Question

（2012?海淀區(qū)模擬）（1）為探究力對(duì)同一個(gè)原來(lái)靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過(guò)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個(gè)鐵釘，將并接在一起的相同的橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹�，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過(guò)拉動(dòng)小車使橡皮筋伸長(zhǎng)，由靜止釋放小車，橡皮筋對(duì)小車做功，再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．
現(xiàn)有主要的探究步驟如下：
a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過(guò)改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W…；
b．由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動(dòng)的最大速度v₁、v₂、v₃…；
c．做出W-v圖象；
d．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v²、W∝v³、W∝

v

等關(guān)系．
①在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)以外，還需要哪種測(cè)量工具？答：

刻度尺

．
②對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是

ABC

．（填寫(xiě)選項(xiàng)前的序號(hào)）
A．小車每次都應(yīng)從靜止開(kāi)始釋放
B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力
C．應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計(jì)算小車的最大速度v
D．必須測(cè)量出小車的質(zhì)量
（2）利用如圖2所示電路測(cè)量電壓表內(nèi)電阻R_V，該電壓表量程為500mV，內(nèi)電阻約為100Ω．某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
a．按電路圖正確連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R₁的滑動(dòng)頭移到左端
b．閉合開(kāi)關(guān)S₁和S₂并調(diào)節(jié)R₁，使電壓表的指針指到滿刻度
c．保持開(kāi)關(guān)S₁閉合以及滑動(dòng)變阻器R₁的滑動(dòng)頭位置不變，斷開(kāi)S₂，調(diào)整電阻箱R₂的阻值，使電壓表的指針指到滿刻度的一半
d．讀出此時(shí)電阻箱R₂的阻值R_測(cè)，即為電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值
①在備選的實(shí)驗(yàn)器材中，有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇，它們的銘牌上分別標(biāo)有：
A．“500Ω，1A”B．“10Ω，2A”
在保證各實(shí)驗(yàn)器材均能正常工作的前提下，為盡可能提高測(cè)量精度且便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器R₁應(yīng)選用

B

．（選填“A”或“B”）
②用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值R_測(cè)

大于

電壓表內(nèi)電阻的真實(shí)值R_真．（選填“大于”、“等于”或“小于”）
③若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的結(jié)果R_測(cè)=100Ω，要將這個(gè)電壓表改裝成量程為5V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)一個(gè)阻值為R_串=

900

Ω的定值電阻．
④為了使上述根據(jù)R_測(cè)計(jì)算后改裝的電壓表能更準(zhǔn)確地測(cè)量電壓，下面四種做法中可行的是

D

．（填寫(xiě)選項(xiàng)前的序號(hào)）
A．在R_串旁邊再串聯(lián)一個(gè)比R_串小得多的電阻
B．在R_串旁邊再串聯(lián)一個(gè)比R_串大得多的電阻
C．在R_串兩端再并聯(lián)一個(gè)比R_串小得多的電阻
D．在R_串兩端再并聯(lián)一個(gè)比R_串大得多的電阻．

Answer 1

分析：（1）小車在傾斜的平面上被橡皮筋拉動(dòng)做功，導(dǎo)致小車的動(dòng)能發(fā)生變化．現(xiàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究功與物體動(dòng)能變化關(guān)系，小車的速度由紙帶上打點(diǎn)來(lái)計(jì)算，從而能求出小車的動(dòng)能變化．每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，然后通過(guò)列表描點(diǎn)作圖探究出功與動(dòng)能變化的關(guān)系．
（2）①在滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中，一般都是選擇電阻較小的變阻器；②用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值R_測(cè) 大于電壓表內(nèi)電阻的真實(shí)值R_真．
③將小電壓表改裝成大量程的電壓表需要串聯(lián)一個(gè)大電阻；④由于用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值R_測(cè) 大于真實(shí)值R_真．為了使上述根據(jù)R_測(cè)計(jì)算后改裝的電壓表能更準(zhǔn)確地測(cè)量電壓，就要把R_串適當(dāng)減小一點(diǎn)點(diǎn)．

解答：解：（1）①探究橡皮筋做功與小車的動(dòng)能變化的關(guān)系，則小車的速度是由紙帶的點(diǎn)來(lái)求出．因此必須要有毫米刻度尺；
②A、小車獲得的動(dòng)能應(yīng)該等于橡皮筋對(duì)其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出，故A正確；
B、為了保證小車的動(dòng)能都是橡皮筋做功的結(jié)果，必須平衡摩擦力，長(zhǎng)木板要適當(dāng)?shù)膬A斜，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)中我們要知道小車獲得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以應(yīng)該對(duì)應(yīng)紙帶上點(diǎn)跡均勻勻速運(yùn)動(dòng)的部分計(jì)算速度，故C正確；
D、本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量小車的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．
故選ABC
（2）①在滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中，一般都是選擇電阻較小的變阻器；所以要選擇B．“10Ω，2A”
②當(dāng)電壓表的支路接入電阻箱之后，該支路的電阻值增大，所以并聯(lián)部分的電阻值增大，所以并聯(lián)部分分擔(dān)的電壓增大，即當(dāng)電壓表的示數(shù)半偏時(shí)，該支路的總電壓大于電壓表滿偏時(shí)的電壓，所以電阻箱上的電壓大于電壓表上的電壓，所以電阻箱上的電阻值就等于電壓表的電阻值，即用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值R_測(cè) 大于真實(shí)值R_真．
③將小電壓表改裝成大量程的電壓表需要串聯(lián)一個(gè)大電阻；串聯(lián)電阻后滿足：U′=Ig(R測(cè)+R串)=

U

R測(cè)

(R測(cè)+R串)，所以：
R串=

U′?R測(cè)

U

-R測(cè)=

5×100

0.5

-100=900Ω
（4）由于用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值R_測(cè) 大于真實(shí)值R_真．為了使上述根據(jù)R_測(cè)計(jì)算后改裝的電壓表能更準(zhǔn)確地測(cè)量電壓，就要把R_串適當(dāng)減小一點(diǎn)點(diǎn)，即在R_串兩端再并聯(lián)一個(gè)比R_串大得多的電阻．讀正確的選項(xiàng)為D．
故答案為：（1）①刻度尺；②ABC
（2）①B；②大于；③900；④D

點(diǎn)評(píng)：（1）本題的關(guān)鍵是熟悉橡皮筋拉小車探究做功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)步驟細(xì)節(jié)和原理．用功能關(guān)系來(lái)理解是根本．
（2）點(diǎn)評(píng)：連接實(shí)物電路圖時(shí)要注意滑動(dòng)變阻器的分壓接法；熟練應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是求出電壓表內(nèi)阻的關(guān)鍵．