Question

（2013?瀘州一模）（1）估測手上拋石塊所做的功
已知將一個物體豎直向上拋出，如果忽略空氣阻力，物體向上運動到最高點的時間與從最高點落回到拋出點經歷的時間相等．如果用手急速豎直向上拋出小石塊時，估測手對石塊所做的功．
a．需要的測量儀器是

天平

和

秒表

．
b．需要測量的物理量是：

物體的質量m

，

物體從拋出到落回拋出點的總時間t

．
c．手對石塊所做功的表達式為W=

1

8

m

g

2

t

2

．
（2）測某一小型電動機的內阻R
如圖1所示，在鐵架臺上端固定一小型直流電動機，下端固定一打點計時器．電動機連接的電路如圖2所示，已知電源電動勢為E，內阻為r，保護電阻為R₀，電動機上系一細繩，繩上連接一個物體，物體下栓一紙帶，紙帶通過打點計時器并打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，算出物體勻速運動的速度，g取10m/s²

①按圖所示安裝好實驗裝置，在實驗過程中，打點計時器的兩個限位孔要在豎直方向上．
②使用電火花打點計時器（所用交流電的頻率為50Hz），正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖3所示，每個記數點間還有4個點未畫出．則物體運動的速度v=

0.26

m/s．
③要測出小型電動機的內阻，還必須要測出

物體質量m

 和

電流表的示數I

．（請寫出物理量和相應的字母）
④小型電動機的內阻R=

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

（用題中所給已知量和所測量的字母表示）．

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是根據動能定理寫出手做功的表達式W=

1

2

mv

2

，然后再討論即可；題（2）的關鍵是根據電路圖結合能量守恒定律寫出有關表達式，然后即可求解．

解答：解：（1）a、根據動能定理可知，手對石塊做的功為W=

1

2

mv

2

，其中質量m可以用天平測量；速度v可以根據v=gt求出，根據時間對稱性可知，可以用秒表測出從拋出到落回拋出點的總時間t；
b、由上面的分析可知，需要測量的物理量是：物體的質量m，物體從拋出到落回拋出點的總時間t；
c、由W=

1

2

m

v

2

，及v=g?

t

2

，可得W=

1

8

m

g

2

t

2

；
（2）②物體的速度為v=

x   AD

3t

=

(2.6+2.7+2.5)×0.01

3×0.1

m/s=0.26m/s；
③由電路圖可知應有：EI=

I

2

（r+

R

0

）+

I 2   R

M

+mgv，由此可知，必須測出物體的質量m和電流表的示數I；
④由上面的表達式可得電動機的內阻為R _M=

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

；
故答案為：（1）a、天平，秒表； b、物體的質量m，物體從拋出到落回拋出點的總時間t； c、

1

8

m

g

2

t

2

（2）②0.26； ②物體的質量m，電流表的示數I； ③

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

；

點評：對有關實驗問題，先根據物理規(guī)律寫出有關表達式，然后再討論即可．