Question

Ⅰ．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．
（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做

CD

．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功
D．可使得橡皮筋松馳后小車做勻速運(yùn)動(dòng)
（2）實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來(lái)掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)�到同一位置再釋放小車．把�?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為w₁，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W₁，…；橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出．根據(jù)第四次的紙帶求得小車獲得的速度為

2

m/s．

（3）若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W-v草圖如圖1所示，根據(jù)圖線形狀，可知對(duì)w與v的關(guān)系作出的猜想肯定不正確的是

AB

．

A．W∝

v

    B．W∝

1

v

   C．W∝v²     D．W∝v³
（4）如果W∝v²的猜想是正確的，則畫出的W-v²圖象應(yīng)是

過原點(diǎn)的一條直線

．
（5）在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是

橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過多、小車質(zhì)量太小等

．（只要回答出一種原因即可）
Ⅱ．現(xiàn)有一特殊的電池，其電動(dòng)勢(shì)E為9～10V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍，最大允許電流為50mA．為測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖2所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．圖中電壓表的內(nèi)電阻很大，對(duì)電路的影響可以不計(jì)；R為電阻箱，阻值范圍為0～9 999Ω；R0是定值電阻．
（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：
A．10Ω，2.5W    B．50Ω，1.0W    C．150Ω，1.0W    D．1 500Ω，5.0W
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用

C

，其作用是

保護(hù)電路

．
（2）該同學(xué)接人符合要求的R₀后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U，再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖3所示的圖線．則根據(jù)該同學(xué)所作的圖線可知圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示

電流

．
（3）根據(jù)圖3所作出的圖象求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為

10

V，內(nèi)電阻r為

4.75

Ω．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）明確實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯芍�了解具體的實(shí)驗(yàn)操作；
（2）紙帶上點(diǎn)距均勻時(shí)，表示小車已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)此可求出小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小，即為最終小車獲得的速度大��；
（3）根據(jù)圖象特點(diǎn)，利用數(shù)學(xué)知識(shí)可正確得出結(jié)論；
（4）如果W∝v²的猜想是正確的，則W與v²成正比例關(guān)系；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和具體的實(shí)驗(yàn)操作，正確分析實(shí)驗(yàn)誤差．
Ⅱ、本題的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律列出表達(dá)式，然后整理出

1

U

-

1

R0+R

的函數(shù)方程，然后即可討論求解．

解答：解：Ⅰ、（1）使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的分析大小相等，在不施加拉力時(shí)，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功，故CD正確，AB錯(cuò)誤．
（2）小車在彈力作用下先做加速運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)原長(zhǎng)后，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車獲得的速度為：
v=

0.04

0.02

m/s=2m/s．
（3）根據(jù)圖象結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知，該圖象形式和y=xⁿ（n=2，3，4）形式，則猜想不正確的是A、B．故選：AB．
（4）如果W∝v²的猜想是正確的，可知W與v²成正比，圖線為過原點(diǎn)的一條直線．
（5）在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過多、小車質(zhì)量太小等
Ⅱ、（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律電路中最小電阻為：
Rmin=

E

Imax

=

9

50×10-3

=180Ω，所以R₀應(yīng)選C，其作用是作為保護(hù)電阻．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，應(yīng)有：E=U+

U

R0+R

r，圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示電流．
（3）將E=U+

U

R0+R

r可以變形為：

1

U

-

r

R

?

1

R0+R

+

1

E

，所以縱軸截距

1

E

=0.1
則電動(dòng)勢(shì)E=10V．斜率為：k=

r

E

=

0.67-0.1

12×0.01

，
解得：r=4.75Ω．
故答案為：Ⅰ、（1）CD；（2）2；（3）AB；（4）過原點(diǎn)的一條直線；（5）橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過多、小車質(zhì)量太小等
Ⅱ、（1）C，保護(hù)電路；（2）電流；（3）10，4.75

點(diǎn)評(píng)：涉及到用圖象解得問題，一般思路是首先根據(jù)物理規(guī)律列出表達(dá)式，然后再整理出關(guān)于縱軸物理量與橫軸物理量的關(guān)系式，然后再根據(jù)斜率和截距的概念列式求解即可．