Question

（1）如图甲所示，是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图．小车拖 着纸带沿斜面下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点． 设小车在斜面上运动时所受阻力恒定0

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则小车下滑的加速度a=______ m/s2，打E点时小车速度vg=______ m/sD （结果均保留两位有效数字）
②为了得出小车下滑过程中所受的阻力，在知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vg、小车质量m、重力加速度g的情况下，只用刻度尺还需要测量的物理量为______，阻力的 表达式为______（用字母表示）．
（2）对某圆柱状导电元件进行研究．
①用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻值，在正确操作的情况下，当发现表头 指针偏转的角度过大或过小时，应换用其它挡位测量．在换挡后、进行测量之前，应当进 行的操作是____________．
②图甲是说明书中给出的伏安特性曲线，可由该曲线得到各状态下的电阻值．为了研究 材料的电阻率，还需要测量元件的长度和截面直径．如图乙，用螺旋测微器测得的直径 读数为______mm
③实验室中提供以下器材，用来检验该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致．
A．电压表V（量程为0-3V，内阻约5kΩ）
B．电流表A（量程为0-0.6A，内阻约0.1Ω）
C．滑动变阻器R₁（O-10Ω，额定电流1.5A）
D?滑动变阻器R₂（0-1000Ω，額定电流0.5A）
E．直流电源（电动势3V，内阻忽略不计）
F．开关一个、导线若干
试设计实验电路，并在答题纸中图丙方框内画出电路图，导电元件用“”表示．滑动变阻器应选择______

Answer 1

【答案】分析：（1）利用匀变速直线运动的推论，采用逐差法求解加速度．根据匀变速直线运动的一段过程中间时刻速度等于平均速度求解E点速度，对小车进行受力分析，根据牛顿第二定律解决问题．
（2）换档后要电路变化了要重新进行欧姆调零．再测量读数．
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．
根据实验要求选择电路，从而选出滑动变阻器；由实验要求可得出滑动变阻器的接法，选择电流表接法，从而确定电路．
解答：解：（1）①由图乙中的纸带可知相邻的2个计数点间的时间间隔t=2×0.02s=0.04s，
相邻两个计数点的距离分别为s₁=9.61cm，s₂=10.26cm，
为了减小误差可用逐差法求加速度：
a==4.1m/s² ．
根据匀变速直线运动的一段过程中间时刻速度等于平均速度得：
v_E==2.5m/s
②对小车进行受力分析，小车受重力、支持力、阻力．
将重力沿斜面和垂直斜面分解，设斜面倾角为θ，根据牛顿第二定律得：
F_合=mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma，
所以我们要求出小车质量m和sinθ，
那么实际测量时，我们应该测出斜面长度L及高度H来求sinθ，即sinθ=
所以f=mg-ma．
（2）①换档后要电路变化了要重新进行欧姆调零．再测量读数．
②螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为0.01×49.0mm=0.490mm，所以最终读数为1.990 mm．
③电路图为：

本题应采用分压接法，故滑动变阻器应选择小电阻，故滑动变阻器选R₁．
故答案为：（1）①4.1，2.5
②斜面长度L及高度H，mg-ma
（2））①换档后要电路变化了要重新进行欧姆调零．再测量读数．
②1.990
③如图，R₁
点评：（1）能够知道相邻的计数点之间的时间间隔．能够把纸带的问题结合动力学知识运用解决问题．
注意单位的换算和有效数字的保留．
（2）螺旋测微器的读数方法，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．