1、实验题集训(二)1在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：A在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；B只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度；C记下两个测力计F1和F2的读数，并且记录它们的方向；D.在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O，并记下此位置，如图1所示；图1E记下测力计的读数F和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这个实测合力F和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相
2、近；F用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录；G改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论(1)上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是_(填选项前的字母)；正确的操作应为_(2)上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是_(填选项前的字母)；(3)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为_(填选项前的字母)解析(1)B中只是说“通过细绳把橡皮筋拉同样长度”，并没有强调沿PO方向(2)本实验中只需要保证弹簧秤两次作用的效果相同即可，没有必要记录橡皮筋被拉伸的实际长度，故多余的步骤是F.(3)根据本实验的实验原理可知，题述实验步骤合理的顺序是DCABEG.答案(1)B只用一个测力计，通过细绳
3、把橡皮筋拉到O点(2)F(3)DCABEG2如图2所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图3所示的aF图象(1)图线不过坐标原点的原因是_；(2)本实验中是否仍需要细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_(填“是”或“否”)；(3)由图象求出小车和传感器的总质量为_kg.解析(1)aF图象与横轴交点为(0.1,0)，说明施加外力在0.1 N之内小车和传感器没有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足(2)因传感器可直接测出小车和传感器受到
4、的拉力，因此不需要保证细砂和桶的质量远小于小车和传感器的总质量(3)aF图象斜率为，由图知图象斜率k1，则小车和传感器的总质量为1 kg.答案(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2)否(3)13要测定某电源的电动势和内阻，某同学按如图4甲所示的电路图连接好电路并进行如下操作：图4(1)闭合开关S1，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻值R及对应的电流表的示数I(电流表的内阻很小，可忽略不计)；(2)根据数据，作出R图象，如图乙所示，则根据图象可以求出电源电动势E_V，内阻r_.解析本题考查“测定电源的电动势和内阻”的实验；根据实验原理和闭合电路欧姆定律得：EI(Rr)，变形为符合图象的线性
5、关系为，由图象得R0时：2.0 A1，即E0.5r.斜率： V10.5 V1，解得：E2 V，r4 .答案244如图5所示，利用此装置可以探究物体做匀变速直线运动时加速度和合外力的关系，也可以探究合外力做功与物体动能变化的关系图5(1)若想用钩码的重力表示小车受到的合外力，除需要平衡摩擦力，你认为此实验还应该满足的条件是_(2)如图6所示是在探究合外力做功与物体动能变化关系的实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F、G是计数点打点计时器所加的交流电频率为50 Hz，两相邻计数点间还有四个点没有画出打计数点B时，纸带瞬时速度大小为_m/s.若测得小车和车上砝码的总质量为500 g，钩码总
6、质量为33 g，则打下B点到F点的过程中合外力对小车做功为_J(钩码重力约为小车所受合外力)；在这个过程中小车(包括砝码)的动能变化量为_J由此可得结论：_.(计算结果保留三位有效数字，g取10 m/s2)图6解析(1)若想用钩码的重力表示小车受到的合外力，除需要平衡摩擦力，还应保证钩码的质量远小于小车的质量(2)打计数点B时，纸带瞬时速度大小等于打计数点A到打计数点C过程中纸带的平均速度，故vB102 m/s0.540 m/s；打下B点到F点的过程中合外力对小车做功WFxBFmgxBF3310310(5.746.417.057.68)102 J0.088 7 J；在这个过程中小车(包括砝码)
7、的动能变化量Ekmvmv50010310220.5402J0.087 1 J；因此，在误差允许范围内合外力做的功与物体动能变化量近似相等答案(1)钩码的质量远小于小车的质量(2)0.5400.088 70.087 1在误差允许范围内合外力做的功与物体动能变化量近似相等5在“测定金属丝的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地完成实验：除电源(电动势为3 V，内阻很小)、电压表V(量程3 V，内阻约为3 k)、待测金属丝(约3 )、导线、开关外，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(选填下列器材的字母符号)A电流表A1(量程600 mA，内阻约1 )电流表A2(量程3 A，内阻约0.02 )B滑动
8、变阻器R1(总阻值10 )滑动变阻器R2(总阻值100 )若用图7所示的电路测量该金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的_点相连(选填“a”或“b”)若某次测量中，金属丝的长度为l，直径为D，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率的计算式：_.图7解析电源电动势为3 V，待测电阻丝约3 ，电流表A1的内阻为1 ，则电流最大为0.75 A，加上滑动变阻器的调节，选用量程为600 mA电流表A1较合理，滑动变阻器选择总阻值为10 的R1即可由于电流表的内阻与待测电阻丝的阻值相差不大，电路应选外接法，电压表的左端应与电路中的b点相连根据欧姆定律R和电阻定
9、律R以及S2可得：.答案A1R1b6某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R1(额定电压为6 V，额定功率为2.5 W)的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A直流电源(6 V，内阻不计)B电流表(满偏电流为3 mA，内阻Rg10 )C电流表(量程为0.6 A，内阻未知)D滑动变阻器R(最大阻值为20 ，额定电流为5 A)E滑动变阻器R(最大阻值为200 ，额定电流为1 A)F定值电阻R0(阻值为1 990 )G开关与导线若干(1)根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)(画在虚线框内)(2)
10、在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用_(填写器材序号)(3)将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如图8甲所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa、Ob所示电源的电动势E6.0 V，内阻忽略不计调节滑动变阻器R3，使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R1的阻值为_，R3接入电路的阻值为_(结果保留两位有效数字)图8解析由电子元件功率可知待测电子元件电阻小，根据本题条件应选用外接法，因缺少电压表，应把电流表改装为电压表，因要描绘伏安特性曲线，且要求多次测量尽可能减小实验误差，滑动变阻器采取分压接法，且选用R.答案(1)如图所示(2)D(3)104.0