Question

【题目】为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t.改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，计算后得到下表中的5组数据．

(1)请根据表中数据在坐标纸上画出aF图象；

(2)分析aF图象，可求出滑块质量m＝________kg，滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________(重力加速度g＝10 m/s2)

【答案】 0.25 0.20

【解析】根据匀变速直线运动的位移时间公式求出滑块的加速度；依据表中数据运用描点法作出图象；知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数．对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解．

(1)先描点，再用直线把这些点连起来，不在直线上的点要均匀的分布在直线的两侧．

(2)根据牛顿第二定律得：，所以，由aF图象可得：m=0.25kg，μ=0.20

【点睛】解决该题关键要掌握牛顿第二定律和运动学公式的应用，运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解。

【题型】实验题
【结束】
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【题目】对某圆柱体的电学性质进行研究：

(1)①用螺旋测微器测量其直径，结果如图(a)所示，则其直径为________mm.

②用多用电表电压挡测量其两端无电压．

③用多用电表欧姆挡粗略测量其电阻为1 500 Ω.

④为精确测量其电阻值，现有以下器材：

A．直流毫安表A1(量程0～2 mA，内阻约为5 Ω)

B．直流电流表A2(量程0～3 A，内阻约为0.5 Ω)

C．直流电压表V1(量程0～15 V，内阻25 kΩ)

D．直流电压表V2(量程0～3 V，内阻5 kΩ)

E．直流电源E(输出电压3 V，内阻可不计)

F．滑动变阻器R(0～15 Ω，允许最大电流10 A)

G．开关一只，导线若干

根据器材的规格和实验要求，在方框1中画出实验电路图，并标明仪器名称符号．

(2)实验发现这个圆柱体还有一个特点：在强磁场作用下用多用电表电压挡测量发现有电压，当磁感应强度分别为1 T、2 T、3 T时，其作为电源的UI特性曲线分别为图(b)中图线甲、乙、丙所示．

①请在方框2中画出测量其电源UI特性的电路图．

②按照这种规律，要使标有“100 V,100 W”的灯泡正常发光，需要把圆柱体放在磁感应强度为________T的磁场中．

Answer 1

【答案】 11.700 11

【解析】试题分析：螺旋测微器的读数等于固定刻度加可动刻度读数，需要估读；伏安法测量器电阻，注意滑动变阻器和电流表内接外接；根据伏安法测量电源的内阻以及电源电动势的实验画出电路图，U-I特性曲线的纵轴截距表示电源电动势，斜率表示内阻，从而得到内阻，根据甲乙丙图线得到电压与磁场强度的关系，从而得到100V时对应的磁感应强度

(1)根据螺旋测微器的测量读数规则，直径为11.5mm＋0.200mm=11.700 mm；用多用电表欧姆挡粗略测量其电阻为1500Ω，远大于电流表内阻，所以采用电流表内接电路．由于题给的滑动变阻器R阻值范围为0～15Ω，远小于待测电阻的阻值，所以必须采用滑动变阻器的分压接法．由于电源输出电压为3V，故电压表选择量程为0～3V的V2.在3V电压下，圆柱体中电流大约为2 mA，因此电流表选择量程为0～2 mA的A1。画出测量电阻的实验电路图如答图1所示．

(2)①测量其电源UI特性的电路图如答图2所示

②根据在强磁场下圆柱体表现出的电源的UI特性曲线，可知其内阻为10Ω.“100 V，100W”的灯泡正常工作电流为，要使标有“100V,100W”的灯泡正常发光，圆柱体在强磁场作用下的电动势必须为110V，因此需要把圆柱体放在磁感应强度为11T的磁场中．