Question

（1）图l为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电．小车A的质量为m₁，砝码及砝码盘B的质量为m₂．

①下列说法正确的是
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验m₂应远小于m₁
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-图象
②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图2中的______（选填“甲”、“乙”、“丙”）
③图3为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小______m/s²．（结果保留二位有效数字）
（2）①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如第34题图4所示，则它们的读数值依次是______mm、______A、______V．

②已知实验中所用的电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，则本实验电路应当采用第34题图5中的______（填A或B），用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏______（选填“大”或“小”）．

③若已知实验所用的电流表内阻的准确值为R_A=2.0Ω，那么能准确测量金属丝电阻R_x的电路应选上图中的______电路（填A或B）．若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻R_x=______（用题中字母代号表示）．若用米尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，则该金属丝的电阻率ρ=______（用π、d、L、R_x表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）①实验时应平衡摩擦力，实验时应先接通电源，然后再释放小车；当砝码与砝码盘的质量远小于小车质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于砝码与砝码盘的质量；根据牛顿第二定律分析答题．
②实验时应平衡摩擦力，如果不平衡摩擦力，小车受到的合力小于绳的拉力，a-F图象在F轴上有截距．
③小车做的是匀加速直线运动，可由△x=at²求解加速度．
（2）①螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；先确定电表量程与分度值，然后读出电表示数．
②根据欧姆定律求出金属丝电阻，根据金属丝电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，然后选择实验电路．
③在已知电流表内阻的情况下，可以采用电流表内接法，由串联电路特点及欧姆定律可以求出待测电阻阻值．
解答：解：（1）①A、假设木板倾角为θ，平衡摩擦力后f=mgsinθ=μmgcosθ，sinθ=μcosθ，由此可见，平衡摩擦力取决于斜面的倾角，与物体质量无关，每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故A错误；
B、实验时应先接通电源后释放小车，故B错误；
C、只有当砝码及砝码盘的m₂应远小于小车质量m₁时，可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力，故C正确；
D、由牛顿第二定律F=m₁a，得a=，则a与成正比，在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-图象，故D正确；故选CD．
②实验时没有平衡摩擦力，a-F图象在F轴上有截距，由图2所示图象可知，图象应该是丙．
③计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，由△x=aT²得：a===0.50m/s²；
（2）①由图甲所示可知，螺旋测微器固定刻度示数是0.5mm，可动刻度示数是49.9×0.01mm=0.499mm，则螺旋测微器示数为0.5mm+0.499mm=0.999mm；由图乙所示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示数为0.42A；电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，示数为2.25V；
②待测电阻阻值R==≈5.4Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，相对来说电压表内阻远大于待测电阻值阻值，电流表应采用外接法，应选A所示实验电路；由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知，待测电阻测量值小于真实值．
③已知实验所用的电流表内阻的准确值R_A=2.0Ω，那么测量金属丝电阻R_x的最佳电路应是图中的B电路；由欧姆定律可得：R_A+R_X=，R_X=-2；电阻R_X=ρ=ρ，则ρ=．
故答案为：（1）①CD；②丙；③0.50；（2）①0.999；0.42；2.25；②A；小；③B；-2；．
点评：（1）会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m，且会根据原理分析实验误差．纸带的处理在高中实验中用到多次，需要牢固的掌握．
（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度所示之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读；对电流表与电压表读数时，要先确定电表的量程与分度值，然后读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．