Question

（1）①某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為下列哪二項(xiàng)說(shuō)法是正確的：
A．要平衡摩擦力                    B．實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要平衡摩擦力
C．鉤碼的重力要遠(yuǎn)小于小車的總重力  D．實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)應(yīng)先釋放小車再接通電源
②如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，距離如圖．則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為

L3-L1

2T

；若要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，除位移、速度外，還要測(cè)出兩個(gè)物理量是

鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量

．


（2）為檢測(cè)一個(gè)標(biāo)稱值為5Ω的滑動(dòng)變阻器，現(xiàn)可供使用的器材如下：
A．待測(cè)滑動(dòng)變阻器R_x，總電阻約5Ω
B．電流表A₁，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω
C．電流表A₂，量程3A，內(nèi)阻約0.12Ω
D．電壓表V₁，量程15V，內(nèi)阻約15kΩ
E．電壓表V₂，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
F．滑動(dòng)變阻器R，總電阻約20Ω
G．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)
H．電鍵S、導(dǎo)線若干
①為了盡可能精確測(cè)定R_x的總電阻值，所選電流表為

A₁

（填“A₁”或“A₂”），所選電壓表為

V₂

（填“V₁”或“V₂”）．
②請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖甲，完成圖乙未完成的實(shí)物連接，使其成為測(cè)量電路．
③如圖丙所示是用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)滑動(dòng)變阻器所采用的電阻絲的直徑，則該電阻絲的直徑為

1.205

mm．

Answer 1

分析：小車在水平木板運(yùn)動(dòng)時(shí)水平方向上受到繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：設(shè)小車加速度為a，則：繩上的力為F=Ma，對(duì)鉤碼來(lái)說(shuō)：mg-Ma=ma，即：mg=（M+m）a，如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，則Ma=（M+m）a，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于前后兩點(diǎn)間的平均速度；要合外力的功與動(dòng)能變化間關(guān)系，表示出功與動(dòng)能變化的表達(dá)式，看還需要測(cè)量那些物理量即可；
根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)與被測(cè)電阻的粗略值由歐姆定律確定電流最大值從而選擇適當(dāng)量程；被測(cè)電阻為小電阻，要采用電流表外接，另外注意滑動(dòng)變阻器的分壓接法；
螺旋測(cè)微器的讀數(shù)需要先讀出主尺的刻度，然后讀出可動(dòng)刻度，注意估讀．

解答：解：（1）①小車在水平木板運(yùn)動(dòng)時(shí)水平方向受到繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；
其次：設(shè)小車質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，整體的加速度為a，繩上的拉力為F，則：
對(duì)小車有：F=Ma；
對(duì)鉤碼有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；
如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，則要求：Ma=（M+m）a，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量，這樣兩者才能近似相等．
實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放紙帶，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．
②由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于前后兩點(diǎn)間的平均速度C點(diǎn)時(shí)小車的速度：v_c=

L3-L1

2T

驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系只需驗(yàn)證：mgx=

1

2

Mv²，所以需要測(cè)量的物理量還有：鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量．
（2）①電動(dòng)勢(shì)3V，電阻約5Ω，由歐姆定律則電流I約為0.6A，故電流表選A₁，電壓表選V₂，
②為了盡可能精確測(cè)定R_x滑動(dòng)變阻器選擇分壓接法，被測(cè)電阻屬于小電阻，電流外接，故電路圖如圖：

③螺旋測(cè)微器的讀數(shù)需要先讀出主尺的刻度，然后讀出可動(dòng)刻度：
游標(biāo)卡尺的讀數(shù)需要先讀出主尺的刻度為：1mm，然后讀出可動(dòng)刻度，為：0.01×20.5=0.205mm．所以總讀數(shù)為：1mm+0.205mm=1.205mm
故答案為：（1）①AC②

L3-L1

2T

；鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量；
（2）①A₁；  V₂
②如圖
③1.205

點(diǎn)評(píng)：當(dāng)要求電流或電壓從零調(diào)或變阻器全電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻值時(shí)，變阻器應(yīng)用分壓式，一般來(lái)說(shuō)變阻器能用限流式的也可以用分壓式．