Question

（１）某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm。

根据以上数据，计算出打B点时重物的瞬时速度VB=① m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了② J，动能增加了③ J。根据所测量的数据，还可以求出物体在下落的过程中所受到的阻力为④ N。（以上计算结果均保留2位有效数字）

（2）某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r．由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0．闭合开关K，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应的示数U，得到了如下数据（R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数）：

R/Ω	40.00	20.00	12.00	8.00	6.00	5.00
U/V	1.89	1.78	1.66	1.57	1.43	1.35

为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图象来处理实验数据，图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是①____________ ．②在图乙中根据给定的坐标点作图，利用做得的图象得到 E =③_______V，r =④______Ω．电动势的测量值⑤ 真实值（填大于、等于、小于）。（小数点后面保留2位数字）

 

 

Answer 1

(1) 4；8.43；8.00；9.00；0.8

(2) 电压U与电阻R的比值（或电流I）；图象如图所示；2.00，0.40．小于．

【解析】

试题分析：(1) 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度大小，有B点时重物的瞬时速度为

重力势能的减小量等于其重力做功大小，因此有：

根据动能表达式，则有动能的增加：

设

根据

将，，带入解得：．

根据牛顿第二定律，则有，得

(2).测电源电动势与内阻实验中，应用图象法处理实验数据时，纵轴表示路端电压，横轴表示电路电流I=，

根据实验所测量的量，横轴应该是：电压U与电阻R的比值（或电流I）；

根据上表所示实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中的点作直线，作出电源的路端电压与电流关系图象U﹣I，如图所示；

图象与电压轴的交点表电源的电动势，由图象可知，电源电动势为：E=2.00V；

图象斜率绝对值等于电源内阻与保护电阻阻值之和，则：，

电源的内阻为：r=k﹣R0=2.4Ω﹣2.0Ω=0.40Ω；

因该接法中由于电压表的分流而导致干路电流示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，所以电动势的测量值小于真实值．

考点：验证机械能守恒定律、测电源电动势与内阻