Question

（2013?惠州三模）（1）利用如圖1所示的裝置 可以做力學中的一些實驗，已知交流 電的頻率為f，小車質量為M，鉤碼 質量為m．
①如果利用它來探究物體的加速度與 力、質量的關系時，為使小車所受的合外力等于細線的拉力，應該采取的措施是

平衡摩擦力

，要使細線的拉力等于鉤碼的總重量，應該滿足的條件是M

遠大于

 m（填“大于”、“遠大于”、“小于”或“遠小于”）
②在滿足了小車所受的合外力等于細線的拉力的條件下，且使細線的拉力等于鉤碼的 總重量，如果利用它來探究外力做功與動能的關系時得到的紙帶如圖2所示．O為小車開始 運動打下的第一點，A、B、C為過程中的三個相鄰的計數點，相鄰的計數點之間有四個點 沒有標出，有關數據如圖所示，要探究小車運動的動能定理，要滿足一個怎樣的關系式

mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

 （用題中的字母符號表示）

③如果利用此裝置來驗證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒時為盡可能消除摩擦力 對小車的影響：則小車質量和鉤碼的質量關系應該滿足M

遠小于

m （填“大于”、“遠大于”、“小于”或“遠小于”）
（2）用伏安法測量金屬絲的電阻，某同學設計了如圖3乙所示的電路圖，電源電動勢E=4V． 實驗要求獲得多組數據，且金屬絲上所加的電壓須從零開始．
①某同學先用多用電表粗測該金屬絲的電阻．用已經調好零且選擇開關指向歐姆擋“X 10“檔位的多用電表測量，發(fā)現指針的偏轉角度太大，這時他應將選擇開關換成歐姆擋的檔位（選填“x1OO”或“X1”），然后進行

歐姆調零

，再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針所指位置如圖3甲所示，則此段電阻絲的電阻為

14

Ω_．
②請根據圖乙的電路圖，在圖3丙圖中完成連線．
③連接電路時，開關S應處于

斷開

（選填“閉合“或“斷開”）狀態(tài)；開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于

a

端（選填“a”或“b”）；為使電壓表示數增大，P應由中點向

b

端滑動（選填“a”或“b”）．

Answer 1

分析：（1）①為了使合力等于細線的拉力，需平衡摩擦力，為了使細線的拉力等于鉤碼的總質量，M應遠大于m．
②根據動能定理得出小車應滿足的關系式．
③為了消除摩擦力產生的影響，小車的質量應遠小于鉤碼的質量．
（2）①歐姆表的零刻度在表盤的右側，當指針偏角較大時，說明電阻較小．換擋后需重新進行歐姆調零，電阻的阻值等于表盤讀數乘以倍率．
②根據電路圖連接實物圖．
③連接電路時，為了安全，開關S應處于斷開狀態(tài)，閉合開關前，為了保護電路，將滑片置于a端．

解答：解：（1）①為使小車所受的合外力等于細線的拉力，實驗前需平衡摩擦力；
對系統(tǒng)運用牛頓第二定律得，有mg=（M+m）a，解得a=

mg

M+m

，隔離分析得，T=Ma=

Mmg

M+m

=

mg

1+ m M

，知當M遠大于m時，細線的拉力等于鉤碼的總重量．
②根據動能定理得，mgh_B=

1

2

MvB2，vB=

hC-hA

2t

=

hC-hA

10 f

=

(hC-hA)f

10

，要探究小車運動的動能定理，要滿足的關系式為：mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

．
③為盡可能消除摩擦力對本實驗的影響，使驗證結果盡可能準確，則小車質量M和鉤碼質量m的關系應該滿足M＜＜m，這樣能使摩擦力做的功相對少些，以減小機械能的損失．
（2）①用已經調好零且選擇開關指向歐姆擋“X 10“檔位的多用電表測量，發(fā)現指針的偏轉角度太大，知該電阻較小，應將選擇開關換成×1檔，然后進行歐姆調零，電阻的阻值為14Ω．
②根據電路圖連接實物圖，如圖所示．
③連接電路時，開關S應處于斷開狀態(tài)，開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于a端，為使電壓表示數增大，P應由中點向b端移動．
故答案為：（1）①平衡摩擦力，遠大于，②mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

，③遠小于．
（2）①×1，歐姆調零，14Ω  ②如圖所示   ③斷開，a，b．

點評：本題考查了力學和電學兩個實驗，關鍵知道實驗的原理，以及知道實驗中注意的事項．