Question

【題目】（1）一物體以20m/s的速度在空中飛行，突然由于內(nèi)力的作用，物體分裂成質(zhì)量為3：7的兩塊，在這一瞬間，大塊物體以80m/s的速度向原方向飛去，則小塊物體的速度大小是____m/s，方向是_________________________。

（2）力學(xué)中很多實(shí)驗(yàn)都有相通之處，如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置就可完成“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”等多個(gè)實(shí)驗(yàn)。

①用此裝置完成的下列實(shí)驗(yàn)中不需要平衡摩擦力的是___________________________。

A.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

B.探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

C.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

D.測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)

②某同學(xué)用此裝置來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量為M，小吊盤及盤內(nèi)砝碼總質(zhì)量為m，利用紙帶求出的加速度為a，則當(dāng)M與的關(guān)系滿足_____________時(shí)，可認(rèn)為輕繩對(duì)小車的拉力大小等于小吊盤及盤內(nèi)砝碼的總重力。

③該同學(xué)在保持小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量M一定的條件下，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于沒(méi)有平衡摩擦力，得到的a-F圖線應(yīng)為圖（乙）中的____________。

（3）在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中：

①某同學(xué)欲測(cè)量一節(jié)干電池的電壓，下述操作正確的是___________（填字母）

A.歐姆調(diào)零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極），讀數(shù)

B.機(jī)械調(diào)零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極），讀數(shù)

C.選擇擋位，機(jī)械調(diào)零，表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極），讀數(shù)

D.選擇擋位，歐姆調(diào)零，表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極），讀數(shù)

②如果欲測(cè)量如圖甲所示插座的電壓，則應(yīng)把多用電表的選擇開關(guān)打到如圖乙所示的__________位置（選填A、B、C、…、Q字母）。

③該同學(xué)用一個(gè)滿偏電流為10mA、內(nèi)阻為30Ω的電流表，一只滑動(dòng)變阻器和一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V的干電池組裝成一個(gè)歐姆表，如圖丙所示。

A、B測(cè)試筆中，A表筆應(yīng)為_____（填“紅”或“黑”）表筆；

電流表5mA刻度處應(yīng)標(biāo)的電阻刻度為__________Ω；

經(jīng)調(diào)零后，將A、B兩表筆分別接未知電阻兩端引線，指針指在電流表刻度的4mA處，則電阻Rx=__________Ω。

Answer 1

【答案】120 與原方向相反 BD Mm C B H 紅 150 225

【解析】

(1)設(shè)物體原飛行方向?yàn)檎�方向，則v0=20m/s，v1=80m/s；

物體分裂成質(zhì)量為3：7的兩塊，m1=0.7m，m2=0.3m

由于內(nèi)力的作用遠(yuǎn)大于重力，系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，有：mv0=m1v1+m2v2

代入數(shù)據(jù)得：v2=-120m/s

此結(jié)果表明，小塊物體的速度大小是120m/s，其中負(fù)號(hào)表示與所設(shè)正方向相反，即方向是與原方向相反．

故答案為： 120，與原方向相反．

（2）①A、此實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)論是否平衡摩擦力，都不能消除摩擦力。小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，不能用此實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故A錯(cuò)誤。

B、可以在有摩擦力的情況下，通過(guò)紙帶采集數(shù)據(jù)來(lái)，作出v-t圖來(lái)探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律，因而不需要平衡摩擦力。故B正確

C、探究加速度與力，質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，讓輕繩的拉力充當(dāng)小車所受的合外力，所以需要平衡摩擦力，故C錯(cuò)誤。

D、可以在不平衡摩擦力的情況下，通過(guò)紙帶得到小車的加速度，然后通過(guò)牛頓第二定律得到小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，故D正確；綜上分析BD正確。

②由牛頓第二定律可知，對(duì)小車及車內(nèi)砝碼：T=Ma，對(duì)整體：mg=（m+M）a，聯(lián)立可得 所以只有當(dāng)時(shí)，T≈mg。

③A、平衡了摩擦力故，A不符合；

B、當(dāng)F＝0時(shí)，有加速度，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度，故B不符合。

C、由于沒(méi)有平衡摩擦力，說(shuō)明當(dāng)外力大于最大靜摩擦力時(shí)，小車才有加速度；故C正確。

D、圖發(fā)生彎曲說(shuō)明加速度與外力不成正比，即沒(méi)有滿足Mm。

（3）①使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，應(yīng)該先機(jī)械調(diào)零，然后選擇適當(dāng)?shù)臋n位，表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極），待示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)即可，故B正確，ACD錯(cuò)誤．

②甲所示插座的電壓為220V交流電源，所以應(yīng)把多用電表的選擇開關(guān)打到如圖乙所示的H位置。

③由圖示可知，A表筆與歐姆表內(nèi)置電源負(fù)極相連，A表筆是紅表筆。歐姆表內(nèi)阻： 。電流表示數(shù)為5mA時(shí)： ，解得：R1=150Ω，則5mA刻度處應(yīng)標(biāo)的電阻刻度為150Ω。指針指在電流表刻度的4mA處，由閉合電路歐姆定律得： ，解得，電阻：=225Ω。