Question

（2013?棗莊一模）（1）如圖甲所示，是利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖．小車拖 著紙帶沿斜面下滑時，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運動時打出的點． 設小車在斜面上運動時所受阻力恒定0

①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度a=

4.1

 m/s2，打E點時小車速度vg=

2.5

 m/sD （結果均保留兩位有效數(shù)字）
②為了得出小車下滑過程中所受的阻力，在知道小車下滑的加速度a、打E點時速度vg、小車質量m、重力加速度g的情況下，只用刻度尺還需要測量的物理量為

斜面長度L及高度H

，阻力的 表達式為

mg

H

L

-ma

（用字母表示）．
（2）對某圓柱狀導電元件進行研究．
①用多用電表的歐姆擋試測元件在常溫下的電阻值，在正確操作的情況下，當發(fā)現(xiàn)表頭 指針偏轉的角度過大或過小時，應換用其它擋位測量．在換擋后、進行測量之前，應當進 行的操作是

重新進行歐姆調零

再測量讀數(shù)

．
②圖甲是說明書中給出的伏安特性曲線，可由該曲線得到各狀態(tài)下的電阻值．為了研究 材料的電阻率，還需要測量元件的長度和截面直徑．如圖乙，用螺旋測微器測得的直徑 讀數(shù)為

1.990

mm
③實驗室中提供以下器材，用來檢驗該元件的伏安特性線是否和說明書中所給的一致．
A．電壓表V（量程為0-3V，內阻約5kΩ）
B．電流表A（量程為0-0.6A，內阻約0.1Ω）
C．滑動變阻器R₁（O-10Ω，額定電流1.5A）
D?滑動變阻器R₂（0-1000Ω，額定電流0.5A）
E．直流電源（電動勢3V，內阻忽略不計）
F．開關一個、導線若干
試設計實驗電路，并在答題紙中圖丙方框內畫出電路圖，導電元件用“”表示．滑動變阻器應選擇

R₁

Answer 1

分析：（1）利用勻變速直線運動的推論，采用逐差法求解加速度．根據(jù)勻變速直線運動的一段過程中間時刻速度等于平均速度求解E點速度，對小車進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律解決問題．
（2）換檔后要電路變化了要重新進行歐姆調零．再測量讀數(shù)．
螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
根據(jù)實驗要求選擇電路，從而選出滑動變阻器；由實驗要求可得出滑動變阻器的接法，選擇電流表接法，從而確定電路．

解答：解：（1）①由圖乙中的紙帶可知相鄰的2個計數(shù)點間的時間間隔t=2×0.02s=0.04s，
相鄰兩個計數(shù)點的距離分別為s₁=9.61cm，s₂=10.26cm，
為了減小誤差可用逐差法求加速度：
a=

s2-s1

t2

=4.1m/s² ．
根據(jù)勻變速直線運動的一段過程中間時刻速度等于平均速度得：
v_E=

s2+s1

2t

=2.5m/s
②對小車進行受力分析，小車受重力、支持力、阻力．
將重力沿斜面和垂直斜面分解，設斜面傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：
F_合=mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma，
所以我們要求出小車質量m和sinθ，
那么實際測量時，我們應該測出斜面長度L及高度H來求sinθ，即sinθ=

H

L

所以f=mg

H

L

-ma．
（2）①換檔后要電路變化了要重新進行歐姆調零．再測量讀數(shù)．
②螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為0.01×49.0mm=0.490mm，所以最終讀數(shù)為1.990 mm．
③電路圖為：

本題應采用分壓接法，故滑動變阻器應選擇小電阻，故滑動變阻器選R₁．
故答案為：（1）①4.1，2.5
②斜面長度L及高度H，mg

H

L

-ma
（2））①換檔后要電路變化了要重新進行歐姆調零．再測量讀數(shù)．
②1.990
③如圖，R₁

點評：（1）能夠知道相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔．能夠把紙帶的問題結合動力學知識運用解決問題．
注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
（2）螺旋測微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．