Question

（2013?重庆模拟）（1）为了简单测量小木块与水平桌面间的动摩擦因数，按以下步骤进行：
a．将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上标记弹簧自由端位置O．将小木块接触弹簧自由端（不栓接）并使其缓慢移至A位置，如图1所示．
b．将小木块从静止开始释放，小木块运动至B位置停止．
c．将弹簧移至桌边，使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐，如图2所示，固定木板P，使小木块接触弹簧自由端（不栓接）并使其缓慢移至C位置，使

.

OC

=

.

OA

，将小木块从静止开始释放，小木块落至水平地面D处，O'为O点在水平地面的竖直投影点．若已经测得OB距离为L，OO'间竖直高度为h．小木块可看做质点，不计空气阻力．
①为测量小木块与水平桌面间的动摩擦因数，还需要测量的物理量是：

O′与D点的距离x

（用文字和字母表示）
②写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：μ=

x2

4Lh

（用测得的物理量的字母表示） 
（2）在做测量一电源的电动势和内电阻的实验时，备有下列器材：
A．定值电阻：

R

0

=2Ω
B．直流电流表（量程0～0.6A，内阻不能忽略）
C．直流电压表（量程0～3V，内阻较大）
D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
E．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω）
F．开关S及导线若干
①滑动变阻器选用

D

（填“D”或“E”）．
②某同学将选定的器材在图3所示的实物图上连线完成了部分实验电路，请你以笔画线做导线连接正确的电路．
③按正确操作完成实验，根据实验记录，将测量数据描点作出拟合图线如图4所示，由图象可得该电源的电动势E=

2.95

V，内电阻r=

0.770

Ω（结果均保留三位有效数字）．

Answer 1

分析：1、该实验步骤a、b中，弹性势能等于物体从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功，

.

OC

=

.

OA

，根据动能定理和平抛运动的公式求解
2、由原理图将电流表与滑动变阻器串联，将电压表并联在电滑动变阻器及电流表两端，注意开关应能控制整个电路；
在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻和定值电阻的大小之和．

解答：解：（1）该实验步骤a、b中，弹性势能等于物体从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功，
由于

.

OC

=

.

OA

，根据动能定理得：
物块在O处的动能等于由O到B的过程中克服摩擦力所做的功，
根据平抛运动的公式得：
在O点的速度v=

x

t

=

x

2h g

所以μmgL=

1

2

mv²
解得：μ=

x2

4Lh

所以还需要测量的物理量是：O′与D点的距离x，小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：μ=

x2

4Lh

（2）：①为了测量方便，要求电流不能太小，所以滑动变阻器选用阻值较小的，故选D
②由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示；

③在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻和定值电阻的大小之和．
所以E=2.95V，r=

△U

△I

-

R

0

=2.77-2=0.770Ω
故答案为：（1）①O′与D点的距离x，②

x2

4Lh

（2）①D ②如图  ③2.95，0.770

点评：1、解决该题关键要根据功能关系和平抛运动公式列出等式求解
2、本题考查实物图的连接、数据的处理等内容，要求能正确理解电路的接法及实验安全性的要求，并能正确根据图象得出电动势和内电阻．