Question

（１）某研究性學(xué)習(xí)小組在做“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz。查得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s2。測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，每兩個計數(shù)點之間有四點未畫出，另選連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C作為測量的點，如圖所示。經(jīng)測量知道A、B、C各點到O點的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計算出打B點時重物的瞬時速度VB=① m/s；重物由O點運動到B點，重力勢能減少了② J，動能增加了③ J。根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)，還可以求出物體在下落的過程中所受到的阻力為④ N。（以上計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（2）某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示電路測量某電池的電動勢E和內(nèi)電阻r．由于該電池的內(nèi)電阻r較小，因此在電路中接入了一阻值為2.00Ω的定值電阻R0．閉合開關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù)U，得到了如下數(shù)據(jù)（R和U分別表示電阻箱讀數(shù)和電壓表讀數(shù)）：

R/Ω	40.00	20.00	12.00	8.00	6.00	5.00
U/V	1.89	1.78	1.66	1.57	1.43	1.35

為了比較準確地得出實驗結(jié)論，該小組的同學(xué)準備用圖象來處理實驗數(shù)據(jù)，圖象的縱坐標表示電壓表讀數(shù)U，則圖象的橫坐標表示的物理量應(yīng)該是①____________ ．②在圖乙中根據(jù)給定的坐標點作圖，利用做得的圖象得到 E =③_______V，r =④______Ω．電動勢的測量值⑤ 真實值（填大于、等于、小于）。（小數(shù)點后面保留2位數(shù)字）

 

 

Answer 1

(1) 4；8.43；8.00；9.00；0.8

(2) 電壓U與電阻R的比值（或電流I）；圖象如圖所示；2.00，0.40．小于．

【解析】

試題分析：(1) 根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出某點的瞬時速度大小，有B點時重物的瞬時速度為

重力勢能的減小量等于其重力做功大小，因此有：

根據(jù)動能表達式，則有動能的增加：

設(shè)

根據(jù)

將，，帶入解得：．

根據(jù)牛頓第二定律，則有，得

(2).測電源電動勢與內(nèi)阻實驗中，應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)時，縱軸表示路端電壓，橫軸表示電路電流I=，

根據(jù)實驗所測量的量，橫軸應(yīng)該是：電壓U與電阻R的比值（或電流I）；

根據(jù)上表所示實驗數(shù)據(jù)，在坐標系中描出對應(yīng)的點，然后根據(jù)坐標系中的點作直線，作出電源的路端電壓與電流關(guān)系圖象U﹣I，如圖所示；

圖象與電壓軸的交點表電源的電動勢，由圖象可知，電源電動勢為：E=2.00V；

圖象斜率絕對值等于電源內(nèi)阻與保護電阻阻值之和，則：，

電源的內(nèi)阻為：r=k﹣R0=2.4Ω﹣2.0Ω=0.40Ω；

因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致干路電流示數(shù)偏小，但電壓表是準確的，故圖象比真實圖象要向上偏，同時，當(dāng)電路短路時，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準確的，故圖象與橫軸的交點不變，所以電動勢的測量值小于真實值．

考點：驗證機械能守恒定律、測電源電動勢與內(nèi)阻