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(2013?日照一模)(1)某同學在研究“對不同物體做相同功情況下,物體質量與速度的關系”時,提出了以下四種猜想:
A.m∞υ
B.m∞
1
υ

C.m∞υ2
D.m∞
1
υ2

為驗證猜想的正確性,該同學用如圖1所示的裝置進行實驗:將長木板平放在水平桌面上,木塊固定在長木板一端,打點計時器固定在木塊上,木塊右側固定一輕彈簧,用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放,打點計時器在紙帶上打下一系列點,選取點跡均勻的一部分紙帶,計算出小車勻速運動的速度υ1,測出小車的質量m1;然后在小車上加砝碼,再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車,計算出小車和砝碼勻速運動的速度υ2,測出小車和砝碼的總質量m2:再在小車上加砝碼,重復以上操作,分別測出υ3、m3….

①每次實驗中,都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放,目的是
小車獲得相同的動能(彈簧對小車做功相同)
小車獲得相同的動能(彈簧對小車做功相同)
;若要消除每次實驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運動的影響,應進行的實驗操作是
墊高木板固定打點計時器的一端,使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動(平衡摩擦力)
墊高木板固定打點計時器的一端,使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動(平衡摩擦力)

②某次實驗采集的五組數據如表:由表格數據直觀判斷,明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的
AC
AC
;若對某個猜想進行數據處理并作圖,畫出了如圖2所示的圖象,則圖中的橫坐標應是
1
v2
1
v2

m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/(m?s-1 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
(2)冬、春季節降水量少,廣東沿海附近江河水位較低,漲潮時海水倒灌,出現“咸潮”現象,使沿海地區的城市自來水中的離子濃度增高,電阻率變小,水質受到影響.某同學設計了一個監測河水電阻率的實驗.在一根均勻長度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極,如圖3所示,兩電極相距L=0.314m,管內充滿待測的河水.安裝前用游標卡尺測量玻璃管的內徑,測量結果如圖4所示.
為測管內河水電阻供選器材有:
電壓表V1:量程15V,內阻約30kΩ
電壓表V2:量程3V,內阻約10kΩ
電流表A1:量程0.6A,內阻約0.5Ω
電流表A2:量程150mA,內阻約10Ω
滑動變阻器甲:最大值為10Ω,額定電流足夠大
滑動變阻器乙:最大值為1kΩ,額定電流足夠大
電源E1:電動勢15V,內阻6Ω
電源E2:電動勢3V,內阻2Ω
開關、導線若干.
該同學選用以上部分器材測出了9組數據,并在坐標系中標出,如圖5所示.
①據圖(2)讀出玻璃管的內徑d=
6.70
6.70
mm.
②實驗時,所選用的電壓表為
V1
V1
(填“V1”或“V2”),所選用的電流表為
A2
A2
(填“A1”或“A2”),所選的滑動變阻器為
(填“甲”或“乙”),所選的電源為
E1
E1
(填“E1”或“E2”).
③在答題卡的虛線框內畫出該實驗的原理圖.
分析:(1)①彈簧每次壓縮量相同,釋放后彈簧對小車做功相同,小車增加的動能相同;需要平衡摩擦力;
②從表格數據可以看出質量m越大,相對應的速度越小,通過計算可以發現mv2的結果是一定值;
(2)①游標卡尺讀數=固定刻度讀數+可動刻度讀數;
②從圖5得到電壓電流的最大值,選擇電源、電壓表、電流表和滑動變阻器;
③滑動變阻器采用分壓式接法,計算出電阻后選擇安培表的內、外接法.
解答:解:(1)①彈簧每次壓縮量相同,故彈簧對小車做功相同,小車增加的動能相同;
為減小摩擦的影響,需要平衡摩擦力,即墊高木板固定打點計時器的一端,使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動;
②由表格中數據可知,質量m越大,相對應的速度越小,所以明顯不正確的是AC;
圖象是正比例函數關系,然后據表格中數據估算mv2的結果是一定值,所以得出圖中的橫坐標應該是
1
v2

(2)①游標卡尺的讀數等于游標上0刻線對應的主尺上的讀數加上游標上與主尺對齊的格子數乘以精度,即:
0.60cm+35×0.002cm=0.670cm=6.70mm.
②由U-I圖象可知電源應選擇E1
由U-I圖象可估算玻璃管內水的電阻Rx約為100Ω,通過Rx最大的電流為150mA,所以電流表選擇A2、電壓表選擇V1
③由U-I圖象可知電壓值從零開始變化,所以滑動變阻器應該接成分壓電路,采用分壓接法時滑動變阻器的阻值稍小一些好,故選擇滑動變阻器甲;
由于
RV
Rx
?
Rx
RA
,所以選用電流表外接法.
電路圖如圖所示:

故答案為:
(1)①小車獲得相同的動能(彈簧對小車做功相同);墊高木板固定打點計時器的一端,使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動(平衡摩擦力);②AC;
1
v2

(2)①6.70;②V1、A2、甲、E1;③如圖所示.
點評:本題第一小題關鍵明確實驗原理和誤差來源;第二小題關鍵根據圖象5得到電流和電壓的情況,然后再推算選擇的電表和接法.
練習冊系列答案
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