Question

（2008?大同模拟）I．图甲是一位同学在实验室中拍摄的小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于疏忽，照相时没有摆上背景方格板，图中方格是后来用尺子在相片上画的（图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向），每小格的边长均为5mm．为了补救这一过失，他用一把米尺、两个三角板对小球的直径进行了测量，如图乙所示（取重力加速度g=10m/s² ）则
（1）小球直径是

20

mm；
（2）照相时闪光频率为

10

Hz；
（3）小球做平抛运动的初速度为

1

m/s．
Ⅱ．已知某电流表的满偏电流为10mA，内阻为8Ω．现要将此电流表与一电阻箱R连接后改装成一个量程为6.0V的电压表，并将组成的电压表与一个电源E、电阻R₀、开S构成回路，用它测量R₀两端的电压．
（1）试在实物图中画出连线完成电路连接；
（2）改装的电压表中电阻箱的取值为

592

Ω．

Answer 1

分析：（1）正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据小球水平和竖直方向运动特点求解．
（2）电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R=

U

Ig

-Rg，U为改装后的量程．

解答：解：（1）由乙图可知小球的直径为2.0cm=20mm，而小球在照片上的尺寸正好是一个格子的边长，所以每个格子的边长实际是2cm，
在竖直方向上有：△h=gT²，其中△h=（10-5）×2=10cm，代入求得：T=0.1s．
所以：f=

1

T

=10Hz
水平方向：x=v₀t，其中x=5L=0.1m，t=T=0.1s，故v₀=1m/s．
（2）R₀和开关、电源串联，构成一个闭合回路，把电流计和电阻箱串联，改装成电压表，连接在R₀两端，电路图如图所示：
改装成电压表要串联电阻的R_X：则   I_g（R_g+R_x）=U_V
                               解得：R_x=592Ω    
故答案为：（1）20；10；1；（2）电路图如图所示；592

点评：（1）对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题．（2）
（2）考查的电压表的改装原理，明确串联电阻的分压作用，会求串联电阻阻值