Question

实验题：

（1）某同学利用闪光照相研究物体的平抛运动，他拍摄了小球沿水平桌面运动并抛出的闪光照片，如图所示．若图中每一正方形小格的边长均表示5.0cm．根据图中的记录，可计算出小球做平抛运动的初速度大小为

 

m/s，小球通过c点时的速度大小为

 

m/s．（取g=10m/s²）
（2）有两个完全相同，但刻度盘上仅有刻度而没有标度值的电压表，电压表的内阻约为5000Ω．现打算用图（1）所示的电路测量它们的内阻．其中：E为电动势12V、内阻可忽略不计的电源；R₁是调节范围为0～9999Ω的电阻箱；R₂是调节范围为0～1000Ω的滑动变阻器；S为电键．
①闭合电键S之前，滑动滑动变阻器的滑片p应滑到变阻器的

 

端．（填“a”或“b”）．
②闭合电键之后，适当调节滑动变阻器滑片p和电阻箱的旋钮，当电阻箱调节成图（2）所示的情景时，两电压表指针的位置如图（3）所示，由此可知，此时电阻箱的阻值为

 

Ω，这两个电压表的内阻均为

 

Ω．
③由各个器材的参数和各图所示的情景可知，这两个电压表的量程在下面提供的四个选项中最多不会超过选项

 

，最少不会低于选项

 

．
A．6V         B．9V          C．14V          D．18V．

Answer 1

分析：（1）根据竖直方向运动特点△h=gt²，求出物体运动时间，然后利用水平方向运动特点即可求出平抛的初速度，然后根据运动合成求出C点的速度；
（2）①开关闭合之前，滑动变阻器应置于阻值最大处；
②电压表指针偏转角度之比代表电流之比，根据欧姆定律列方程求电压表内阻；
③若图中示数时，滑动变阻器位于阻值最大处，则电压表分压较小，对应量程为电压表的最小量程，若滑动变阻器位于阻值最小处，电压表分压较大，此时量程为最大量程．

解答：解：（1）在竖直方向上有：△h=gt²
水平方向：x=v₀t，其中△h=2L=10cm=0.1m，x=2L=10cm=0.1m，代入解得：v₀=1.0m/s，t=0.1s．
在竖直方向上有：v_cy=

12L

2t

=

12×5

0.1×2

cm/s=3m/s
所以v_c=

v 2 0 + v 2 cy

=

12+32

=

10

m/s
（2）①开关闭合之前，滑动变阻器应置于阻值最大处，故滑片应置于a端；
②此时电阻箱的阻值为：R=2×1000Ω+5×100Ω+4×10Ω+7×1Ω=2547Ω；
不串联电阻的电压表与串联电阻箱的电压表指针的偏转角度之比为3：2，根据欧姆定律：

U RV

U RV+2574

=

3

2

得：R_V=5094Ω
③设电压表量程为U′，当滑动变阻器阻值最大时电压表应该有最小示数，电压表部分并联后的电阻为：
R_并=

6

5

×2547Ω=3056Ω，
则有：U′=

3056

3056+1000

×12=9V
当滑动变阻器阻值为0时，电压表有最大示数：

9

10

U″=12V
得：U″=13.3V
即电压表的量程最大不大于14V，最少不低于9V；
故选：C，B．
故答案为：
（1）1.0，

10

；
（2）①a；
②2547，5094；
③C，B．

点评：本题第一问考查了平抛运动的规律，关键根据正交分解法列式分析；第二问关键是知道电压表实质为能显示自身电压值的大电阻，然后结合欧姆定律及串并联电路的关系求解．