(1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶,計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出,交變電流頻率為50 Hz,根據(jù)紙帶上打出的A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)的位置可求出滑塊的加速度大小為 m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(2)滑塊質(zhì)量是托盤(含砝碼)質(zhì)量的k倍,滑塊的加速度用a表示,重力加速度為g,則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= (用題中所給物理量的字母表示)。
(3)實(shí)驗(yàn)中,由于沒有考慮紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦,導(dǎo)致測得的動(dòng)摩擦因數(shù)會(huì) (選填“偏大”或“偏小”)。
答案 (1)0.43 (2)1k-(1+k)akg (3)偏大
解析 (1)根據(jù)題意可知,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T=1f=0.02 s,每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔t0=5T=0.1 s,根據(jù)逐差相等公式可得加速度a=Δxt2=xCE-xAC(2t0)2=(6.50-2.40)-×10-2 m/s2=0.43 m/s2。
(2)設(shè)托盤(含砝碼)的質(zhì)量為m,則滑塊的質(zhì)量為km,對整體由牛頓第二定律有mg-μkmg=(m+km)a,解得μ=1k-(1+k)akg。
(3)若考慮紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力,設(shè)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力為Ff,由牛頓第二定律有mg-μkmg-Ff=(m+km)a,解得μ=1k-(1+k)akg-Ffkmg,顯然,若沒有考慮紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦,導(dǎo)致測得的動(dòng)摩擦因數(shù)將偏大。
2.(8分)某同學(xué)為了測量一個(gè)量程為3 V的電壓表V0的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)他將多用電表選擇開關(guān)調(diào)至電阻擋“×100”,對其進(jìn)行歐姆調(diào)零,然后用電阻表的紅表筆接電壓表的 (選填“正”或“負(fù)”)接線柱,黑表筆接電壓表另一個(gè)接線柱,對電壓表的內(nèi)阻進(jìn)行測量。表盤顯示如圖所示,可測得電壓表的內(nèi)阻為 Ω。
(2)為較準(zhǔn)確地測定電壓表V0的內(nèi)阻,除待測電壓表外,另準(zhǔn)備有如下器材:
A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻r1約為2 000 Ω)
B.電壓表V2(量程6 V,內(nèi)阻r2約為5 000 Ω)
C.定值電阻R1(阻值R1=300 Ω)
D.定值電阻R2(阻值R2=2 000 Ω)
E.滑動(dòng)變阻器R'(阻值0~100 Ω)
F.電源E(電動(dòng)勢E=6 V,內(nèi)阻r約為2 Ω)
G.開關(guān)S、導(dǎo)線若干
①同學(xué)根據(jù)以上器材現(xiàn)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩種電路,你認(rèn)為應(yīng)選擇 電路較為合理;
②在合理的電路中,電壓表V選 ,定值電阻R0選 ;(填儀器前的字母序號(hào))
③若定值電阻R0阻值為R,待測電壓表V0的讀數(shù)為U0,電壓表V的讀數(shù)為U,則待測電壓表的內(nèi)阻計(jì)算公式為RV= (用題中測得的物理量字母表示)。
答案 (1)負(fù) 2 200 (2)乙 V2 R2 U0RU-U0
解析 (1)電阻表測量電阻時(shí),電流從黑表筆流出多用電表,所以黑表筆接電壓表正接線柱,紅表筆接電壓表負(fù)接線柱;選擇開關(guān)調(diào)至電阻擋“×100”,由指針?biāo)肝恢每芍?電壓表的內(nèi)阻為RV=22×100 Ω=2 200 Ω。
(2)為了準(zhǔn)確測定電壓表V0的內(nèi)阻,需要得到流過V0的電流。在圖甲所示電路中,流過V0的電流等于定值電阻R0和電壓表V的電流之和,由于電壓表V的內(nèi)阻未知,所以無法求得流過V的電流,也就無法得到流過V0的電流。在圖乙所示電路中,流過V0的電流等于定值電阻R0的電流,則有I=U-U0R,電壓表V0的內(nèi)阻為RV=U0I=U0RU-U0,為了減小V0和V的讀數(shù)誤差,應(yīng)使它們的示數(shù)較大,則定值電阻R0選用R2,電壓表選擇V2。

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