Question

Ⅰ．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

CD

．
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．可使得橡皮筋松驰后小车做匀速运动
（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．根据第四次的纸带求得小车获得的速度为

2

m/s．

（3）若根据多次测量数据画出的W-v草图如图1所示，根据图线形状，可知对w与v的关系作出的猜想肯定不正确的是

AB

．

A．W∝

v

    B．W∝

1

v

   C．W∝v²     D．W∝v³
（4）如果W∝v²的猜想是正确的，则画出的W-v²图象应是

过原点的一条直线

．
（5）在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是

橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过多、小车质量太小等

．（只要回答出一种原因即可）
Ⅱ．现有一特殊的电池，其电动势E为9～10V，内阻r在35～55Ω范围，最大允许电流为50mA．为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图2所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0～9 999Ω；R0是定值电阻．
（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
A．10Ω，2.5W    B．50Ω，1.0W    C．150Ω，1.0W    D．1 500Ω，5.0W
本实验应选用

C

，其作用是

保护电路

．
（2）该同学接人符合要求的R₀后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图3所示的图线．则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示

电流

．
（3）根据图3所作出的图象求得该电池的电动势E为

10

V，内电阻r为

4.75

Ω．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）明确实验原理以及实验目的即可知了解具体的实验操作；
（2）纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小；
（3）根据图象特点，利用数学知识可正确得出结论；
（4）如果W∝v²的猜想是正确的，则W与v²成正比例关系；
（5）根据实验原理和具体的实验操作，正确分析实验误差．
Ⅱ、本题的关键是根据闭合电路欧姆定律列出表达式，然后整理出

1

U

-

1

R0+R

的函数方程，然后即可讨论求解．

解答：解：Ⅰ、（1）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分析大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动，小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故CD正确，AB错误．
（2）小车在弹力作用下先做加速运动，恢复原长后，小车做匀速运动，则小车获得的速度为：
v=

0.04

0.02

m/s=2m/s．
（3）根据图象结合数学知识可知，该图象形式和y=xⁿ（n=2，3，4）形式，则猜想不正确的是A、B．故选：AB．
（4）如果W∝v²的猜想是正确的，可知W与v²成正比，图线为过原点的一条直线．
（5）在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过多、小车质量太小等
Ⅱ、（1）根据闭合电路欧姆定律电路中最小电阻为：
Rmin=

E

Imax

=

9

50×10-3

=180Ω，所以R₀应选C，其作用是作为保护电阻．
（2）根据闭合电路欧姆定律，应有：E=U+

U

R0+R

r，图象的横坐标与纵坐标的比值表示电流．
（3）将E=U+

U

R0+R

r可以变形为：

1

U

-

r

R

?

1

R0+R

+

1

E

，所以纵轴截距

1

E

=0.1
则电动势E=10V．斜率为：k=

r

E

=

0.67-0.1

12×0.01

，
解得：r=4.75Ω．
故答案为：Ⅰ、（1）CD；（2）2；（3）AB；（4）过原点的一条直线；（5）橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过多、小车质量太小等
Ⅱ、（1）C，保护电路；（2）电流；（3）10，4.75

点评：涉及到用图象解得问题，一般思路是首先根据物理规律列出表达式，然后再整理出关于纵轴物理量与横轴物理量的关系式，然后再根据斜率和截距的概念列式求解即可．