Question

I（1）某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”实验时将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂：然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为      cm；该弹簧的劲度系数为____N/m

（2）在利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验中，某同学在实验中得到的纸带如图所示，其中A、B、C、D是打下的相邻的四个点，它们到运动起始点O（初速度可认为是零）的距离分别为62．99cm、70．18cm、77.76cm、85.73cm．已知当地的重力加速度g=9．80m/s²，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，重物的质量为1． 00 kg请根据以上数据计算重物由O点运动到C点的过程中，重力势能的减少量为____J，动能的增加量为         J（结果均保留三位有效数字）

Ⅱ在“测金属丝的电阻率”的实验中，提供了下列器材：螺旋测微器、待测金属丝（总电阻约30、电压表V（量程0～3V，内电阻约3K、电流表A（量程0~120mA．内电阻约5、滑动变阻器R（0～10）、电源E（电动势3V，内阻约1）、开关、导线若干。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，则其度数D             mm

（2）如图，将待测的金属丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿金属丝滑动的触头P．当用手按下触头P时．触头P才会与金属丝接触．接人电路中金属丝的长度L可通过触头的位置在刻度尺上读出，对该实验设计有触头P的好处是        。

（3）触头P选一个位置，读出金属丝长度L．利用测量的数据画出该段金属丝的I-U图线如图，其中（U₀，I₀）是图线上的一点坐标。用测量的物理量符号表示金属丝电阻率的式子是                                 

（4）在右方框中画出测量的电路图

 

 

Answer 1

【答案】

 I（1）10  50；（2）7.62  7.56-7.6J；Ⅱ（1）0.260；(2)便于控制通电时间，防止金属丝温度升高过快；（3）；（4）如图

【解析】

试题分析: I（1）由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长为10cm；当拉力为10．N时，弹簧的形变量为x=30-10=20cm=0.2m，由胡克定律F=kx得k=50N/m；

（2）重力势能的减少量：△Ep=mgh_C=1.00×9.8×0.7776J=7.62J；

据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在C点时的速度为：

v_C==3.89m/s，故动能的增加量为△E_k==7.56J；

Ⅱ（1）螺旋测微器的固定刻度的读数为0，可动刻度的电势为：26.0×0.01=0.260mm，所以螺旋测微器的读数为：0.260mm；

（2）便于控制通电时间，防止金属丝温度升高过快，金属丝温度升高过快，会改变金属的电阻率

考点：探究弹力和弹簧伸长的关系；验证机械能守恒定律