逍遥右脑 2018-12-06 18:36
8分钟精准训练(四)
1．(5分)(2019•陕西省师大附中二模) 在“探究做功与速度变化的关系”的实验中，某小组同学组装了如图所示装置，PQ为一块倾斜放置的木板，将带有遮光片的小车从斜面上不同位置由静止释放，在斜面底端Q处固定有一个光电门，测出小车从开始运动到经过光电门处的距离L及小车经过光电门处遮光片的挡光时间t，就能完成“合外力做功与速度变化的关系”探究。导学号 86084444
(1)某同学为了寻找合外力做功与速度变化的关系，测出了几组L与t的数值，在坐标纸上画出了L－1t图象如图所示。在实验中需要保持不变的是( C )
A．小车的释放位置
B．小车的质量
C．导轨倾斜的角度
D．光电门的位置
(2)他为了更加直观的判断做功与速度变化的关系，在处理数据时，按照猜想他需要重新作图。下一步应该尝试做出 L－1t2 图象。
(3)在此实验中，木板对小车的摩擦力的大小，会不会影响实验结论？为什么？
不影响，合外力包括摩擦力__
[解析] (1)小车经过光电门的速度是：v＝dt(d为遮光片的宽度)，由动能定理得：mgLsin θ－μmgcos θ•L＝12mv2，联立可得：L＝d22gsin θ－μgcos θ•(1t)2，由此可知实验中需要保持不变的是导轨倾斜的角度，故B正确，ACD错误。
(2)由(1)可知尝试做出L－1t2的图象更直观。
(3)重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果。
2．(10分)(2019•江西省南昌市十所省重点中学模拟)实验室中有一块量程较小的电流表G，其内阻约为1000 Ω，满偏电流为100 μA，将它改装成量程为1 mA、10 mA双量程电流表。现有器材如下：导学号 86084445
A．滑动变阻器R1，最大阻值50 Ω；
B．滑动变阻器R2，最大阻值50k Ω；
C．电阻箱R′，最大阻值9999 Ω；
D．电池E1，电动势3.0 V；
E．电池E2，电动势4.5 V；(所有电池内阻均不计)；
F．单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，及导线若干。
(1)采用如图甲所示电路测量电流表G的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为 B__，选用的电池为 E__(填器材前的字母序号)；采用此种方法电流表G内阻的测量值 <__真实值(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(2)如果在步骤(1)中测得电流表G的内阻为900 Ω，将电流表G改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中，R1＝ 10__Ω，R2＝ 90__Ω。
[解析] (1)首先我们要知道半偏法测量电流表内阻的方法以及测量原理：如图甲，设电源的电动势为E，内阻为r，S2打开时，设电流表满偏电流Ig＝Er＋R＋Rg，实验要求R≫Rg，R≫r，这样才有Ig≈ER，当S2闭合时，R′和Rg并联，并联后总阻值R并<Rg≪R，这样才有S2闭合后，电路中总电流几乎不变，仍然近似等于ER，调节R′使电流表半偏为Ig2，所以流过R′的电流也为Ig2，所以R′＝Rg。从上述原理可知，S2打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是R≫Rg。故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大，②R尽可能大。所以，滑动变阻器选阻值较大的B，电池选用电动势较大的E。因闭合S2时，电路中电阻变小，电流变大，而电流计的电流为Ig2，可知通过R′的电流大于Ig2，则R′＜Rg，即测量值偏小。
(2)当接10 mA量程时，根据欧姆定律：Ig(Rg＋R2)＝(I1－Ig)R1，当接1 mA量程时，根据欧姆定律：IgRg＝(I2－Ig)(R2＋R2)代入数据解得：R1＝10 Ω，R2＝90 Ω。