题目内容

（1）某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v．已知小车质量为200g．精英家教网
①某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图（乙）所示，速度v随位移s变化规律如图（丙）所示，数据如表格．利用所得的F-s图象，求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=
 
J，此过程动能的变化△EK=
 
J（保留2位有效数字）．
s/m F/N v/m′s-1
0.30 1.00 0.00
0.31 0.99 0.31
0.32 0.95 0.44
0.35 0.89 0.67
0.40 0.81 0.93
0.45 0.70 1.10
0.52 0.60 1.30
②指出下列情况可减小实验误差的操作是
 
（填选项前的字母，可能不止一个选项）
A．使拉力F要远小于小车的重力；
B．实验时要先平衡摩擦力；
C．要使细绳与滑板表面平行．
（2）某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：
器材（代号） 规格
电流表（A1）
电流表（A2）
电压表（V1）
电压表（V2）
滑动变阻器（R）
直流电源（E）
开关（S）、导线若干
毫米刻度尺、游标卡尺
多用电表
一节两端可封住的绝缘PVC水管		 量程0～1mA，内阻约为50Ω
量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω
量程0～3V，内阻约为10kΩ
量程0～15V，内阻约为50kΩ
阻值范围0～50Ω，允许最大电流0.5A
输出电压15V，内阻不计
①用毫米刻度尺测量如图（甲）所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L；
②用游标卡尺测量水管内径为d，如图（乙）所示的读数为
 
mm；
③用多用电表测量两接线柱间装满自来水电阻约20kΩ；
④为提高实验结果的准确程度，电流表应选用
 
，电压表应选用
 
（以上均填器材代号）；
⑤为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如（丙）图所示．接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？
 
（只要填写图中导线字母代号）；
⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ=
 
．（用以上测得的物理量符号表示）
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分析：（1）①根据F-s图象s=0.30m和0.52m所对应的力的大小，由于力是均匀变化的，根据
F1+F2
2
求出F的平均值，然后即可求出功的大小；在速度v随位移s变化图象上求出s=0.30m时的速度大小和s=0.52m时的速度大小，即可求出动能的变化；
②当平衡了摩擦力和细绳与滑板表面平行时，绳子上的拉力才等于小车所受合外力．
（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；根据电源电压选择电压表，根据电路最大电流选择电流表；根据电路故障现象分析电路故障原因；由欧姆定律与电阻定律分析答题．
解答：解：（1）①根据F-s图象图象可知，当s1=0.30m时，F1=1.00N，s2=0.52m时，F2=0.56N，
因此：W=
F1+F2
2
×（s2-s1）=0.172J，
速度v随位移s变化图象可知：
s1=0.30m，v1=0，s2=0.52m时，v2=1.24m/s
△Ek=
1
2
mv22-
1
2
mv12=0.15J
②该实验中不是利用悬挂的重物的重力表示绳子的拉力，而是直接测量出绳子的拉力，因此不需要使拉力F要远小于小车的重力，故A错误；
当平衡了摩擦力和细绳与滑板表面平行时，绳子上的拉力才等于小车所受合外力，故BC正确；故选BC．
（2）②由图象游标卡尺可知，游标卡尺读数为d=21mm+4×0.1mm=21.4mm；
④电路中最大电流Im=
E
R
=
15
20
mA=0.75mA，电流表应选A1，电源电动势为15V，电压表选V2；
⑤因滑动变阻器采用的是分压式接法，故若电压表、电流表有示数但几乎不变说明导线C断路．   
⑥根据欧姆定律R=
U
I
及电阻定律R=
ρL
π(
d
2
)2
，解得：ρ=
πd2U
4IL
．
故答案为：（1）①0.18；0.17；②B、C；（2）②21.4； ④A1，V2；⑤c；⑥
πd2U
4IL
．
点评：（1）该实验在原来的基础上有所改进和创新，只要明确了其实验原理，正确应用基本物理知识即可正确解答．
（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数，游标卡尺不需要估读．
练习册系列答案
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（1）某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
①某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径d=
 
cm．
②图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为△tA、△tB．用刻度尺测出光电门A、B问的距离h，已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g，在误差范围内，若公式
 
成立，就可以验证机械能守恒（用题目中给出的物理量符号表示）．
（2）用下列器材组成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能描绘出小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1（量程6V，内阻很大）
B．电压表V2（量程3V，内阻很大）
C．电流表A（量程3A，内阻很小）
D．滑动变阻器尺（最大阻值10Ω，额定电流4A）
E．小灯泡（2A，5W）
F．电池组（电动势E，内阻r）
G．开关一只，导线若干
实验时，调节变阻器，多次测量，发现若电压表V1的示数变大，则电压表V2的示数变小．
①请将实验电路图在答题纸上图丙的虚线方框中补充完整．
②每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I1，U2），标到I-U坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图丁所示．则电池组的电动势E=
 
