Question

（1）测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验装置如图所示，长木板处于水平，装砂的小桶通过细线绕过定滑轮与木块连接，细线的长度大于桌面的高度，木块可以拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点．
实验时接通打点计时器的电源，放手后，装砂小桶带动木块一起运动，小桶与地面接触之后，木块还要在木板上继续运动一段距离后停下，打点计时器在纸带上打下一系列的点，如图所示．纸带的左端与木块相连，并用虚线框标出了A、B两个区域，为了求得木块与长木板间的动摩擦因数，应选取

 

区域的数据计算出木块运动的加速度的大小（用a表示），由此计算动摩擦因数的公式是μ=

 

．

（2）小明设计了如图所示的电路测量电压表的内阻R_V，所用器材有：
待测电压表V，量程为3V，内阻R_V约3kΩ
电流表A，量程为2mA，内阻R_A约0.1Ω
滑动变阻器R最大阻值50Ω，额定电流1.5A
电源E电动势为6V，内阻约0.5Ω

（a）小明设计的电路

 

（填“能”或“不能”）测出电压表的内阻．若能，请将图中的实物连接成实验电路；若不能，请改造这个电路，利用这些器材测量电压表的内阻，并将图中的实物连接成实验电路．
（b）说明实验应该测的物理量有

 

，电压表内阻的计算式R_V=

 

．

Answer 1

分析：（1）小桶落地后，木块仅在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，求出此时的加速度结合牛顿第二定律即可求解动摩擦因数；
（2）电源电动势是6V，若按照小明的连接方式接入，则电压表上的电压将超过量程，将滑动变阻器应用分压式，根据欧姆定律求解内阻R_v的表达式．

解答：解：（1）木块先在细线拉力和滑动摩擦力作用下做匀加速运动，当小桶落地后，木块仅在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，滑动摩擦力f=μmg，若能求出此时的加速度，根据牛顿第二定律即可求解μ，所以应选取B区域的数据计算出木块运动的加速度，则a=

μmg

m

，解得μ=

a

g

．
（2）电源电动势是6V，若把电压表和电流表及滑动变阻器串联接入电源，则电压表所占电压大于3V，超过电压表的量程，所以小明设计的电路不能测出电压表的内阻．
应将限流式电路改成分压式电路，如图所示：

调节滑动变阻器，测出电压表的示数U和电流表示数I，则R_V=

U

I

故答案为：（1）B；

a

g

；（2）（a）不能 （b）电压表的示数U和电流表示数I；

U

I

点评：本题考查了实验设计评价、设计实验电路测电阻、连接实物电路图等问题，实验设计对学生来说难度较大，一定要加强实验设计能力的培养．