题目内容

（6分）某实验小组设计了如下图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用与位移传感器、力传感器相连的计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如下图(b)所示．

(1)图线_______是在轨道左侧抬得较高成为斜面情况下得到的(选填“①”或“②”)．
(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝_ _kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝___.

(1)①．(2)0.5    0.2.

解析试题分析：（1）若轨道抬得过高，应该出现不加力时滑块就有加速度，选①。
（2）在水平面内运动时，由能带的电量牛顿第二定律得： ，在图线上取两个点（0，-2），（1,0）代人以上方程，解得：.
考点：本题考查了验证牛顿第二定律实验

练习册系列答案
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如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系（摩擦力已平衡）。小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子。沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙子质量）记为M。

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．
在本次实验中，如果沙桶的总重力mg与Mg相比非常接近时，获得的实验数据是否会和理论预期产生较大差异？
答：       .（填“会”或“不会”）理由是                       ．
（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以       为横轴．

某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球，他设计的实验步骤是：

A．将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点；
B．用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长；
C．将石块拉开一个大约α ＝50的角度，然后由静止释放；
D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T＝t/30得出周期；
E．改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；
F．求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据，带入公式g＝(2π/T)2l求出重力加速度g。 
请填空：（1）你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤代号即可)
（2）该同学用ON的长作l为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值____________（填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”）。

某同学为了较精确地测量一节干电池的电动势和内电阻，在实验室准备了下列器材：
A．待测干电池E一节
B．电流表(满偏电流3.0 mA，内阻为100 Ω)
C．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
D．滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为2 A)
E．滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流为1 A)
F．定值电阻R0(阻值为900 Ω)
G．开关一个，导线若干
该同学设计了如图甲所示的电路图．
(1)为了能比较精确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选__________(填写序号字母)．
(2)根据电路图，该同学将实物连接起来，组成了图乙所示的完整电路，但有两根导线连接错误，请你帮助该同学改正(在连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接)．
　
(3)如图丙所示，是该同学根据正确的实验操作得到两电流表的多组示数而作出的图线．由图可知，被测干电池的电动势为________ V，内电阻为________ Ω.(保留3位有效数字)

如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动．
(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.

请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk，补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).

 
O－B
O－C
O－D
O－E
O－F
W/J
0.043 2
0.057 2
0.073 4
0.091 5
 
ΔEk/J
0.043 0
0.057 0
0.073 4
0.090 7
 
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔEk，与理论推导结果一致．
(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3 kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ kg.(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)

实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表内阻r1的电路如图甲所示．供选择的仪器如下：

①待测电流表(量程为5 mA，内阻约300 Ω)；
②电流(量程为10 mA，内阻约100 Ω)；
③定值电阻R1(阻值为300 Ω)；
④定值电阻R2(阻值为10 Ω)；
⑤滑动变阻器R3(最大阻值为1000 Ω)；
⑥滑动变阻器R4(最大阻值为20 Ω)；
⑦干电池(电动势为1.5 V)；
⑧开关S及导线若干．
(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图乙．
　
(3)补全实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片移至最________(填“左”或“右”)端；
②闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，记录、的示数I1、I2；
③多次移动滑片，记录相应的、示数I1、I2；
④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图丙所示．
(4)根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________．

某同学在“测定金属的电阻率”的实验中：
①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，则该金属丝的直径为        mm。
②先用多用电表粗测其电阻Rx。将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位并调零，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段金属丝的电阻为        。

③现要进一步精确测量Rx的阻值，实验室提供了以下器材：
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
电流表A1（量程30mA，内阻约为1）
电流表A2（量程500A，内阻为100）
滑动变阻器R1（最大阻值为10）
电阻箱R2（最大阻值9999.9）
电阻箱R3（最大阻值999.9）
电键S及导线若干。
为了测定金属丝上的电压，可以将电流表       （选填“A1”或“A2”）串联电阻箱       （选填“R2"或“R3”），将其改装成一个量程为3．0V的电压表。如图丙所示，该同学设计了测量电阻Rx的a、b两种方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则要精确测量应选方案       （选填“a”或“b”）。

(7分)为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。
(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择＿＿＿＿倍率的电阻档(填：“×10”或“×1k”)，并＿＿＿＿再进行测量，之后多用表的示数如图(a)所示，测量结果为＿＿＿＿Ω。

（2）某同学想精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供如下器材：
A．电流表A1（量程50mA、内阻r1＝10Ω）   
B．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）
C．电流表A3（量程0.6A、内 阻r3约为O.2Ω）  D．定值电阻R0＝30Ω
E．滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）   F．电源E（电动势为4V）
G．开关S、导线若干
回答：
①某同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图所示， 为保证测量时电流表读数不小于其量程的1/3，M、N两处的电流表应分别选用：M为        ；N为        ．（填器材选项前相应的英文字母）

②若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx＝          ．（用题中字母表示）

某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条，点O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点（每两个计数点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50Hz．

由这些已知数据计算：（计算结果均保留3位有效数字）
（1）与纸带上D点相对应的瞬时速度v= ＿＿m/s （2）该匀变速直线运动的加速度a=＿＿m/s2

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