Question

實驗題：

（1）某同學利用閃光照相研究物體的平拋運動，他拍攝了小球沿水平桌面運動并拋出的閃光照片，如圖所示．若圖中每一正方形小格的邊長均表示5.0cm．根據(jù)圖中的記錄，可計算出小球做平拋運動的初速度大小為

 

m/s，小球通過c點時的速度大小為

 

m/s．（取g=10m/s²）
（2）有兩個完全相同，但刻度盤上僅有刻度而沒有標度值的電壓表，電壓表的內阻約為5000Ω．現(xiàn)打算用圖（1）所示的電路測量它們的內阻．其中：E為電動勢12V、內阻可忽略不計的電源；R₁是調節(jié)范圍為0～9999Ω的電阻箱；R₂是調節(jié)范圍為0～1000Ω的滑動變阻器；S為電鍵．
①閉合電鍵S之前，滑動滑動變阻器的滑片p應滑到變阻器的

 

端．（填“a”或“b”）．
②閉合電鍵之后，適當調節(jié)滑動變阻器滑片p和電阻箱的旋鈕，當電阻箱調節(jié)成圖（2）所示的情景時，兩電壓表指針的位置如圖（3）所示，由此可知，此時電阻箱的阻值為

 

Ω，這兩個電壓表的內阻均為

 

Ω．
③由各個器材的參數(shù)和各圖所示的情景可知，這兩個電壓表的量程在下面提供的四個選項中最多不會超過選項

 

，最少不會低于選項

 

．
A．6V         B．9V          C．14V          D．18V．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)豎直方向運動特點△h=gt²，求出物體運動時間，然后利用水平方向運動特點即可求出平拋的初速度，然后根據(jù)運動合成求出C點的速度；
（2）①開關閉合之前，滑動變阻器應置于阻值最大處；
②電壓表指針偏轉角度之比代表電流之比，根據(jù)歐姆定律列方程求電壓表內阻；
③若圖中示數(shù)時，滑動變阻器位于阻值最大處，則電壓表分壓較小，對應量程為電壓表的最小量程，若滑動變阻器位于阻值最小處，電壓表分壓較大，此時量程為最大量程．

解答：解：（1）在豎直方向上有：△h=gt²
水平方向：x=v₀t，其中△h=2L=10cm=0.1m，x=2L=10cm=0.1m，代入解得：v₀=1.0m/s，t=0.1s．
在豎直方向上有：v_cy=

12L

2t

=

12×5

0.1×2

cm/s=3m/s
所以v_c=

v 2 0 + v 2 cy

=

12+32

=

10

m/s
（2）①開關閉合之前，滑動變阻器應置于阻值最大處，故滑片應置于a端；
②此時電阻箱的阻值為：R=2×1000Ω+5×100Ω+4×10Ω+7×1Ω=2547Ω；
不串聯(lián)電阻的電壓表與串聯(lián)電阻箱的電壓表指針的偏轉角度之比為3：2，根據(jù)歐姆定律：

U RV

U RV+2574

=

3

2

得：R_V=5094Ω
③設電壓表量程為U′，當滑動變阻器阻值最大時電壓表應該有最小示數(shù)，電壓表部分并聯(lián)后的電阻為：
R_并=

6

5

×2547Ω=3056Ω，
則有：U′=

3056

3056+1000

×12=9V
當滑動變阻器阻值為0時，電壓表有最大示數(shù)：

9

10

U″=12V
得：U″=13.3V
即電壓表的量程最大不大于14V，最少不低于9V；
故選：C，B．
故答案為：
（1）1.0，

10

；
（2）①a；
②2547，5094；
③C，B．

點評：本題第一問考查了平拋運動的規(guī)律，關鍵根據(jù)正交分解法列式分析；第二問關鍵是知道電壓表實質為能顯示自身電壓值的大電阻，然后結合歐姆定律及串并聯(lián)電路的關系求解．