Question

（1）①某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗，圖1為實驗裝置簡圖．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為下列哪二項說法是正確的：
A．要平衡摩擦力                    B．實驗時不需要平衡摩擦力
C．鉤碼的重力要遠小于小車的總重力  D．實驗進行時應先釋放小車再接通電源
②如圖2所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數點，相鄰計數點間的時間間隔為T，距離如圖．則打C點時小車的速度為

L3-L1

2T

；若要驗證合外力的功與動能變化間的關系，除位移、速度外，還要測出兩個物理量是

鉤碼的重力和小車的總質量；

．
（2）為檢測一個標稱值為5Ω的滑動變阻器，現可供使用的器材如下：
A．待測滑動變阻器R_x，總電阻約5Ω
B．電流表A₁，量程0.6A，內阻約0.6Ω
C．電流表A₂，量程3A，內阻約0.12Ω
D．電壓表V₁，量程15V，內阻約15kΩ
E．電壓表V₂，量程3V，內阻約3kΩ
F．滑動變阻器R，總電阻約20Ω
G．直流電源E，電動勢3V，內阻不計
H．電鍵S、導線若干
①為了盡可能精確測定R_x的總電阻值，所選電流表為

A₁

（填“A₁”或“A₂”），所選電壓表為

V₂

（填“V₁”或“V₂”）．
②請根據實驗原理圖3，完成圖4未完成的實物連接，使其成為測量電路．
③如圖5所示是用螺旋測微器測量待測滑動變阻器所采用的電阻絲的直徑，則該電阻絲的直徑為

1.205

mm．

Answer 1

分析：（1）①用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，因為鉤碼和小車做加速運動，實際上鉤碼的重力要大于小車所受的合力，為減小誤差，鉤碼的重力要遠小于小車的總重力．小車與木板間有摩擦力，要消除摩擦力的影響，需平衡摩擦力．
②根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出打C點時小車的速度．根據合外力做功與動能的關系式確定還要測量的物理量．
（2）電壓表和電流表量程的選取需安全，精確．根據電源的電動勢確定電壓表的量程，根據歐姆定律求出通過待測電阻電流的大約值，從而確定電流表的量程．根據電路圖連接實物圖．螺旋測微器的讀數等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．

解答：解：（1）由于小車與木板間有摩擦，要消除摩擦力的影響，需將木板略微傾斜，消除摩擦力的影響，即平衡摩擦力．設鉤碼的質量為m，小車的質量為M，根據牛頓第二定律得，整體的加速度大小a=

mg

M+m

，小車所受的合力F=Ma=

mg

1+ m M

，當m遠小于M時，小車的合力等于mg，所以鉤碼的重力要遠小于小車的總重力．測量時需先接通電源，再釋放小車．故A、C正確．B、D錯誤．
故選AC．
②C點的瞬時速度等于BD的平均速度，所以vC=

L3-L1

2T

．要驗證合外力的功與動能變化間的關系，因為求功時，需要鉤碼的重力和位移，求動能時需小車的質量和速度，所以還需測量的物理量是鉤碼的重力和小車的總質量．
（2）①因為電源的電動勢為3V，所以電壓表量程選取3V量程測量比較精確．通過待測電阻的最大電流大約為I=

3

5

A=0.6A，所以選擇量程為0.6A的電流表，則電流表選擇A₁，電壓表選擇V₂．
②根據電路圖連接實物圖，注意滑動變阻器的分壓式接法，以及電表的極性．如圖所示．
③螺旋測微器的讀數為：1mm+0.01×20.5mm=1.205mm．
故答案為：（1）①AC
②

L3-L1

2T

；
鉤碼的重力和小車的總質量；
（2）①A₁；  V₂
②（4分）如圖
③1.205（說明：在1.203～1.207范圍內均正確）

點評：本題考查了力學和電學實驗，關鍵掌握實驗的原理，以及注意的事項，難點在于電表量程的選取，注意精確、安全．