23．某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置.若不考虑空气阻力.小球的机械能应该守恒.即mv2 = mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较——青夏教育精英家教网—

23．(14分)

(1)．(6分)某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv² = mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)，球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．

①．根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为　　　　　cm．

②．用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v₀= 　　　　　．

③．用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔE_P = 　　　　，动能的增加量ΔE_K= 　　　　　．

(2)．(8分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

　 A．待测的干电池(电动势约为1. 5 V，内电阻小于1. 0Ω)

　 B．电流表A₁(满偏电流3 mA，内阻R_g1=10Ω)

　 C．电流表A₂(0-0. 6 A，内阻R_g2=0.1Ω)

　 D．滑动变阻器R₁(0-20Ω,10 A)　　　

　 E．滑动变阻器R₂(0-200Ω,l A)

　 F．定值电阻R₀ (990Ω)　　　　　　　

　 G．开关和导线若干

①．某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的(a)、 (b)两个参考实验电路，其中合理的是　　　图所示的电路(填写“a”或“b”)；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选　　 (填写器材前的字母代号)．

②．图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I₁―I₂图线(I₁为电流表A1的示数，I₂为电流表A2的示数，且I₂数值远大于I₁的数值)，则由图线可以得被测电池的电动势 E =　　　　 V，内阻r =　　　 Ω。

③．若将图线的纵坐标改为　　　　，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。

22．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是

A．U越大，表示c越大，c与U成正比