Question

（2013?泸州一模）（1）估测手上抛石块所做的功
已知将一个物体竖直向上抛出，如果忽略空气阻力，物体向上运动到最高点的时间与从最高点落回到抛出点经历的时间相等．如果用手急速竖直向上抛出小石块时，估测手对石块所做的功．
a．需要的测量仪器是

天平

和

秒表

．
b．需要测量的物理量是：

物体的质量m

，

物体从抛出到落回抛出点的总时间t

．
c．手对石块所做功的表达式为W=

1

8

m

g

2

t

2

．
（2）测某一小型电动机的内阻R
如图1所示，在铁架台上端固定一小型直流电动机，下端固定一打点计时器．电动机连接的电路如图2所示，已知电源电动势为E，内阻为r，保护电阻为R₀，电动机上系一细绳，绳上连接一个物体，物体下栓一纸带，纸带通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，算出物体匀速运动的速度，g取10m/s²

①按图所示安装好实验装置，在实验过程中，打点计时器的两个限位孔要在竖直方向上．
②使用电火花打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图3所示，每个记数点间还有4个点未画出．则物体运动的速度v=

0.26

m/s．
③要测出小型电动机的内阻，还必须要测出

物体质量m

 和

电流表的示数I

．（请写出物理量和相应的字母）
④小型电动机的内阻R=

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

（用题中所给已知量和所测量的字母表示）．

Answer 1

分析：本题（1）的关键是根据动能定理写出手做功的表达式W=

1

2

mv

2

，然后再讨论即可；题（2）的关键是根据电路图结合能量守恒定律写出有关表达式，然后即可求解．

解答：解：（1）a、根据动能定理可知，手对石块做的功为W=

1

2

mv

2

，其中质量m可以用天平测量；速度v可以根据v=gt求出，根据时间对称性可知，可以用秒表测出从抛出到落回抛出点的总时间t；
b、由上面的分析可知，需要测量的物理量是：物体的质量m，物体从抛出到落回抛出点的总时间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物体的速度为v=

x   AD

3t

=

(2.6+2.7+2.5)×0.01

3×0.1

m/s=0.26m/s；
③由电路图可知应有：EI=

I

2

（r+

R

0

）+

I 2   R

M

+mgv，由此可知，必须测出物体的质量m和电流表的示数I；
④由上面的表达式可得电动机的内阻为R _M=

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

；
故答案为：（1）a、天平，秒表； b、物体的质量m，物体从抛出到落回抛出点的总时间t； c、

1

8

m

g

2

t

2

（2）②0.26； ②物体的质量m，电流表的示数I； ③

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

；

点评：对有关实验问题，先根据物理规律写出有关表达式，然后再讨论即可．