Question

【題目】（1）一物體以20m/s的速度在空中飛行，突然由于內力的作用，物體分裂成質量為3：7的兩塊，在這一瞬間，大塊物體以80m/s的速度向原方向飛去，則小塊物體的速度大小是____m/s，方向是_________________________。

（2）力學中很多實驗都有相通之處，如圖（甲）所示的實驗裝置就可完成“探究小車速度隨時間變化的規律”等多個實驗。

①用此裝置完成的下列實驗中不需要平衡摩擦力的是___________________________。

A.驗證機械能守恒定律

B.探究小車速度隨時間變化的規律

C.探究加速度與力、質量的關系

D.測定動摩擦因數

②某同學用此裝置來探究加速度與力、質量的關系，小車及車內砝碼總質量為M，小吊盤及盤內砝碼總質量為m，利用紙帶求出的加速度為a，則當M與的關系滿足_____________時，可認為輕繩對小車的拉力大小等于小吊盤及盤內砝碼的總重力。

③該同學在保持小車及車內砝碼總質量M一定的條件下，探究加速度a與所受外力F的關系，由于沒有平衡摩擦力，得到的a-F圖線應為圖（乙）中的____________。

（3）在“練習使用多用電表”實驗中：

①某同學欲測量一節干電池的電壓，下述操作正確的是___________（填字母）

A.歐姆調零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極），讀數

B.機械調零，選擇擋位，表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極），讀數

C.選擇擋位，機械調零，表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極），讀數

D.選擇擋位，歐姆調零，表筆接觸電池兩極（其中黑表筆接觸正極），讀數

②如果欲測量如圖甲所示插座的電壓，則應把多用電表的選擇開關打到如圖乙所示的__________位置（選填A、B、C、…、Q字母）。

③該同學用一個滿偏電流為10mA、內阻為30Ω的電流表，一只滑動變阻器和一節電動勢為1.5V的干電池組裝成一個歐姆表，如圖丙所示。

A、B測試筆中，A表筆應為_____（填“紅”或“黑”）表筆；

電流表5mA刻度處應標的電阻刻度為__________Ω；

經調零后，將A、B兩表筆分別接未知電阻兩端引線，指針指在電流表刻度的4mA處，則電阻Rx=__________Ω。

Answer 1

【答案】120 與原方向相反 BD Mm C B H 紅 150 225

【解析】

(1)設物體原飛行方向為正方向，則v0=20m/s，v1=80m/s；

物體分裂成質量為3：7的兩塊，m1=0.7m，m2=0.3m

由于內力的作用遠大于重力，系統在水平方向上動量守恒，有：mv0=m1v1+m2v2

代入數據得：v2=-120m/s

此結果表明，小塊物體的速度大小是120m/s，其中負號表示與所設正方向相反，即方向是與原方向相反．

故答案為： 120，與原方向相反．

（2）①A、此實驗裝置無論是否平衡摩擦力，都不能消除摩擦力。小車運動過程中，摩擦力做負功，系統機械能不守恒，不能用此實驗裝置來驗證機械能守恒定律，故A錯誤。

B、可以在有摩擦力的情況下，通過紙帶采集數據來，作出v-t圖來探究小車速度隨時間變化規律，因而不需要平衡摩擦力。故B正確

C、探究加速度與力，質量的關系實驗中，讓輕繩的拉力充當小車所受的合外力，所以需要平衡摩擦力，故C錯誤。

D、可以在不平衡摩擦力的情況下，通過紙帶得到小車的加速度，然后通過牛頓第二定律得到小車與木板間的動摩擦因數，故D正確；綜上分析BD正確。

②由牛頓第二定律可知，對小車及車內砝碼：T=Ma，對整體：mg=（m+M）a，聯立可得 所以只有當時，T≈mg。

③A、平衡了摩擦力故，A不符合；

B、當F＝0時，有加速度，說明平衡摩擦力過度，故B不符合。

C、由于沒有平衡摩擦力，說明當外力大于最大靜摩擦力時，小車才有加速度；故C正確。

D、圖發生彎曲說明加速度與外力不成正比，即沒有滿足Mm。

（3）①使用多用電表測電壓時，應該先機械調零，然后選擇適當的檔位，表筆接觸電池兩極（其中紅表筆接觸正極），待示數穩定后讀數即可，故B正確，ACD錯誤．

②甲所示插座的電壓為220V交流電源，所以應把多用電表的選擇開關打到如圖乙所示的H位置。

③由圖示可知，A表筆與歐姆表內置電源負極相連，A表筆是紅表筆。歐姆表內阻： 。電流表示數為5mA時： ，解得：R1=150Ω，則5mA刻度處應標的電阻刻度為150Ω。指針指在電流表刻度的4mA處，由閉合電路歐姆定律得： ，解得，電阻：=225Ω。