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精英家教网（B）利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小，实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间变化图线如图乙所示．根据图线所提供人信息，以下判断正确的是…（　　）
分析：把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1与t4时刻绳子刚好绷紧，分析小球的运动情况，判断什么时刻小球的速度最大．当绳子的拉力最大时，小球运动到最低点，绳子也最长．
解答：解：A、t1-t2时间内小球先做加速度减小的加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，故A正确；
B、当小球受重力和弹力平衡时动能最大；t2时刻拉力最大，t5时刻拉力为零，都不是平衡位置，故B错误；
C、t3与t4时刻小球速度大小可能相等，但方向一定相反，故C错误；
D、由图象，小球的振动幅度越来越小，故机械能逐渐减小，故D错误；
故选A．
点评：本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力，要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似．
练习册系列答案
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（2012?昌平区二模）（1）某实验小组利用拉力传感器和打点计时器探究“动能定理”，如图1示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在小车的后面连接纸带，通过打点计时器记录小车的运动情况，小车中可以放置砝码．请把下面的实验步骤补充完整．
实验主要步骤如下：
①测量
小车
小车
、砝码和拉力传感器的总质量M，把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连，将纸带连接小车并通过打点计时器，正确连接所需电路．
②将小车停在C点，在释放小车
之前
之前
（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点，记录细线拉力．
③在小车中增加砝码，或减少砝码，重复②的操作．
④处理数据．
实验结果发现小车动能的增加量△Ek总是明显小于拉力F做的功W，你认为其主要原因应该是上述实验步骤中缺少的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
．
（2）小明同学为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．
①该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图2甲）中读出金属丝的长度L=
190.0
190.0
mm．
②该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙）中读出金属丝的直径D=
0.680
0.680
mm．
③该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图2丙）中读出金属丝的电阻R=
220
220
Ω．
④接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．实验室提供的器材有：
A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
B．电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）
C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）
D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）
E．电压表V2（量程0～15V，内阻25kΩ）
F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．待测电阻丝Rx，开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值，电流表应选
C
C
，电压表应选
D
D
，滑动变阻器应选
F
F
．（用器材前的字母表示即可）
⑤用图3示的电路进行实验测得Rx，实验时，开关S2应向
1
1
闭合（选填“1”或“2”）．
⑥请根据选定的电路图，在如图4示的实物上画出连线（部分线已画出）．

⑦（多选）在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中，错误的是
AF
AF
．
A．先用米尺测出金属丝的长度，再将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直；
B．用螺旋测微器在不同位置测出金属丝的直径D各三次，求平均值
.
D
；
C．打开开关，将选好的实验器材按图3接成实验电路；
D．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的示数，读出并记下这组数据；
E．改变滑动变阻器的滑键位置，重复进行实验，测出6组数据，并记录在表格中；
F．分别计算出电流平均值（
.
I
）和电压的平均值（
.
U
），再求出电阻的平均值
.
R
=
.
U
.
I
；
G．根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．
⑧设金属丝的长度为L（m），直径的平均值为
.
D
（m），电阻的平均值为
.
R
（Ω），则该金属丝电阻率的表达式为ρ=
πD2R
4L
πD2R
4L
．
Ⅰ．利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间的变化图象，实验过程中挂钩位置可认为不变．某同学利用力传感器和单摆来验证机械能守恒，实验步骤如下：
①如图甲所示，固定力传感器M；
②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上
（小圆环刚好够一根细线通过）．
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图乙所示；
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图丙所示．
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请回答以下问题：
（1）由图中数据可求得小圆环O到小铁球球心的距离为
 
m；（计算时取g≈π2m/s2）
（2）为了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等，则
 
；
A．一定得测出小铁球的质量m精英家教网
B．一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β
C．一定得知道当地重力加速度g的大小
D．只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
（3）若已经用实验测得了第（2）小题中所需测量的物理量，则为
了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等，只需验证
等式
 
是否成立（用题中所给物理量的符号来表示）．
Ⅱ．2009年秋，甲型H1N1流感在全国各地爆发，为做好需要购买大量的体温表，市场一度出现供货不足的情况．某同学想自己制作一个金属温度计，他从实验室找到一个热敏电阻，通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律如图甲所示．该同学进行了如下设计：将一电源（电动势E=1.5V、内阻不计）、电流表（量程5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱R′及用作测温探头的热敏电阻R组成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
（1）电流表刻度较小处对应的温度值
 
；（填“较高”或“较低”）
（2）若电阻箱阻值R′=70Ω时，图丙中电流表5mA刻度处时热敏电阻的阻值R=
 
Ω，对应的温度数值为
 
℃．
（1）某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v．已知小车质量为200g．精英家教网
①某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图（乙）所示，速度v随位移s变化规律如图（丙）所示，数据如表格．利用所得的F-s图象，求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=
 
J，此过程动能的变化△EK=
 
J（保留2位有效数字）．
s/m F/N v/m′s-1
0.30 1.00 0.00
0.31 0.99 0.31
0.32 0.95 0.44
0.35 0.89 0.67
0.40 0.81 0.93
0.45 0.70 1.10
0.52 0.60 1.30
②指出下列情况可减小实验误差的操作是
 
（填选项前的字母，可能不止一个选项）
A．使拉力F要远小于小车的重力；
B．实验时要先平衡摩擦力；
C．要使细绳与滑板表面平行．
（2）某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：
器材（代号） 规格
电流表（A1）
电流表（A2）
电压表（V1）
电压表（V2）
滑动变阻器（R）
直流电源（E）
开关（S）、导线若干
毫米刻度尺、游标卡尺
多用电表
一节两端可封住的绝缘PVC水管		 量程0～1mA，内阻约为50Ω
量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω
量程0～3V，内阻约为10kΩ
量程0～15V，内阻约为50kΩ
阻值范围0～50Ω，允许最大电流0.5A
输出电压15V，内阻不计
①用毫米刻度尺测量如图（甲）所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L；
②用游标卡尺测量水管内径为d，如图（乙）所示的读数为
 
mm；
③用多用电表测量两接线柱间装满自来水电阻约20kΩ；
④为提高实验结果的准确程度，电流表应选用
 
，电压表应选用
 
（以上均填器材代号）；
⑤为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如（丙）图所示．接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？
 
（只要填写图中导线字母代号）；
⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ=
 
．（用以上测得的物理量符号表示）
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精英家教网（多选） 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的运动员从一平台上跳下，自由下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，最后停止，用这种方法获得该人受到地面支持力F随时间t变化图线如图所示，根据图线可知该人在0～t4时间内（不计空气阻力）（　　）
A、t1时刻人的重心的速度最大B、t2时刻人的重心的速度最大C、t3时刻重心的速度最大D、t3时刻人处于超重状态

传感器应用的一个基本思想是“转换”的思想，即利用传感器把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量。这种转换既使测量比较方便，而且能输入给电子计算机对电学量所载的信息进行计算和处理。如图所示为一测速计原理图，其基本原理即是把测量速度这一力学量转换成电流量进行测量。滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表示数可得运动物体速度。已知电源电动势E=4V内阻r=10Ω，AB为粗细均匀的电阻丝，其阻值为R=30Ω、长度L=30cm，电容器的电容C=50μF。今测得电流表示数为0。05mA，方向由b流向a。试求运动物体的速度大小和运动的方向。

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