题目内容
(2013?烟台一模)(1)在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在50Hz的低压交变电源上,某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点).从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图1所示.
①若把每一段纸带的右上端连接起来,结果得到一条倾斜的直线,如图所示,由图1可知纸带做
②从第一个计数点A开始计时,为求出0.25s时刻纸带的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:
③若测得a段纸带的长度为“10.0cm,e段纸带的长度为2.0cm,则可求出加速度的大小为
(2)(7分)现有一种特殊的电池,它的电动势E为9V左右,内阻r大约为40Ω,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图2甲所示的电路进行实验,图中电压表的量程为6V,内阻为2KΩ,R1为电阻箱,阻值范围0~999Ω,R0为定值电阻.
①实验室备有以下几种定值电阻R0
A. 10Ω B.100Ω C.200Ω D.2000Ω
为使实验能顺利进行应选哪一种?答
②该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,记录多组数据,作出了如图2乙所示的图线.则根据图线可求得该电池的电动势E为
①若把每一段纸带的右上端连接起来,结果得到一条倾斜的直线,如图所示,由图1可知纸带做
匀减速直线
匀减速直线
运动,且直线与-x方向夹角越大,说明纸带运动的加速度
加速度
越大.②从第一个计数点A开始计时,为求出0.25s时刻纸带的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:
c
c
.③若测得a段纸带的长度为“10.0cm,e段纸带的长度为2.0cm,则可求出加速度的大小为
2.0
2.0
m/s2.①实验室备有以下几种定值电阻R0
A. 10Ω B.100Ω C.200Ω D.2000Ω
为使实验能顺利进行应选哪一种?答
D
D
.(填字母序号)②该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,记录多组数据,作出了如图2乙所示的图线.则根据图线可求得该电池的电动势E为
10
10
V,内阻r为41.7
41.7
Ω.分析:(1)①纸带剪接后图线变化规律恰好与速度一样.
②求0.25s的速度,即求0.2~0.3s内的平均速度.
③利用△x=aT2求a
(2)①R0至少应分走3V左右的电压,其电阻至少得是电压表的一半
②关键是弄清图象两坐标轴的物理意义
②求0.25s的速度,即求0.2~0.3s内的平均速度.
③利用△x=aT2求a
(2)①R0至少应分走3V左右的电压,其电阻至少得是电压表的一半
②关键是弄清图象两坐标轴的物理意义
解答:解:(1)①纸带剪接后,水平方向每条宽度相同,正好与时间对应,竖直长度为相邻相等时间的位移,由于△x=aT2,纸带长度差相等,变化规律恰好与速度一样.图线可看作v-t图象,即速度均匀减少,匀减速运动,图象斜率越大,加速度越大.
②求0.25s的速度,即求0.2~0.3s内的平均速度,0.2~0.3s内的位移恰好是纸带C段对应的长度.
③利用△x=aT2,即xm-xn=(m-n)aT2,有:
a=
=
m/s2=-2.0m/s2,
所以a大小为2.0m/s2
(2)①电源电动势约为9V,而电压表量程只有6V,故R0至少应分走3V左右的电压,其电阻至少得是电压表的一半,故选D
②由图可知,当R1趋于无穷大时,
=0,
此时外压等于电动势,又R0与电压表串联且电阻相同,所以此时
E=2U=2×
V=10V
由图象知当
=1.2V-1时,
=12×10-2Ω-1,
由闭合电路的欧姆定律有
E=2U+Ir=2U+(
+
)r,
将E、U1、R1代入解得
r=41.7Ω
故答案为:(1)①匀减速直线 加速度 ②c ③2.0
(2)①D ②10 41.7
②求0.25s的速度,即求0.2~0.3s内的平均速度,0.2~0.3s内的位移恰好是纸带C段对应的长度.
③利用△x=aT2,即xm-xn=(m-n)aT2,有:
a=
| xa-xe |
| 4T2 |
| 0.02-0.10 |
| 4×0.12 |
所以a大小为2.0m/s2
(2)①电源电动势约为9V,而电压表量程只有6V,故R0至少应分走3V左右的电压,其电阻至少得是电压表的一半,故选D
②由图可知,当R1趋于无穷大时,
| 1 |
| R1 |
此时外压等于电动势,又R0与电压表串联且电阻相同,所以此时
E=2U=2×
| 1 |
| 0.2 |
由图象知当
| 1 |
| U1 |
| 1 |
| R1 |
由闭合电路的欧姆定律有
E=2U+Ir=2U+(
| 2U |
| R1 |
| 2U |
| 4000Ω |
将E、U1、R1代入解得
r=41.7Ω
故答案为:(1)①匀减速直线 加速度 ②c ③2.0
(2)①D ②10 41.7
点评:本题前半部分是对课本课后题(新人教)的拓展,意在提醒同学们注意基础知识.后半部分考查测量电源的电动势和内阻的实验,一定要牢记基本原理:闭合电路的欧姆定律,以不变应万变.图象问题处理时要注意多看:看物理量、看单位、看初始值、看走向、看斜率、看面积.本题难度适中.
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