I、(8分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力

◎ 题目

I、(8分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力传感器可直接测出绳中拉力,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计,由于遮光条的宽度很小,可认为遮光条通过光电门时速度不变。

(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=       mm.
(2)实验时,该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,将滑块从A位置由静止释放,测量遮光条到光电门的距离L,若要得到滑块的加速度,还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的        
(3)下列不必要的一项实验要求是(     ) 。
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(4)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F,已知滑块总质量为M,用(2)问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F=           
II、(8分)实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:
①待测电压表(量程3V,内阻约3kΩ待测)一只;②电流表(量程3A,内阻0.01Ω)一只;③电池组(电动势约为3V,内阻很小可忽略不计);④滑动变阻器一个;⑤变阻箱(可以读出电阻值,0-9999Ω)一个;⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是           (填“甲”或“乙”)电路。

(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和            (填上文字和符号);
(3)(单选题)选择下面坐标轴,作出相应的直线图线。(   )
(A)U—I       (B)U—1/I  (C)1/U—R     (D)U—R
(4)设直线图像的斜率为k、截距为b,请写出待测电压表内阻表达式Rv=            

◎ 答案

I、(1)2.25 (2)时间t  (3)A (4)
II、(1)乙  (2)电阻箱的阻值R  (3)C (4)b/k;

◎ 解析


试题分析:(1)根据刻度尺的读法要估读,所以d=2.25mm,为了测量速度,还需要知道经过光电门时间t,实验时应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量,才能使钩码和力传感器的总重力近似为滑块的合外力,从而减小实验误差。根据,所以F=ma可知
(2)甲图中不知道滑动变阻器的内阻,所以不能测量,应该选用乙图。由于电源内阻很小可以忽略则根据串联电路分压关系则,化简则,所以应该以1/U—R为横纵坐标。根据待定系数法则,所以
点评:本题考查了常见的求加速度的方法。在电学测量电压表内阻中有创新,通过待定系数法测量电压表内阻。

◎ 知识点

    专家分析,试题“I、(8分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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