题目内容

某研究性学习小组为了测量地面对篮球的最大弹力，提出了以下四个方案，你认为可行的是（ ）
A．甲同学认为可以通过测量篮球的质量和落地后弹起的高度，然后根据动能定理求最大作用力
B．乙同学认为根据冲量的定义式及篮球落地前瞬间和跳离地面瞬间速度求最大作用力
C．丙同学认为把一张白纸平放到地面，然后把篮球的表面洒上水，让篮球击到白纸上，留下水印，然后把白纸放到体重计上，把球慢慢的向下压，当球和水印重合时，体重计的读数就是地面给球的最大弹力
D．丁同学认为可以把球直接打到体重计上，直接读数即可
【答案】分析：篮球与地面作用的过程中弹力作用时间很短，弹力是变力，它的功不能由W=Fs来求；动量定理I=Ft=mv2-mv1中，作用力是平均值，而且必须要测量篮球与地面的作用时间t；丙同学认为把一张白纸平放到地面，然后把篮球的表面洒上水，让篮球击到白纸上，留下水印，然后把白纸放到体重计上，把球慢慢的向下压，当球和水印重合时，体重计的读数就是地面给球的最大弹力，利用等效法，方案是可行的；把球直接打到体重计上，体重计的读数变化很快，不易读取数据，不可行．
解答：解：
A、弹力做功使篮球获得初动能，测量篮球落地后弹起的高度h，根据机械能守恒定律：，篮球与地面作用的过程中弹力作用时间很短，弹力是变力，它的功不能由W=Fs来求，故A错误；
B、动量定理I=Ft=mv2-mv1中，作用力是平均值，而且必须要测量篮球与地面的作用时间t，故B错误；
C、丙同学利用的是等效法，方案是可行的；故C正确．
D、丁同学把球直接打到体重计上，体重计的读数变化很快，不易读取数据，此法不可行．故D错误．
故选C
点评：在物理高考试题中有两个内容是必考的，一个是物体之间的相互作用，另一个能量或能量相互转化．本题是一个涉及到多个知识点的原创题，其命题包含了研究性学习的三个重要过程：发现问题、提出方案、实验验证三个重要过程，涉及到的知识点有：动能定理、动量定理、力等多个知识点．是较全面考查学生创新思维和判断能力的好题．
练习册系列答案
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Ⅰ．在《验证机械能守恒定律》实验中，实验装置如图1所示．

（1）根据打出的纸带（图2），选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为xo，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2，交流电的周期为T，当地重力加速度为g，则根据这些条件计算打C点时的速度表达式为：vc=
x
 
1
+x
 
2
4T
x
 
1
+x
 
2
4T
（用x1、x2和T表示）
（2）根据实验原理，只要验证表达式
g（
x
 
0
+x
 
1
）=
(x
 
1
+x
 
2
)
2
 
3
2T
2
 
g（
x
 
0
+x
 
1
）=
(x
 
1
+x
 
2
)
2
 
3
2T
2
 
（用g、x0、x1、x2和T表示）成立，就验证了机械能守恒定律．
（3）完成实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小则还需要测量的物理量是
重物质量m
重物质量m
（写出名称）
Ⅱ．某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．图1为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：


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（R1）
滑动变阻器（R2）
直流电源（E）
开关（S）
导线若干		 量程0～50mA，内阻约为50Ω
量程0～200mA，内阻约为10Ω
量程0～3V，内阻约为10kΩ
量程0～15V，内阻约为25kΩ
阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A
阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA
输出电压6V，内阻不计
①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用
A
 
2
A
 
2
；
电压表应选用
V
 
1
V
 
1
；滑动变阻器应选用
R
 
1
R
 
1
．（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在虚线框内（图2）画出正确的实验电路原理图3．
③实物连线（部分已连接好，完成余下部分）
（1）某同学使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，金属丝的直径是
0.200
0.200
mm．游标卡尺读数如图2所示，读数
3.62
3.62
cm．

（2）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．如图3为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材如图4：
①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用
A2
A2
；电压表应选用
V1
V1
；滑动变阻器应选用
R1
R1
．（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号．
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？
相同点：
通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系
通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系
，
不同点：
该元件的电阻值随电压的升高而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大．
该元件的电阻值随电压的升高而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大．
．
（1）如图1示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度．

①所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需
D
D
（填字母代号）中的器材．
A．直流电源、天平及砝码     B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码     D．交流电源、毫米刻度尺
②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作
v
2
 
2
-h
v
2
 
2
-h
图象，其斜率表示的是
重力加速度g
重力加速度g
．
（2）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．图2该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
器材（代号） 规格
电流表A1 量程0～50mA，内阻约为50Ω
电流表A2 量程0-～200mA，内阻约为10Ω
电压表V1 量程0～3V，内阻约为10kΩ
电压表V2 量程0～15Ω，内阻约为25kΩ
滑动变阻器R1 阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A
滑动变阻器R2 阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA
直流电源E 输出电压6V，内阻不计
开关S
导线若干
为提高实验结果的准确程度，电流表应选用
A2
A2
；电压表应选用
V1
V1
；滑动变阻器应选用
R1
R1
．（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在图3框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号．
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？
相同点：
通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系
通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系
，不同点：
该元件的电阻随电压的增大而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大
该元件的电阻随电压的增大而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大
．
某研究性学习小组为了研究手中电器元件电阻特性，描绘出电器元件伏安特性曲线，该学习小组在实验室中测量出多组电压和电流值，数据记录在下表中：
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
I/mA 10 20 40 60 80 100 120 140
U/V 1.00 1.40 1.80 2.10 2.40 2.50 2.60 2.70
现实验室中备有下列器材：

电压表V1（量程0-3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0一1 5V，内阻约50kΩ）
电流表A1（量程0一50mA，内阻约40Ω）
电流表A2（量程0一200mA，内阻约10Ω）
滑动变阻器R1（0一1 5Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R2（0一1kΩ，额定电流100mA）
电源E（电动势4V，内阻不计）开关S和导线若干，
（1）请根据表中的实验数据，在给出的方格纸内作出I一U图线；
（2）通过分析可以得出该电器元件电阻特性：
该电器元件的阻值随电流的增大而减小
该电器元件的阻值随电流的增大而减小
；
（3）为提高实验结果的准确程度，从题中选出该同学实验时所用的器材：电流表为
A2
A2
（填A1或A2）；电压表为
V1
V1
（填V1或V2）；滑动变阻器为
R1
R1
（填R1或R2）．
（4）为达到上述目的，请补充画出正确的实验电路实物图．
某研究性学习小组为了测量地面对篮球的最大弹力，提出了以下四个方案，你认为可行的是（　　）

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