Question

【题目】（1）一物体以20m/s的速度在空中飞行，突然由于内力的作用，物体分裂成质量为3：7的两块，在这一瞬间，大块物体以80m/s的速度向原方向飞去，则小块物体的速度大小是____m/s，方向是_________________________。

（2）力学中很多实验都有相通之处，如图（甲）所示的实验装置就可完成“探究小车速度随时间变化的规律”等多个实验。

①用此装置完成的下列实验中不需要平衡摩擦力的是___________________________。

A.验证机械能守恒定律

B.探究小车速度随时间变化的规律

C.探究加速度与力、质量的关系

D.测定动摩擦因数

②某同学用此装置来探究加速度与力、质量的关系，小车及车内砝码总质量为M，小吊盘及盘内砝码总质量为m，利用纸带求出的加速度为a，则当M与的关系满足_____________时，可认为轻绳对小车的拉力大小等于小吊盘及盘内砝码的总重力。

③该同学在保持小车及车内砝码总质量M一定的条件下，探究加速度a与所受外力F的关系，由于没有平衡摩擦力，得到的a-F图线应为图（乙）中的____________。

（3）在“练习使用多用电表”实验中：

①某同学欲测量一节干电池的电压，下述操作正确的是___________（填字母）

A.欧姆调零，选择挡位，表笔接触电池两极（其中红表笔接触正极），读数

B.机械调零，选择挡位，表笔接触电池两极（其中红表笔接触正极），读数

C.选择挡位，机械调零，表笔接触电池两极（其中黑表笔接触正极），读数

D.选择挡位，欧姆调零，表笔接触电池两极（其中黑表笔接触正极），读数

②如果欲测量如图甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的__________位置（选填A、B、C、…、Q字母）。

③该同学用一个满偏电流为10mA、内阻为30Ω的电流表，一只滑动变阻器和一节电动势为1.5V的干电池组装成一个欧姆表，如图丙所示。

A、B测试笔中，A表笔应为_____（填“红”或“黑”）表笔；

电流表5mA刻度处应标的电阻刻度为__________Ω；

经调零后，将A、B两表笔分别接未知电阻两端引线，指针指在电流表刻度的4mA处，则电阻Rx=__________Ω。

Answer 1

【答案】120 与原方向相反 BD Mm C B H 红 150 225

【解析】

(1)设物体原飞行方向为正方向，则v0=20m/s，v1=80m/s；

物体分裂成质量为3：7的两块，m1=0.7m，m2=0.3m

由于内力的作用远大于重力，系统在水平方向上动量守恒，有：mv0=m1v1+m2v2

代入数据得：v2=-120m/s

此结果表明，小块物体的速度大小是120m/s，其中负号表示与所设正方向相反，即方向是与原方向相反．

故答案为： 120，与原方向相反．

（2）①A、此实验装置无论是否平衡摩擦力，都不能消除摩擦力。小车运动过程中，摩擦力做负功，系统机械能不守恒，不能用此实验装置来验证机械能守恒定律，故A错误。

B、可以在有摩擦力的情况下，通过纸带采集数据来，作出v-t图来探究小车速度随时间变化规律，因而不需要平衡摩擦力。故B正确

C、探究加速度与力，质量的关系实验中，让轻绳的拉力充当小车所受的合外力，所以需要平衡摩擦力，故C错误。

D、可以在不平衡摩擦力的情况下，通过纸带得到小车的加速度，然后通过牛顿第二定律得到小车与木板间的动摩擦因数，故D正确；综上分析BD正确。

②由牛顿第二定律可知，对小车及车内砝码：T=Ma，对整体：mg=（m+M）a，联立可得 所以只有当时，T≈mg。

③A、平衡了摩擦力故，A不符合；

B、当F＝0时，有加速度，说明平衡摩擦力过度，故B不符合。

C、由于没有平衡摩擦力，说明当外力大于最大静摩擦力时，小车才有加速度；故C正确。

D、图发生弯曲说明加速度与外力不成正比，即没有满足Mm。

（3）①使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择适当的档位，表笔接触电池两极（其中红表笔接触正极），待示数稳定后读数即可，故B正确，ACD错误．

②甲所示插座的电压为220V交流电源，所以应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的H位置。

③由图示可知，A表笔与欧姆表内置电源负极相连，A表笔是红表笔。欧姆表内阻： 。电流表示数为5mA时： ，解得：R1=150Ω，则5mA刻度处应标的电阻刻度为150Ω。指针指在电流表刻度的4mA处，由闭合电路欧姆定律得： ，解得，电阻：=225Ω。