题目内容

某同学通过以下步骤粗测从一定高度落下的排球对地面的最大冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值。下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是(    )

A．研究加速度与合力、质量的关系       B．建立“点电荷”的概念

C．建立“瞬时速度”的概念             D．建立“合力与分力”的概念

D

练习册系列答案
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（2011?惠州三模）（1）．某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．
①（单选）选出下列必要的实验测量步骤
A．用天平测出运动小物体的质量m
B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C．测出小物体释放时离桌面的高度H
D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
②若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足
(
d
t2
)2-(
d
t1
)2=2gh
(
d
t2
)2-(
d
t1
)2=2gh
关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．
（2）为测量某电阻丝R的电阻值，①某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×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“
×1
×1
”档位（选填“×100”或“×1”），然后进行
欧姆调零
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所示，则此段电阻丝的电阻为
12
12
Ω．

②现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材，电池（4V，内阻1Ω），电流表（0～300mA，内阻2Ω），电压表（0～3V，内阻3kΩ），滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A），为使通过待测电阻的电流能在0～250mA范围内改变，下列给出的测量电路中，最合适的电路是
B
B
Ⅰ．气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计．为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间．实验步骤如下：精英家教网
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度V，如下表所示：
弹簧劲度系数 k 2k 3k 4k 5k 6k
V （m/s） 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 （m2/s2） 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 （m3/s3） 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d=
 
m；
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V=
 
；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是
 
．
Ⅱ．现已离不开电视、手机等电子产品，但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水，这些废水是否达标也引起了人们的关注．某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω?m）．图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．他将水样注满容器后，进行以下操作：精英家教网
（1）他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙中所示，则所测水样的电阻约为
 
Ω．
（2）他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻：
A．电流表（量程5mA，电阻RA=800Ω）
B．电压表（量程15V，电阻RV约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接．
（3）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为
 
Ω?m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上
 
（选填“达标”或“不达标”）．

如图1所示，是用横截面为圆形，表面涂有绝缘漆的某种材料在圆柱形陶瓷上紧密绕排而成的圆柱形单层线圈，a、b为线圈的两端，某同学欲通过测量该材料的电阻率ρ来确定其导电性能，为此，该同学采取以下步骤：

①粗测线圈电阻：该同学用多用电表欧姆档“×10”档粗测该电阻的阻值Rx，多用电表读数如图2所示，则该电阻的阻值约为　　　 Ω。

②为精确测量该电阻阻值Rx：实验室给出以下实验器材：

电压表（量程1V，内阻约5KΩ）

电流表（量程5mA，内阻约40Ω）

滑动变阻器R1：最大阻值10Ω

滑动变阻器R2：最大阻值1KΩ 图1

电源E：电动势1V，内阻很小

开关S和导线若干某同学想利用伏安法测得该电阻阻值Rx，请在图3的方框中画出该同学的实验电路图，并将所选择仪器的符号标在电路上，要求电压或电流有尽可能大的测量范围③作图：由实验测得5组数据，图4中的5个“×”点表示该实验中测得的5组电压U、电流I的值，由图像可得该电阻的阻值Rx=　　　　　 Ω。（结果保留三位有效数字）

　　

④用米尺测出图1中线圈的长度L为27.00cm，线圈的直径d为2.15cm,用螺旋测微器测出导线横截面的直径如图5所示，则该导线横截面的直径D=　　　　 mm，由上述测量出的数据可计算出该圆柱形电阻的电阻率为ρ= 　 Ωm。（保留三位有效数字）

⑤由下表给出的各种材料的电阻率值可知，该材料是　　　　　 。（填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）

材料

银

铝

铁

锰铜合金

碳

硅

玻璃

电阻率ρ

（Ωm）

1.6×10-8

2.7×10-8

1.0×10-7

4.4×10-7

3.5×10-5

0.1～60

1010～1014

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