Question

（2013?惠州三模）（1）利用如圖1所示的裝置 可以做力學(xué)中的一些實(shí)驗(yàn)，已知交流 電的頻率為f，小車質(zhì)量為M，鉤碼 質(zhì)量為m．
①如果利用它來探究物體的加速度與 力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，為使小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)該采取的措施是

平衡摩擦力

，要使細(xì)線的拉力等于鉤碼的總重量，應(yīng)該滿足的條件是M

遠(yuǎn)大于

 m（填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”）
②在滿足了小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力的條件下，且使細(xì)線的拉力等于鉤碼的 總重量，如果利用它來探究外力做功與動能的關(guān)系時(shí)得到的紙帶如圖2所示．O為小車開始 運(yùn)動打下的第一點(diǎn)，A、B、C為過程中的三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn) 沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，要探究小車運(yùn)動的動能定理，要滿足一個(gè)怎樣的關(guān)系式

mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

 （用題中的字母符號表示）

③如果利用此裝置來驗(yàn)證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)為盡可能消除摩擦力 對小車的影響：則小車質(zhì)量和鉤碼的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)該滿足M

遠(yuǎn)小于

m （填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”或“遠(yuǎn)小于”）
（2）用伏安法測量金屬絲的電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3乙所示的電路圖，電源電動勢E=4V． 實(shí)驗(yàn)要求獲得多組數(shù)據(jù)，且金屬絲上所加的電壓須從零開始．
①某同學(xué)先用多用電表粗測該金屬絲的電阻．用已經(jīng)調(diào)好零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“X 10“檔位的多用電表測量，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時(shí)他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的檔位（選填“x1OO”或“X1”），然后進(jìn)行

歐姆調(diào)零

，再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針?biāo)�指位置如圖3甲所示，則此段電阻絲的電阻為

14

Ω_．
②請根據(jù)圖乙的電路圖，在圖3丙圖中完成連線．
③連接電路時(shí)，開關(guān)S應(yīng)處于

斷開

（選填“閉合“或“斷開”）狀態(tài)；開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于

a

端（選填“a”或“b”）；為使電壓表示數(shù)增大，P應(yīng)由中點(diǎn)向

b

端滑動（選填“a”或“b”）．

Answer 1

分析：（1）①為了使合力等于細(xì)線的拉力，需平衡摩擦力，為了使細(xì)線的拉力等于鉤碼的總質(zhì)量，M應(yīng)遠(yuǎn)大于m．
②根據(jù)動能定理得出小車應(yīng)滿足的關(guān)系式．
③為了消除摩擦力產(chǎn)生的影響，小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于鉤碼的質(zhì)量．
（2）①歐姆表的零刻度在表盤的右側(cè)，當(dāng)指針偏角較大時(shí)，說明電阻較小．換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，電阻的阻值等于表盤讀數(shù)乘以倍率．
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．
③連接電路時(shí)，為了安全，開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，將滑片置于a端．

解答：解：（1）①為使小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力，實(shí)驗(yàn)前需平衡摩擦力；
對系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律得，有mg=（M+m）a，解得a=

mg

M+m

，隔離分析得，T=Ma=

Mmg

M+m

=

mg

1+ m M

，知當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時(shí)，細(xì)線的拉力等于鉤碼的總重量．
②根據(jù)動能定理得，mgh_B=

1

2

MvB2，vB=

hC-hA

2t

=

hC-hA

10 f

=

(hC-hA)f

10

，要探究小車運(yùn)動的動能定理，要滿足的關(guān)系式為：mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

．
③為盡可能消除摩擦力對本實(shí)驗(yàn)的影響，使驗(yàn)證結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，則小車質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系應(yīng)該滿足M＜＜m，這樣能使摩擦力做的功相對少些，以減小機(jī)械能的損失．
（2）①用已經(jīng)調(diào)好零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“X 10“檔位的多用電表測量，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，知該電阻較小，應(yīng)將選擇開關(guān)換成×1檔，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，電阻的阻值為14Ω．
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示．
③連接電路時(shí)，開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài)，開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于a端，為使電壓表示數(shù)增大，P應(yīng)由中點(diǎn)向b端移動．
故答案為：（1）①平衡摩擦力，遠(yuǎn)大于，②mghB=

Mf2(hC-hA)2

200

，③遠(yuǎn)小于．
（2）①×1，歐姆調(diào)零，14Ω  ②如圖所示   ③斷開，a，b．

點(diǎn)評：本題考查了力學(xué)和電學(xué)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，以及知道實(shí)驗(yàn)中注意的事項(xiàng)．