(1)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中①某小组同学用如图所示装置,采用控制变量方法,研究在小车质量不变的情况下,小车加速度与小车受力的关系。下列说法正确的是A.平衡

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◎ 题目

(1)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中
①某小组同学用如图所示装置,采用控制变量方法,研究在小车质量不变的情况下,小车加速度与小车受力的关系。下列说法正确的是
A.平衡摩擦力的方法就是将木板一端垫高,在塑料小桶中添加砝码,使小车在绳的拉力作用下能匀速滑动
B.每次改变小车所受的拉力时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
D.在每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量

②如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D、E、F、G.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC="3.88" cm,CD="6.26" cm,DE="8.67" cm,EF="11.08" cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a = _____   m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小VC =  ______  m/s.(结果保留二位有效数字)

③某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示(小车质量保持不变):
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/ m/s2
0.30
0.40
0.48
0.60
0.72
a.根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象

b.若作出的a-F图象不过坐标原点,可能的原因是:_______________________。
(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,
实验室备有下列器材选用:
干电池(电动势E约为1.5V,内电阻r约为1.0Ω);电流表G(满偏电流2.0mA,内阻Rg=10Ω);
电流表A(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω);
滑动变阻器R1(0~20Ω,10A);
滑动变阻器R2(0~300Ω,1A);
定值电阻R0=999Ω;
开关和导线若干。
某同学设计了如图甲所示的电路进行实验:

①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“R1”或“R2”); 在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑动端c移动至
    (填“a端”、“中央”或“b端”)。
②根据图甲在图乙的实物图上连线。

◎ 答案

(1)①BD        ② 2.4 ;0.50或0.51    ③ a.如图

b平衡摩擦过度或木板一端垫得过高
(2)、①, b端 ②如图  

◎ 解析


试题分析:(1)①A、实验时首先要平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法就是,小车与纸带相连,小车前面不挂小桶,把小车放在斜面上给小车一个初速度,看小车能否做匀速直线运动,故A错误;
B、平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力,每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力,故B正确;
C、为了提高纸带的利用率,在纸带上尽量多的打点,因此实验中应先接通电源,后放开小车,故C误;   
D、每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量,故D正确;
故选:BD
②根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得:
设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得:

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.

③根据表中的数据在坐标图上运用描点法作出a-F图象

由图象可知,a-F图象在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度或木板一端垫得过高造成的.
(2)①测量电动势和内电阻需要有电压表和电流表;但题目中只给出两个电流表;但其中一个电流表G的内阻已知,可以把内阻已知的电流表和定值电阻串联改装成一个电压表.同时因电流表量程较大,故为了减少误差,滑动变阻器需选小电阻,故选R;为保证安全,开始时滑动变阻器应接到最大值,故应接b端;
②由原理图可知,电路为基本的限流接法,故按原理图串联即可;连线如图乙所示:
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