Question

I．做勻變速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點開始，每點剪下一段紙帶，按如圖1所示，每一條紙帶下端與x軸相重合，在左邊與y軸平行，將紙帶粘在坐標系中，求：（計算結果保
留小數(shù)點后面三位數(shù)字）
（1）所剪的這0.6s內的平均速度是______m/s；
（2）物體運動的加速度是______m/s²．
II．因為手邊沒有天平，小王同學思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質量，他從資料上查得彈簧的彈性勢能為彈簧形變量）后，設計了如圖2實驗：將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧原長時小球恰好在桌邊，然后壓縮彈簧并測得壓縮量x，釋放彈簧，小球飛出后落在水平地面上，測出桌高h以及落點到桌邊沿的水平距離s．
（1）請你推導出小球質量的表達式：______．
（2）如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素，
那么小球質量的測量值將______（填“偏大”、“偏小”或“準確”）．
III．在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻”的實驗中
（1）備有如下器材．
A．干電池2節(jié)；B．滑動變阻器（0～20Ω）
C．滑動變阻器（0～1kΩ）D．電壓表（0～3V）；
E．電流表（0～0.6A）F．電流表（0～3A）
G．開關、導線若干
其中滑動變阻器應選______，電流表應選______．（只填器材前的序號）
（2）為了最大限度地減小實驗誤差，請在虛線框中（圖3）畫出該實驗最合理的電路圖．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ、（1）根據(jù)求出所剪的這0.6s內的平均速度．
（2）用每段時間內的平均速度表示中間時刻的瞬時速度，再運用逐差法，根據(jù)△x=aT²求出物體運動的加速度．
Ⅱ、（1）運用平拋運動的知識求出平拋運動的初速度，再根據(jù)能量守恒得出小球質量的表達式．
（2）桌面摩擦會影響小球的初動能，通過能量守恒分析對質量的影響．
Ⅲ、用伏安法測量電源的電動勢和內阻，滑動變阻器采用限流式接法，通過測量的誤差大小選擇滑動變阻器和電流表的量程．
解答：解：Ⅰ、根據(jù)．
加速度
Ⅱ、（1）由題意知：，平拋過程有：
聯(lián)立三式解得：
（2）桌面摩擦使得小球飛出速度v偏小，據(jù)，知m的測量值最大．
Ⅲ、（1）滑動變阻器采用限流式接法，串聯(lián)在電路中，滑動變阻器阻值太大的話，電流太小，測量的誤差大，所以選用0～20Ω的滑動變阻器，由于電動勢大約3V，電路中電流較小，選取0～0.6A的電流表測量誤差較�。�故選B、E．
（2）電路圖如右圖．
故答案為：I．（1）0.413  （2）0.750
II．（1）
（2）偏大
III．（1）B   E     （2）電路圖
點評：解決本題的關鍵知道某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，會運用逐差法求加速度的大小．以及掌握器材選取的原則，即精確、安全．