实验题专项练(三)1.(2021安徽淮南高三二模)某同学利用如图甲所示装置探究外力做功与动能变化的关系,AB为足够长的斜面,BC为粗糙程度相同且足够长的木板,二者连接处圆滑且木板BC水平放置,P为带有挡光片的滑块,Q为光电计时器,将滑块P在斜面AB上不同高度处释放,滑块P将以不同速度通过光电计时器Q,最后均能停在长木板BC上。甲乙(1)在实验前,该同学用螺旋测微器测出挡光片的宽度d,读数如图乙所示,其读数为d= mm。 (2)要探究外力对滑块P做功与滑块P动能变化的关系,除了测出挡光片的宽度d外,还需要测出的物理量是 。 A.滑块P的质量mB.滑块P的长度LC.滑块P与斜面AB间的动摩擦因数μ1D.滑块P与水平长木板BC间的动摩擦因数μ2E.滑块P的挡光片经过光电计时器的时间tF.滑块P的挡光片经过光电计时器后停止的位置到光电计时器的距离x(3)若外力对物体所做的功等于物体动能的变化量,则通过本实验得出的关系式是 。(已知当地重力加速度为g,用题中已知量的字母和所选择需要测量的物理量的字母来表示) 2.(2021江西南昌高三三模)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表V1(量程3V,内阻r1=3.0kΩ),电压表V2(量程5V,内阻r2=5.0kΩ),滑动变阻器R(额定电流1.5A,最大阻值100Ω),待测定值电阻Rx,电源E(电动势6.0V,内阻不计),开关和导线若干。回答下列问题:(1)将虚线框中的电路原理图补充完整。(2)根据表中的实验数据(U1、U2分别为电压表V1、V2的示数),在图甲给出的坐标纸上绘制
U2-U1图象。测量次数12345U1/V1.001.502.002.503.00U2/V1.612.413.214.024.82(3)由U2-U1图象得到待测定值电阻的阻值Rx= Ω(结果保留三位有效数字)。 (4)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻Ry(阻值约为700Ω)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图乙的实线框内画出改进的电路图。实验题专项练(三)1.答案(1)1.550 (2)DEF (3)μ2gx=解析(1)1.5mm+0.01mm×5.0=1.550mm。(2)要探究的关系为-μ2mgx=0-,化简得μ2gx=,本实验不需要测出小车的质量、长度,需要测出滑块P与水平长木板BC间的动摩擦因数μ2,滑块P的挡光片经过光电计时器后停止的位置到光电计时器的距离x,滑块P的挡光片经过光电计时器的时间t,A、B、C错误,D、E、F正确。(3)滑块P经过光电门的速度v=,滑块P经过光电门后到速度减为0的过程中,摩擦力对滑块P所做的功为Wf=-μ2mgx,由题设知Wf=ΔEk,即-μ2mgx=0-,解得μ2gx=。2.答案(1)见解析 (2)见解析 (3)1.82×103 (4)见解析解析(1)电压表V1和Rx串联再和V2并联,并联的总电阻远大于滑动变阻器的最大阻值,为了调节滑动变阻器时电表示数变化明显,故选择分压接法,如图所示。
(2)根据表格数据,绘制的U2-U1图象如图所示。(3)根据实验电路图,有Rx=变形得U2=U1根据U2-U1图象可得斜率k==1.605则有1.605=代入r1=3.0kΩ,解得Rx=1.82×103Ω。(4)因待测电阻Ry(阻值约为700Ω)的阻值较小,若仍与电压表V1串联,则所分得的电压过小,不利于测量,故待测电阻与其中的一个电压表并联,由于电源电动势只有6V,为了让待测电阻Ry分得较大的电压,故待测电阻Ry应与电压表V2并联,再与电压表V1串联,改进后的电路图如图所示。
