题目内容

某学习小组为了测小电动机的内阻，进行了如下的实验：

① 测得滑块的质量为5.0 kg ；
② 将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上，如图甲所示；
③ 接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④ 电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动，达到最大速度时，输入电动机电流为0.5A，电动机两端电压为36V，一段时间后关闭电源并立即制动电动机，待滑块静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）。在关闭电源前后，打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带的数据，回答下列问题：（计算结果保留二位有效数字）
①该滑块达到的最大速度为_________________m/s ；
②关闭电源后，滑块运动的加速度大小为_______________m/s2 ;
③该电动机的内阻为____________Ω 。

1.5 2.0 12

解析试题分析：红色字体纸带上点迹均匀时，滑块以最大速度做匀速直线运动，则，在求解加速度时为了减少误差应当用逐差法，即。电动机的总功率等于内阻损耗的功率与输出机械功率之和，根据能量守恒定律，有UI=I2r+Fvm其中：F=f=ma代入数据可得r=12Ω。
考点：打点计时器织带的处理，逐差法求加速度，能量守恒定律

练习册系列答案
相关题目

某同学在做“匀变速直线运动规律”实验时，从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：

时间t/s
0
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
速度v/(m·s－1­)
0.12
0.19
0.23
0.26
0.28
0.29
请根据实验数据作出小车的v – t图象，并根据v – t图象求出物体的加速度a = ______m/s2．

一个有一定厚度的圆盘A，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动的角速度。
实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片。

实验步骤：
（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量（已知电磁打点计时器打点周期为T）。
需要测量的物理量有                                                      ；
由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=               （用相应的字母表示）。

( 8 分）某同学设想用如图甲的装置来测量滑块与导轨间的动摩擦因数。在气垫导轨上安装了两光电门l、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。

（1）用游标卡尺测光电门遮光条的宽度d，图乙中游标卡尺读数为    cm 。滑块在轨道上做匀变速运动时，先后通过光电门l 、2 所用的时间分别为t1、t2，两光电门间的距离为L ，用d 、t1、t2 、L 表示滑块运动的加速度a为    
（2）要使细线中拉力近似等于钩码重力，滑块质量M 与钩码质量m 应满足     关系。
（3）满足（2）后，调整气垫导轨水平，断开气源时，测得滑块在轨道上运动的加速度为a1；不改变钩码的质量，接通气源，测得滑块在轨道上运动的加速度为a2，用“a1、a2、g来表示滑块与导轨间的动摩擦因数μ为     。

小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”。他进行如下操作并测出如下数值。

①用天平测定小球的质量为0.50kg；
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05cm；
④电磁铁先通电，让小球吸在开始端；
⑤电磁铁断电时，小球自由下落；
⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s，由此可算得小球经过光电门的速度；
⑦计算得出小球重力势能减小量△Ep＝　　J，小球的动能变化量△Ek＝　　J。（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字），从实验结果中发现△Ep __　_△Ek（填“稍大于”、“稍小于”或“等于”），试分析可能的原因　　　　 。

（ 8分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：
①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。

（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。（4分）
（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将___  ___（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）。

小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。

（1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为　   mm。
（2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下：
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择开关旋至电阻挡“×10”挡位；
②将红、黑表笔短接，调节　　　旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的　　　　　　处（填 “0刻线”或“∞刻线”）；
③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如图丙所示；
④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡　　　　挡位（填“×1”或“×1k”），重新进行　　　　　              ；
⑤重新测量得到的结果如图丁所示，则金属丝的电阻为　　　　　Ω。
（3）他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值，他用如图所示的装置进行测量，其中部分器材的规格为：电源E（两节干电池，3V），电流表（量程0.6A，内阻约1Ω），电压表（量程3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1 A）。要求滑动变阻器采用限流式接法，为了减小实验误差，请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。

科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。
I．理论探究：根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系，请在答题纸上对应位置写出你的推导过程。
II．实验探究：①某同学的实验方案如图甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：a         ；b         。

②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、F、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打C点时小车的速度为     ；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有     。

如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。

实验步骤如下：
（1）将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
（2）测出挡光条的宽度L和两光电门中心之间的距离s；
（3）将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
（4）读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；
（5）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；
（6）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=　 　 和Ek2=　 　 ；
（7）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔEp=　　；（重力加速度为g）
（8）如果满足关系式　 　 ，则可认为验证了机械能守恒定律。

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