题目内容
如图12所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：
①写出该振子简谐运动的表达式．
②在第2 s末到第3 s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？
③该振子在前100 s的总位移是多少？路程是多少？
【答案解析】①x＝5sin 
t(cm) ②见解析 ③0 5 m解析①由振动图象可得：
A＝5 cm，T＝4 s，φ＝0
则ω＝
＝ rad/s
故该振子简谐运动的表达式为x＝5sin t(cm)
②由图可知，在t＝2 s时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断增大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大．当t＝3 s时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值．
③振子经过一个周期位移为零，路程为5×4 cm＝20 cm，前100 s刚好经过了25个周期，所以前100 s振子位移x＝0，振子路程s＝20×25 cm＝500 cm＝5 m.
某同学为了测量某电池的电动势 E和内阻 r，设计了如图甲所示的电路．已知定值电阻R0=20Ω，电压表V2的内阻很大，可视为理想电压表．
（1）根据图甲所示电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
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（2）实验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表V1和V2的示数U1、U2，数据如下表所示．请根据表格中的数据在图丙所示的坐标纸中画出U2-U1的图线．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| U1/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 4.5 | 5.0 |
| U2/V | 16.5 | 15.2 | 15.0 | 12.0 | 11.1 | 10.3 |
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（3）由图象可得该电源的电动势E= V，内阻r= Ω．
（4）实验电路测得的电源内阻的阻值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值．
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★★★
【答案解析】（1）如图乙所示（2分） （2）如图丙所示（2分）
（3）17.9～18.3（2分） 29.0～32.0（2分） （4）大于（2分）
解析：（1）根据电路图连接实物图，如图所示．
（2）描点作图，将偏得较远的点舍去，如图所示．
（3）根据E＝U2+
r得，U2＝E−
U1，知纵轴截距表示电动势，所以E=18.0V．图线的斜率绝对值等于，即＝
≈1.5，则r=1.5×20Ω=30.0Ω．
（4）根据r=
，由于测量通过电源电流变化量偏小，则测量的电源内阻偏大．
故答案为：（1）如图乙所示 （2）如图丙所示
和水平拉力F的大小随时间t变化的关系式；