Question

（1）用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体合外力F的关系”的实验装置示意图如图甲所示．实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小，在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器1和2，记录小车到达A、B两位置时的速率为v_A、v_B．

①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下______，调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，在不挂钩码的情况下，轻推小车，看小车是否做______运动；
②用本题中设定的物理量写出加速度的表达式：a=______B-

v

2A

2L

Answer 1

【答案】分析：（1）实验前要先平衡摩擦力，取下钩码，轻推小车，如果小车做匀速直线运动，则恰好平衡摩擦力；由匀变速运动的速度位移公式求出加速度的表达式；根据图象分析图象不过原点的原因．
（2）①仪表的选择应本着安全准确的原则；电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器；
②根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．
解答：解：（1）①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下钩码，调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，在不挂钩码的情况下，轻推小车，看小车是否做匀速直线运动；
②小车做匀变速直线运动，由速度位移公式可知，v_B²-v_A²=2aL，则加速度a=；
③由图乙所示图象可知，a-F图象在F轴上有截距，当拉力达到一定程度时才产生 加速度，这是由于没有完全平衡摩擦力，小车受到的合力小于拉力造成的．
（2）①因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0～5V的电压表，故选A；
由P=UI得，灯泡的额定电流I===0.5A；故电流表应选择0～0.6A的量程，故选D；
而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；
（2）由P=可求得：灯泡内阻R===8Ω；则==1250；==20； ＞，应采用电流表外接法；
而由以上分析知，滑动变阻器应选择分压接法；实验电路图如图甲所示，根据实验电路图连接实物电路图，如图乙所示．

故答案为：（1）①钩码；匀速直线；②；③没有完全平衡摩擦力；（2）①A；D；E；②实验电路图如图甲所示；实物电路图如图乙所示．
点评：本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．