(2013?惠州三模)(1)利用如圖1所示的裝置 可以做力學(xué)中的一些實(shí)驗(yàn),已知交流 電的頻率為f,小車質(zhì)量為M,鉤碼 質(zhì)量為m.
①如果利用它來探究物體的加速度與 力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí),為使小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力,應(yīng)該采取的措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
,要使細(xì)線的拉力等于鉤碼的總重量,應(yīng)該滿足的條件是M
遠(yuǎn)大于
遠(yuǎn)大于
 m(填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”)
②在滿足了小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力的條件下,且使細(xì)線的拉力等于鉤碼的 總重量,如果利用它來探究外力做功與動能的關(guān)系時(shí)得到的紙帶如圖2所示.O為小車開始 運(yùn)動打下的第一點(diǎn),A、B、C為過程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn) 沒有標(biāo)出,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,要探究小車運(yùn)動的動能定理,要滿足一個(gè)怎樣的關(guān)系式
mghB=
Mf2(hC-hA)2
200
mghB=
Mf2(hC-hA)2
200
 (用題中的字母符號表示)

③如果利用此裝置來驗(yàn)證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)為盡可能消除摩擦力 對小車的影響:則小車質(zhì)量和鉤碼的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)該滿足M
遠(yuǎn)小于
遠(yuǎn)小于
m (填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”)
(2)用伏安法測量金屬絲的電阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3乙所示的電路圖,電源電動勢E=4V. 實(shí)驗(yàn)要求獲得多組數(shù)據(jù),且金屬絲上所加的電壓須從零開始.
①某同學(xué)先用多用電表粗測該金屬絲的電阻.用已經(jīng)調(diào)好零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“X 10“檔位的多用電表測量,發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大,這時(shí)他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的檔位(選填“x1OO”或“X1”),然后進(jìn)行
歐姆調(diào)零
歐姆調(diào)零
,再次測量電阻絲的阻值,其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D3甲所示,則此段電阻絲的電阻為
14
14
Ω_.
②請根據(jù)圖乙的電路圖,在圖3丙圖中完成連線.
③連接電路時(shí),開關(guān)S應(yīng)處于
斷開
斷開
(選填“閉合“或“斷開”)狀態(tài);開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于
a
a
端(選填“a”或“b”);為使電壓表示數(shù)增大,P應(yīng)由中點(diǎn)向
b
b
端滑動(選填“a”或“b”).
分析:(1)①為了使合力等于細(xì)線的拉力,需平衡摩擦力,為了使細(xì)線的拉力等于鉤碼的總質(zhì)量,M應(yīng)遠(yuǎn)大于m.
②根據(jù)動能定理得出小車應(yīng)滿足的關(guān)系式.
③為了消除摩擦力產(chǎn)生的影響,小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于鉤碼的質(zhì)量.
(2)①歐姆表的零刻度在表盤的右側(cè),當(dāng)指針偏角較大時(shí),說明電阻較。畵Q擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,電阻的阻值等于表盤讀數(shù)乘以倍率.
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖.
③連接電路時(shí),為了安全,開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài),閉合開關(guān)前,為了保護(hù)電路,將滑片置于a端.
解答:解:(1)①為使小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力,實(shí)驗(yàn)前需平衡摩擦力;
對系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律得,有mg=(M+m)a,解得a=
mg
M+m
,隔離分析得,T=Ma=
Mmg
M+m
=
mg
1+
m
M
,知當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時(shí),細(xì)線的拉力等于鉤碼的總重量.
②根據(jù)動能定理得,mghB=
1
2
MvB2
,vB=
hC-hA
2t
=
hC-hA
10
f
=
(hC-hA)f
10
,要探究小車運(yùn)動的動能定理,要滿足的關(guān)系式為:mghB=
Mf2(hC-hA)2
200

③為盡可能消除摩擦力對本實(shí)驗(yàn)的影響,使驗(yàn)證結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,則小車質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系應(yīng)該滿足M<<m,這樣能使摩擦力做的功相對少些,以減小機(jī)械能的損失.
(2)①用已經(jīng)調(diào)好零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“X 10“檔位的多用電表測量,發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大,知該電阻較小,應(yīng)將選擇開關(guān)換成×1檔,然后進(jìn)行歐姆調(diào)零,電阻的阻值為14Ω.
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,如圖所示.
③連接電路時(shí),開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài),開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于a端,為使電壓表示數(shù)增大,P應(yīng)由中點(diǎn)向b端移動.
故答案為:(1)①平衡摩擦力,遠(yuǎn)大于,②mghB=
Mf2(hC-hA)2
200
,③遠(yuǎn)小于.
(2)①×1,歐姆調(diào)零,14Ω  ②如圖所示   ③斷開,a,b.
點(diǎn)評:本題考查了力學(xué)和電學(xué)兩個(gè)實(shí)驗(yàn),關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理,以及知道實(shí)驗(yàn)中注意的事項(xiàng).
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