题目内容
(6分)为了简单测量小木块与水平桌面间的动摩擦因数,按以下步骤进行:
a.将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上,固定木板P,在桌面上标记弹簧自由端位置O.将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至A位置,如图1所示.
b.将小木块从静止开始释放,小木块运动至B位置停止.
c.将弹簧移至桌边,使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐,如图2所示,固定木板P,使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至C位置,使,将小木块从静止开始释放,小木块落至水平地面D处,为O点在水平地面的竖直投影点.若已经测得OB距离为L,间竖直高度为h.小木块可看做质点,不计空气阻力.
①为测量小木块与水平桌面间的动摩擦因数,还需要测量的物理量是:
.(用文字和字母表示)
②写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式:= .(用测得的物理量的字母表示)
①O′与D点间距离 (3分) ②(3分)
解析试题分析:该实验步骤a、b中,弹性势能等于物体从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功,由于,根据动能定理得:物块在O处的动能等于由O到B的过程中克服摩擦力所做的功;根据平抛运动的公式得:在O点的速度,所以,解得:。所以还需要测量的物理量是:O′与D点的距离,小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式:.
考点:本题考查了平抛运动、动能定理、弹簧的弹力做功。
(13分)某同学利用下述装置对轻弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌边缘,如图(a)所示,向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面,通过测量和计算,可得弹簧压缩后的弹性势能。回答下列问题:
(1)本实验中可以认为,弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等。已知重力加速度大小为.为求得,至少需要测量下列物理量中的( )(填正确答案的番号)
A.小球的质量 |
B.小球抛出点到落地点的水平距离 |
C.桌面到地面的高度 |
D.弹簧的压缩量 |
(2)用所选取的测量量和已知量表示,得=____________.
(3)图(b)中的直线是实验测得的图线,从理论上可推出,如果不变,增加,图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”);如果不变,增加,s—图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和的表达式可知,与的________次方成正比。
(10分)待测电阻Rx的阻值约为20,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻约为10) |
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30) |
C.电压表V(量程15V,内阻约为3000) |
D.定值电阻R0=100 |
F.滑动变阻器R2,最大阻值为50,额定电流为0.5A
G.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
H.电键S及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,请从所给的器材中选择合适的实验器材 _______________________(均用器材前对应的序号字母填写);
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号;
(3)待测电阻的表达式为Rx=________________,式中各符号的物理意义为_______________________。
(10分)某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻,实验的主要操作如下:
(1)先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势,这样测出的电动势比真实值_______(选填:“偏大”或“偏小”)。
(2)再按图甲接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U ,并计算得下表所列数据。
/(V-1) | 0.80 | 1.07 | 1.30 | 1.47 | 1.80 | 2.27 |
/(Ω-1) | 0.2 | 0.5 | 0.8 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
(3)在图乙坐标纸上画出—图象;
(4) 根据(3)所画的图象可算出电池的电动势为________V,电池的内阻为________Ω 。(结果保留三位有效数字)