Question

（2013?棗莊一模）（1）如圖甲所示，是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖．小車拖 著紙帶沿斜面下滑時(shí)，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)． 設(shè)小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定0

①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度a=

4.1

 m/s2，打E點(diǎn)時(shí)小車速度vg=

2.5

 m/sD （結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
②為了得出小車下滑過程中所受的阻力，在知道小車下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度vg、小車質(zhì)量m、重力加速度g的情況下，只用刻度尺還需要測(cè)量的物理量為

斜面長(zhǎng)度L及高度H

，阻力的 表達(dá)式為

mg

H

L

-ma

（用字母表示）．
（2）對(duì)某圓柱狀導(dǎo)電元件進(jìn)行研究．
①用多用電表的歐姆擋試測(cè)元件在常溫下的電阻值，在正確操作的情況下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)表頭 指針偏轉(zhuǎn)的角度過大或過小時(shí)，應(yīng)換用其它擋位測(cè)量．在換擋后、進(jìn)行測(cè)量之前，應(yīng)當(dāng)進(jìn) 行的操作是

重新進(jìn)行歐姆調(diào)零

再測(cè)量讀數(shù)

．
②圖甲是說明書中給出的伏安特性曲線，可由該曲線得到各狀態(tài)下的電阻值．為了研究 材料的電阻率，還需要測(cè)量元件的長(zhǎng)度和截面直徑．如圖乙，用螺旋測(cè)微器測(cè)得的直徑 讀數(shù)為

1.990

mm
③實(shí)驗(yàn)室中提供以下器材，用來檢驗(yàn)該元件的伏安特性線是否和說明書中所給的一致．
A．電壓表V（量程為0-3V，內(nèi)阻約5kΩ）
B．電流表A（量程為0-0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R₁（O-10Ω，額定電流1.5A）
D?滑動(dòng)變阻器R₂（0-1000Ω，額定電流0.5A）
E．直流電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）
F．開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干
試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并在答題紙中圖丙方框內(nèi)畫出電路圖，導(dǎo)電元件用“”表示．滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇

R₁

Answer 1

分析：（1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，采用逐差法求解加速度．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一段過程中間時(shí)刻速度等于平均速度求解E點(diǎn)速度，對(duì)小車進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律解決問題．
（2）換檔后要電路變化了要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．再測(cè)量讀數(shù)．
螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇電路，從而選出滑動(dòng)變阻器；由實(shí)驗(yàn)要求可得出滑動(dòng)變阻器的接法，選擇電流表接法，從而確定電路．

解答：解：（1）①由圖乙中的紙帶可知相鄰的2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=2×0.02s=0.04s，
相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離分別為s₁=9.61cm，s₂=10.26cm，
為了減小誤差可用逐差法求加速度：
a=

s2-s1

t2

=4.1m/s² ．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一段過程中間時(shí)刻速度等于平均速度得：
v_E=

s2+s1

2t

=2.5m/s
②對(duì)小車進(jìn)行受力分析，小車受重力、支持力、阻力．
將重力沿斜面和垂直斜面分解，設(shè)斜面傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：
F_合=mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma，
所以我們要求出小車質(zhì)量m和sinθ，
那么實(shí)際測(cè)量時(shí)，我們應(yīng)該測(cè)出斜面長(zhǎng)度L及高度H來求sinθ，即sinθ=

H

L

所以f=mg

H

L

-ma．
（2）①換檔后要電路變化了要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．再測(cè)量讀數(shù)．
②螺旋測(cè)微器的固定刻度為1.5mm，可動(dòng)刻度為0.01×49.0mm=0.490mm，所以最終讀數(shù)為1.990 mm．
③電路圖為：

本題應(yīng)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇小電阻，故滑動(dòng)變阻器選R₁．
故答案為：（1）①4.1，2.5
②斜面長(zhǎng)度L及高度H，mg

H

L

-ma
（2））①換檔后要電路變化了要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．再測(cè)量讀數(shù)．
②1.990
③如圖，R₁

點(diǎn)評(píng)：（1）能夠知道相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔．能夠把紙帶的問題結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識(shí)運(yùn)用解決問題．
注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．