题目内容
5．①如图（a）所示，是一个由电阻率为ρ的导体材料制成的中空圆柱体．为测量圆柱形导体中空部分的横截面积S0，某同学先用毫米刻度尺测得圆柱体的长度为L，然后用游标卡尺测量其外径D，如图（b）所示，则D=11.70mm．
②接着，该同学设计了测量圆柱体电阻的实验电路图（圆柱体上的M、N为两个电箍，连接导线使用）如图（c）所示，请你用笔画线当作导线将图（d）中尚未完成的实物连线补画完整．
③若某次实验电流表的示数为I，电压表的示数为U．请用已知的和测得物理量符号表示圆柱形导体中空部分的横截面积S0=$\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．
分析 ①游标卡尺先读主尺，在读副尺，相加的最终结果．
②依据给定的电路图可以连接实物．
③由电阻定律和欧姆定律得的中空部分的横截面积．
解答 解：①主尺读数为11mm，20分度的精确度为0.05mm，第14个格和主尺对齐，故有标尺读数为：14×0.05=0.70mm，可得外径D=11+0.70=11.70mm．
②实物连线如图：
③由电阻定律和欧姆定律可得：
$ρ（\frac{π{D}^{2}}{4}-{S}_{0}）L=\frac{U}{I}$；
解得：
${S}_{0}=\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．
故答案为：①D=11.70；
②实物连线如图：；
③$\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．
点评 该题的关键是掌握好电阻定律和欧姆定律，在求导体横截面积的时候，注意要减去中空部分．
练习册系列答案
全能闯关100分系列答案
相关题目
16．如图甲所示，一端带有定滑轮的水平放置的长木板上固定有A、B两个光电门，与通过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示小车所受的拉力．
①在探究“合外力一定，加速度与质量的关系”时，操作中保持木板水平，小车与定滑轮间的细绳与长木板平行．当小车（含小车中的砝码）的质量为m，测力计的示数为F0时，小车刚好作匀速直线运动．现保持小车质量不变，增加砂桶中砂的质量，当测力计示数为F时，小车受到的合力为F-F0．如果小车受到的阻力与车的质量成正比，则当小车质量增加为2m，测力计的示数为F′时，小车受到的合力为F′-2F0．
②改变小车质量后，要保持测力计的示数不变，则随着小车质量的减少，应该适量减少（填“增加”或“减少”）砂桶中的砂的质量．某同学在实验中将长木板的右端垫高，使小车在没有挂砂桶时，刚好能够匀速下滑，并保持测力计的示数不变，得到的几组数据如表所示，为了更直观地描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的数据在乙图的坐标系中画出a-C→D图象．
③在②中，当小车的质量变化后，要保持测力计的示数不变，需要反复尝试向砂桶中增、减砂子，增加了实验操作的难度．为了减低操作难度，请你提一个合理的建议，并说明理由．
①在探究“合外力一定，加速度与质量的关系”时，操作中保持木板水平，小车与定滑轮间的细绳与长木板平行．当小车（含小车中的砝码）的质量为m，测力计的示数为F0时，小车刚好作匀速直线运动．现保持小车质量不变，增加砂桶中砂的质量，当测力计示数为F时，小车受到的合力为F-F0．如果小车受到的阻力与车的质量成正比，则当小车质量增加为2m，测力计的示数为F′时，小车受到的合力为F′-2F0．
②改变小车质量后，要保持测力计的示数不变，则随着小车质量的减少，应该适量减少（填“增加”或“减少”）砂桶中的砂的质量．某同学在实验中将长木板的右端垫高，使小车在没有挂砂桶时，刚好能够匀速下滑，并保持测力计的示数不变，得到的几组数据如表所示，为了更直观地描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的数据在乙图的坐标系中画出a-C→D图象．
| 次数 数值 测量值 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| a/（m•s-2） | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.16 | 0.12 |
| 1/m（kg-1） | 10 | 5 | 3.3 | 2.5 | 2 |
13．
用一根细线系住一个质量为m的小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，细线旋转形成一个圆锥面，如图所示，圆的半径为r，角速度为ω，则小球从点A到点B沿圆弧运动半周的过程中，细线拉力做的功为（ ）
用一根细线系住一个质量为m的小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，细线旋转形成一个圆锥面，如图所示，圆的半径为r，角速度为ω，则小球从点A到点B沿圆弧运动半周的过程中，细线拉力做的功为（ ）| A． | 0 | B． | $\frac{πmgr}{cosα}$ | C． | $\frac{2mgr}{cosα}$ | D． | $\frac{2m{ω}^{2}{r}^{2}}{sinα}$ |
20．
MN板两侧都有磁感强度为B的匀强磁场，方向如图，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度v开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab=bc=cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷$\frac{q}{m}$为（ ）
MN板两侧都有磁感强度为B的匀强磁场，方向如图，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度v开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab=bc=cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷$\frac{q}{m}$为（ ）| A． | $\frac{π}{tB}$ | B． | $\frac{4π}{3tB}$ | C． | $\frac{2π}{tB}$ | D． | $\frac{3π}{tB}$ |
10．如图为远距离输电示意图，发电机输出的交流电压保持不变，输入升压变压器的电压、电流、功率为U1、I1、P1，升压变压器输出为U2、I2、P2，降压变压器输入为U3、P3，输出为U4、I4、P4，用户是一些并联的纯电阻电器，当用电器的个数增加时（ ）
| A． | P1变大，P4变大，变化量△P1=△P4 | B． | I1、I2、I4都变大 | ||
| C． | U2、U3、U4都不变 | D． | 原先接入的电器功率都变小 |
14．了解物理规律的发现过程，学会像物理学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，下列叙述符合物理学史的是（ ）
| A． | 亚里士多德认为力不是维持运动的原因 | |
| B． | 牛顿通过斜面实验得到结论：一切运动着的物体在没有受到阻力的作用的时候，它的速度不变，并且一直运动下去 | |
| C． | 人们用实验研究物体的加速度与力和质量的关系时，使用的物理思想方法是等效替代法 | |
| D． | 伽利略根据实验和逻辑推理得出，如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去 |
7．在“探究加速度与物体质量、物体受力关系”的实验中，某小组对教材提供的方案做了改进，设计了如图甲所示的实验装置．装置的主要部分是上、下两层轨道，轨道左端均带有定滑轮．两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上．
（1）下列关于实验不正确的说法是D
A．图中上、下两层轨道表面光滑
B．通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止
C．在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线与轨道平行
D．在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量远大于小车的质量
（2）本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为两小车从静止开始做匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等．
（3）实验中获得数据如表所示：小车I、Ⅱ的质量m均为200g．
在第1次实验中，小车I从图乙中的A点运动到8点，则表中空格处测量结果为23.36cm．通过分析，可知表中第3次实验数据存在明显错误，应舍弃．
（1）下列关于实验不正确的说法是D
A．图中上、下两层轨道表面光滑
B．通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止
C．在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线与轨道平行
D．在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量远大于小车的质量
（2）本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为两小车从静止开始做匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等．
（3）实验中获得数据如表所示：小车I、Ⅱ的质量m均为200g．
| 实验次数 | 小车 | 拉力F/N | 位移x/cm |
| 1 | I | 0.1 | |
| Ⅱ | 0.2 | 46.51 | |
| 2 | I | 0.2 | 29，04 |
| Ⅱ | 0.3 | 43.63 | |
| 3 | I | 0.3 | 41.16 |
| Ⅱ | 0.4 | 44.80 | |
| 4 | I | 0.4 | 36.43 |
| Ⅱ | 0.5 | 45.56 |