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    6．如图甲所示，一根细长而均匀的合金管线样品，横截面为环形．此合金管线长度用L表示，外径用D表示，电阻约为5Ω．已知这种合金的电阻率为ρ，且ρ受温度的影响很小，可以忽略．因管线内中空部分内径太小，无法直接测量．某实验小组设计了一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，他们已选器材如下：
    A．毫米刻度尺             B．螺旋测微器
    C．电流表A（300mA，1.0Ω）      D．电压表V1（15V，约10kΩ）
    E．电压表V2（ 3V，约6kΩ）     F．滑动变阻器R1（2KΩ，0.5A）
    G．滑动变阻器R2（10Ω，2A）     H．标准电阻（R0=5Ω）
    I．蓄电池（3V，约0.05Ω）      J．开关一个，带夹子的导线若干

    （1）小组同学用螺旋测微器测量该管线的外径D，示数如图乙所示，管线的外径等于1.510mm；
    （2）上列器材中，电压表和滑动变阻器分别应选E和G（只填代号字母，如ABC）．
    （3）请在如图丁方框中将该小组设计方案的实验电路图补充完整，要求电压表与电流表的示数均能过半，并能测量多组数据，合金管线电阻用Rx表示．
    （4）小组将测得的多组U、I数据绘制成U-I图象如图丙所示，并计算出图象的斜率为K，同时用刻度尺测量出了管线的长度L．计算合金管线内部空间截面积S0的表达式为（用已知量和所测物理量的符号如L、D、ρ、K、R0表示）

    分析 （1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
    （2）本实验需要用伏安法测量电阻，同时要结合电阻定律公式R=$ρ\frac{L}{S}$求解导体的截面积，故可以先得到截面积的表达式，再结合欧姆定律得到待测量，从而进一步选择器材；
    （3）用伏安法测量电阻，要求尽可能测出多组有关数值，故滑动变阻器要采用分压式接法；由于金属原件长度较短，故电阻较小，故采用安培表外接法，画出电路图；
    （4）根据欧姆定律和电阻定律公式可以得到要测量的物理量，并进一步推导出公式．

    解答 解：（1）螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为1.0×0.01mm=0.010mm，所以最终读数为1.5mm+0.010mm=1.510mm；
    （2）由于电源电压为3V，故电压表选择E；由于采用分压接法，故滑动变阻器选用小电阻G；
    （3）本题中应用分压式接法，为了保证电压表读数时能过半，串联一定值电阻，电压表接在待测电阻与定值电阻两端，故电路如图所示．
    （4）根据欧姆定律，有R+R0=k；
    根据电阻定律，有R=ρ $\frac{L}{S}$，故截面积为：S=$\frac{ρL}{K-{R}_{0}}$；
    故合金管线内部空间截面积S0的表达式为$\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρL}{K-{R}_{0}}$
    故答案为：（1）1.510；（2）E和G；（3）如图；（4）$\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρL}{K-{R}_{0}}$．

    点评 本题考查对电阻的测量，要求能对电学实验要能设计出电路图，并根据电路图连接电路并得到待测量，还要会误差分析，要注意在学习中加强训练．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：
    ①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．
    ②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如表所示：
    F（N）00.50 1.00  1.052.002.50
    l （cm）l010.9712.0213.0013.9815.05
    ③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′．
    ④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB．
    完成下列作图和填空：
    （1）利用表中数据在给出的坐标纸上画出F-l图线，根据图线求得l0=10.0cm．
    （2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为1.80N．
    （3）根据给出的标度，在答题卡上作出FOA和FOB的合力F′的图示．
    （4）通过比较F′与F00′的大小和方向，即可得出实验结论．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．关于向心加速度，下列说法正确的是（　　）
    A．做匀速圆周运动物体的向心加速度恒定不变
    B．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
    C．向心加速度的大小恒定，方向时刻改变
    D．向心加速度的大小也可用an=$\frac{{v}_{t}-{v}_{0}}{t}$来计算

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg、带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1．从t=0时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（取水平向右的方向为正方向，g取10m/s2）求：

    （1）22秒内小物块的位移大小；
    （2）22秒内电场力对小物块所做的功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．质量M=6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离l=7.2×102 m时，达到起飞速度v=60m/s．求：
    （1）起飞时飞机的动能多大？
    （2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？

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    11．低碳环保绿色出行的理念逐渐深入人心，而纯电动汽车是时下相对较环保的汽车，为宣传“低碳环保”健康生活理念，某次志愿者举行玩具电动小汽车的表演，如图所示，质量m=2kg的小汽车以vo=4m/s的初速度从水平轨迹A处出发，沿平直轨道AC运动，到达C点时关闭发动机，进入半径R=1.8m圆轨道，恰能做完整的圆周运动后又进入CE水平轨道向右运动，直至停下，已知小汽车与水平面的摩擦阻力恒为重力的0.1倍，AB段运动过程中风力较大，可能化为受0.8N的水平向左的作用力，过B点后小汽车所受空气作用力均忽略不计，圆轨道可视作光滑，已知AB段长度x1=3m，BC段长度x2=2m，CE段足够长，小汽车自身长度可忽略，求：
    （1）要使小汽车完成上述运动，AC段电动机至少提供多少能量？
    （2）若CE阶段启用动力回收系统，把机械能转化为电能，回收效率为30%，则该段小汽车还能滑行多远？

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    B．体重计对小李的支持力等于小李的重力
    C．电梯的加速度大小为1m/s2，方向竖直向上
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    （1）电火花计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是220V．
    （2）从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条（每相邻两点间还有四个点没有画出来），计数点间距如图所示，打点计时器的电源频率是50Hz．

    计算出纸带上打下计数点2时小车的瞬时速度为v2=0.69m/s；该匀变速直线运动的加速度a=1.96m/s2．（计算结果保留两位小数）

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