实验题增分练(四)
1．某同学用如图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。实验中用砂和砂桶的总重力表示小车所受合力。
(1)下列关于该实验的操作，正确的有________。
A．实验所用电磁打点计时器工作电压约为6 V，因此需要4节干电池
B．砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量
C．平衡摩擦力时，应挂上空砂桶，逐渐抬高木板，直到小车能匀速下滑
D．实验时，应先打开打点计时器，后释放小车
(2)图乙为实验得到的一条点迹清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，A点到D点的距离为________ cm。已知电源频率为50 Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度v＝________ m/s(保留三位有效数字)。
(3)该同学根据实验数据画出了小车动能变化ΔEk与合力对小车所做功W的关系图像，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的图像应该是________。
解析：(1)电磁打点计时器工作电压约为6 V的交变电流，故A错误；为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车受拉力做的功，则绳子的拉力要等于砂和砂桶的总重力，即小车的质量M要远大于砂和砂桶的总质量m，故B正确；平衡摩擦力时，应不挂空砂桶，逐渐抬高木板，轻推小车，直到小车能匀速下滑，故C错误；实验时，应先打开打点计时器，待打点计时器稳定工作后再释放小车，故D正确。
(2)由直尺上的读数可得AD间的距离为xAD＝2.50 cm－0.50 cm＝2.00 cm。打下D点时的速度等于打下CE间的平均速度，所以打下D点时的速度为vD＝ m/s＝0.475 m/s。
(3)该同学没有平衡摩擦力，所以由动能定理可得：ΔEk＝W＝mgx－fx，由方程可得当x＝0时，即W＝0时，ΔEk＝0，所以该同学作出的图像是过原点的直线，故A正确。
答案：(1)BD (2)2.00 0.475(0.450～0.500都对) (3)A
2．根据所学知识回答下列问题：
(1)某同学想从下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表
A．量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表V1
B．量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表V2
C．量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表V3
那么他选择的电压表应该是________(填A、B或C)，将它串联一个R＝________kΩ的电阻就可以改装成量程为9 V的电压表。
(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号
与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，来测量一电源的电动势及内阻，在下面线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。
(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时，电阻箱的阻值为15.0 Ω；电压表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 Ω，则电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
解析：(1)V1、V2的内阻不确定而量程又不合适，故应选择量程为3 V的电压表C进行改装，串联电阻可列式为＝，得R＝6 kΩ。
(2)本实验的原理为：U＝E－Ir，利用变阻箱和电压表可获取电流I，故电路如图示结构。
(3)设U0为改装电压表的示数，E为电源电动势，则电阻箱两端电压为3U0，把两组实验数据分别代入3U0＝E－r有3×1.5 V＝E－r和3×2 V＝E－r，联立得：E＝7.5 V，r＝10 Ω。
答案：(1)C 6 (2)见解析图 (3)7.5 10
