Question

（2011?海淀區(qū)模擬）（1）用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)．

①對(duì)于實(shí)驗(yàn)的操作要求，下列說(shuō)法正確的是

AD

A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B．斜槽軌道必須光滑
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
E．為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái)
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡．部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示．圖中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均為l，P₁、P₂和P₃是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P₁和P₂、P₂和P₃之間的水平距離相等．若已測(cè)知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．可求出小球從P₁運(yùn)動(dòng)到P₂所用的時(shí)間為

2

l g

，小球拋出后的水平速度為

3

gl

．
（2）小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大．某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，所用的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表V、電流表A、滑動(dòng)變阻器（0～10Ω）、電源、小燈泡、開關(guān)以及導(dǎo)線若干，并利用這些器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過描點(diǎn)的方式記錄在圖4的I-U坐標(biāo)系中（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）．
①請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖；
②讀出圖3中的電壓表和電流表的示數(shù)，并將該組數(shù)據(jù)標(biāo)注在圖4的I-U坐標(biāo)系中，然后畫出小燈泡的I-U曲線；
③若將該同學(xué)在此次實(shí)驗(yàn)中所用的小燈泡L連接在圖5所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=2.0V，內(nèi)阻不計(jì)，電阻R=5.0Ω，則此時(shí)小燈泡的電功率P=

0.16

W．（保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)中的注意事項(xiàng)可得出正確選項(xiàng)；②根據(jù)豎直方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)△h=gt²，求出物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出P₂在豎直方向上的速度大小，根據(jù)v_y=gt可以求出從拋出到P₂點(diǎn)的時(shí)間，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)一步求出結(jié)果．
（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求可確定滑動(dòng)變阻器的接法，由電阻關(guān)系可確定電流表的接法；
②各點(diǎn)已在圖中描出，用平滑曲線將點(diǎn)連接即可；
③以電動(dòng)勢(shì)為2.0V，內(nèi)阻為5Ω作出電源的伏安特性曲線，則兩圖象的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，由圖讀出對(duì)應(yīng)的電流和電壓即可求得功率．

解答：解：（1）①為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端必須水平，故C錯(cuò)誤；而為了讓小球每次做同樣的平拋運(yùn)動(dòng)，小球每次應(yīng)從同一位置滾下，故A正確；小球在運(yùn)動(dòng)中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故B錯(cuò)誤；為了得出更符合實(shí)際的軌跡，應(yīng)盡量多的描出點(diǎn)，故D正確；故選AD；
②因兩段對(duì)應(yīng)的水平距離相等，故兩段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，而豎直位移分別為：6l和10l；故在豎直方向由△h=gt²可得t=2

l g

；
水平速度v=

6l

t

=3

gl

；
（2）①本實(shí)驗(yàn)中要求應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用分壓接法；同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小，電流表采用外接法；故電路圖如下；
②將圖中各點(diǎn)用平滑的曲線相連接，即可得出伏安特性曲線；

③將電阻等效為電源內(nèi)阻，在圖中作出電動(dòng)勢(shì)為2.0V，斜率為5的伏安特性曲線，則兩圖象的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖可知，燈泡的電壓為0.55V，電流為0.29A；
則功率P=0.55×0.29W=0.16W；
故答案為：（1）①AD；②2

l g

，3

gl

；
（2）①②圖象如上圖；③0.16．

點(diǎn)評(píng)：（1）對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的考查要注意水平速度及時(shí)間的求法，掌握好平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；
（2）對(duì)于描繪小燈泡的伏安特性曲線要注意采用分壓外接法；同時(shí)注意由于燈泡的電阻隨溫度而變化，在求功率時(shí)不能應(yīng)用歐姆定律求解．