V，内阻r=
 
（结果保留两位有效数字）．
③I-U坐标中画出的两条图线在P点（2.0A，2.5V）相交，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为
 
Ω．
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（1）某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v．已知小车质量为200g．
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①某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图（乙）所示，速度v随位移s变化规律如图（丙）所示，数据如表格．利用所得的F-s图象，求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=______J，此过程动能的变化△EK=______J（保留2位有效数字）．
s/m F/N v/m′s-1
0.30 1.00 0.00
0.31 0.99 0.31
0.32 0.95 0.44
0.35 0.89 0.67
0.40 0.81 0.93
0.45 0.70 1.10
0.52 0.60 1.30
②指出下列情况可减小实验误差的操作是______（填选项前的字母，可能不止一个选项）
A．使拉力F要远小于小车的重力；
B．实验时要先平衡摩擦力；
C．要使细绳与滑板表面平行．
（2）某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：
器材（代号） 规格
电流表（A1）
电流表（A2）
电压表（V1）
电压表（V2）
滑动变阻器（R）
直流电源（E）
开关（S）、导线若干
毫米刻度尺、游标卡尺
多用电表
一节两端可封住的绝缘PVC水管		 量程0～1mA，内阻约为50Ω
量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω
量程0～3V，内阻约为10kΩ
量程0～15V，内阻约为50kΩ
阻值范围0～50Ω，允许最大电流0.5A
输出电压15V，内阻不计
①用毫米刻度尺测量如图（甲）所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L；
②用游标卡尺测量水管内径为d，如图（乙）所示的读数为______mm；
③用多用电表测量两接线柱间装满自来水电阻约20kΩ；
④为提高实验结果的准确程度，电流表应选用______，电压表应选用______（以上均填器材代号）；
⑤为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如（丙）图所示．接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？______（只要填写图中导线字母代号）；
⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ=______．（用以上测得的物理量符号表示）

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（1）某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v．已知小车质量为200g．
①某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图（乙）所示，速度v随位移s变化规律如图（丙）所示，数据如表格．利用所得的F-s图象，求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=______J，此过程动能的变化△EK=______J（保留2位有效数字）．
s/mF/Nv/m′s-1
0.301.000.00
0.310.990.31
0.320.950.44
0.350.890.67
0.400.810.93
0.450.701.10
0.520.601.30
②指出下列情况可减小实验误差的操作是______（填选项前的字母，可能不止一个选项）
A．使拉力F要远小于小车的重力；
B．实验时要先平衡摩擦力；
C．要使细绳与滑板表面平行．
（2）某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：
器材（代号）规格
电流表（A1）
电流表（A2）
电压表（V1）
电压表（V2）
滑动变阻器（R）
直流电源（E）
开关（S）、导线若干
毫米刻度尺、游标卡尺
多用电表
一节两端可封住的绝缘PVC水管		量程0～1mA，内阻约为50Ω
量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω
量程0～3V，内阻约为10kΩ
量程0～15V，内阻约为50kΩ
阻值范围0～50Ω，允许最大电流0.5A
输出电压15V，内阻不计
①用毫米刻度尺测量如图（甲）所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L；
②用游标卡尺测量水管内径为d，如图（乙）所示的读数为______mm；
③用多用电表测量两接线柱间装满自来水电阻约20kΩ；
④为提高实验结果的准确程度，电流表应选用______，电压表应选用______（以上均填器材代号）；
⑤为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如（丙）图所示．接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？______（只要填写图中导线字母代号）；
⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ=______．（用以上测得的物理量符号表示）
（1）某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
①某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径d=______cm．
②图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为△tA、△tB．用刻度尺测出光电门A、B问的距离h，已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g，在误差范围内，若公式______成立，就可以验证机械能守恒（用题目中给出的物理量符号表示）．
（2）用下列器材组成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能描绘出小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1（量程6V，内阻很大）
B．电压表V2（量程3V，内阻很大）
C．电流表A（量程3A，内阻很小）
D．滑动变阻器尺（最大阻值10Ω，额定电流4A）
E．小灯泡（2A，5W）
F．电池组（电动势E，内阻r）
G．开关一只，导线若干
实验时，调节变阻器，多次测量，发现若电压表V1的示数变大，则电压表V2的示数变小．
①请将实验电路图在答题纸上图丙的虚线方框中补充完整．
②每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I1，U2），标到I-U坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图丁所示．则电池组的电动势E=______V，内阻r=______（结果保留两位有效数字）．
③I-U坐标中画出的两条图线在P点（2.0A，2.5V）相交，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为______Ω．

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