题目内容
(1)如图甲所示,质量分别为mA、mB的两物块A、B,叠放在一起,共同沿倾角为α的斜面匀速下滑,斜面体放在水平地面上,且处于静止状态.则B与斜面间动摩擦因数______,A所受摩擦力大小为______.(2)如图乙螺旋测微器的计数是______mm秒表的读数是______s
(3)“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图丙所示,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
①若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置(视小车为质点),下列说法正确的是______
A、橡皮筋处于原长状态 B、橡皮筋仍处于伸长状态
C、小车在两个铁钉的连线处 D、小车已过两个铁钉的连线
②下列4条纸带哪一条是在实验中正确操作可能得到的纸带______.
(4)现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,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,某同学利用如图丁的电路进行实验.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0~9999Ω;R是定值电阻.
①实验室备有的定值电阻R有以下几种规格:
A.10Ω,2.5W B.50Ω,1.0W C.150Ω,1.0W D.1500Ω,5.0W
本实验应选用______
②根据如图戊所作出的图象求得该电池的电动势E为______V,内电阻r为______Ω.
【答案】分析:(1)以整体为研究对象,整体重力沿斜面的分力等于斜面给B的摩擦力,然后隔离A,A处于平衡状态,A所受重力沿斜面的分力等于B给A的静摩擦力.
(2)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和.
(3)平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大;小车在橡皮条的作用下先加速,后匀速,故纸带间隔先变大后均匀;
(4)①定值电阻R是为防止电阻箱调节过程中出现短路,起保护电路的作用,根据电源的最大允许电流Imax=50mA,在R=O时,求出定值电阻的值,
②根据闭合电路欧姆定律E=U+进行数学变形,得到与的关系式,再研究图象的斜率和截距,即可求出电源的电动势和内阻.
解答:解:(1)以整体为研究对象,根据平衡状态有:(mA+mB)gsinα=(mA+mB)gμcosα,所以有μ=tanα,
以A为研究对象,A处于平衡状态,因此有f=mAgsinα
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm,可动刻度读数为0.01×4.5mm=0.045mm,所以最终读数为5.545mm.
小盘的分度值是0.5min,指针在1min和2min之间;大盘的分度值是1s,而大盘指针在40.6s,因此秒表读数为1min40.6s,即100.6s.
(3)①平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大;
故选A.
②小车在橡皮条的作用下先加速,后匀速,故纸带间隔先变大后均匀;
故选D
(4)①定值电阻R是为防止电阻箱调节过程中出现短路,起保护电路的作用,电源的最大允许电流Imax=50mA,在R=O时,则有电路中的总电阻为R总=Ω=180Ω,而电源的内阻在35~55Ω,则定值电阻的范围为:155~135Ω,故定值电阻选用150Ω.
故选C
②根据闭合电路欧姆定律E=U+进行数学变形,得
根据数学知识得知,与图象的纵轴截距b=,斜率k=
由图得,b=0.1,k==4.8,则电源的电动势为 E=r=10V,内阻r=Ek=48Ω.
故答案为:
(1)tanα;mAgsinα;(2)5.545;100.6;(3)A;D;(4)C;10;48
点评:“整体隔离法”是力学中的重要方法,一定要熟练掌握,注意对于由多个物体组成的系统,优先考虑以整体为研究对象.掌握螺旋测微器和秒表的读数方法,明确实验原理,熟悉实验过程,最好是能够亲手做实验.
(2)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.秒表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和.
(3)平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大;小车在橡皮条的作用下先加速,后匀速,故纸带间隔先变大后均匀;
(4)①定值电阻R是为防止电阻箱调节过程中出现短路,起保护电路的作用,根据电源的最大允许电流Imax=50mA,在R=O时,求出定值电阻的值,
②根据闭合电路欧姆定律E=U+进行数学变形,得到与的关系式,再研究图象的斜率和截距,即可求出电源的电动势和内阻.
解答:解:(1)以整体为研究对象,根据平衡状态有:(mA+mB)gsinα=(mA+mB)gμcosα,所以有μ=tanα,
以A为研究对象,A处于平衡状态,因此有f=mAgsinα
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm,可动刻度读数为0.01×4.5mm=0.045mm,所以最终读数为5.545mm.
小盘的分度值是0.5min,指针在1min和2min之间;大盘的分度值是1s,而大盘指针在40.6s,因此秒表读数为1min40.6s,即100.6s.
(3)①平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大;
故选A.
②小车在橡皮条的作用下先加速,后匀速,故纸带间隔先变大后均匀;
故选D
(4)①定值电阻R是为防止电阻箱调节过程中出现短路,起保护电路的作用,电源的最大允许电流Imax=50mA,在R=O时,则有电路中的总电阻为R总=Ω=180Ω,而电源的内阻在35~55Ω,则定值电阻的范围为:155~135Ω,故定值电阻选用150Ω.
故选C
②根据闭合电路欧姆定律E=U+进行数学变形,得
根据数学知识得知,与图象的纵轴截距b=,斜率k=
由图得,b=0.1,k==4.8,则电源的电动势为 E=r=10V,内阻r=Ek=48Ω.
故答案为:
(1)tanα;mAgsinα;(2)5.545;100.6;(3)A;D;(4)C;10;48
点评:“整体隔离法”是力学中的重要方法,一定要熟练掌握,注意对于由多个物体组成的系统,优先考虑以整体为研究对象.掌握螺旋测微器和秒表的读数方法,明确实验原理,熟悉实验过程,最好是能够亲手做实验.
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