出的图线是直线为止．