Question

（2013?惠州三模）（1）利用如图1所示的装置 可以做力学中的一些实验，已知交流 电的频率为f，小车质量为M，钩码 质量为m．
①如果利用它来探究物体的加速度与 力、质量的关系时，为使小车所受的合外力等于细线的拉力，应该采取的措施是

平衡摩擦力

，要使细线的拉力等于钩码的总重量，应该满足的条件是M

远大于

 m（填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”）
②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下，且使细线的拉力等于钩码的 总重量，如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图2所示．O为小车开始 运动打下的第一点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点 没有标出，有关数据如图所示，要探究小车运动的动能定理，要满足一个怎样的关系式

mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

 （用题中的字母符号表示）

③如果利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒时为尽可能消除摩擦力 对小车的影响：则小车质量和钩码的质量关系应该满足M

远小于

m （填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”）
（2）用伏安法测量金属丝的电阻，某同学设计了如图3乙所示的电路图，电源电动势E=4V． 实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始．
①某同学先用多用电表粗测该金属丝的电阻．用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“X 10“档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的档位（选填“x1OO”或“X1”），然后进行

欧姆调零

，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图3甲所示，则此段电阻丝的电阻为

14

Ω_．
②请根据图乙的电路图，在图3丙图中完成连线．
③连接电路时，开关S应处于

断开

（选填“闭合“或“断开”）状态；开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于

a

端（选填“a”或“b”）；为使电压表示数增大，P应由中点向

b

端滑动（选填“a”或“b”）．

Answer 1

分析：（1）①为了使合力等于细线的拉力，需平衡摩擦力，为了使细线的拉力等于钩码的总质量，M应远大于m．
②根据动能定理得出小车应满足的关系式．
③为了消除摩擦力产生的影响，小车的质量应远小于钩码的质量．
（2）①欧姆表的零刻度在表盘的右侧，当指针偏角较大时，说明电阻较小．换挡后需重新进行欧姆调零，电阻的阻值等于表盘读数乘以倍率．
②根据电路图连接实物图．
③连接电路时，为了安全，开关S应处于断开状态，闭合开关前，为了保护电路，将滑片置于a端．

解答：解：（1）①为使小车所受的合外力等于细线的拉力，实验前需平衡摩擦力；
对系统运用牛顿第二定律得，有mg=（M+m）a，解得a=

mg

M+m

，隔离分析得，T=Ma=

Mmg

M+m

=

mg

1+ m M

，知当M远大于m时，细线的拉力等于钩码的总重量．
②根据动能定理得，mgh_B=

1

2

MvB2，vB=

hC-hA

2t

=

hC-hA

10 f

=

(hC-hA)f

10

，要探究小车运动的动能定理，要满足的关系式为：mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

．
③为尽可能消除摩擦力对本实验的影响，使验证结果尽可能准确，则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足M＜＜m，这样能使摩擦力做的功相对少些，以减小机械能的损失．
（2）①用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“X 10“档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，知该电阻较小，应将选择开关换成×1档，然后进行欧姆调零，电阻的阻值为14Ω．
②根据电路图连接实物图，如图所示．
③连接电路时，开关S应处于断开状态，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于a端，为使电压表示数增大，P应由中点向b端移动．
故答案为：（1）①平衡摩擦力，远大于，②mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

，③远小于．
（2）①×1，欧姆调零，14Ω  ②如图所示   ③断开，a，b．

点评：本题考查了力学和电学两个实验，关键知道实验的原理，以及知道实验中注意的事项．