1、实验题专项练(二)1.(2022广东广州一模)用图甲所示的装置研究“小车(含拉力传感器)质量一定时,加速度与合力的关系”,实验步骤如下:细绳一端绕在电动机上,另一端系在拉力传感器上,将小车放在长板的P位置,调整细绳与长板平行,启动电动机,使小车沿长板向下做匀速运动,记录此时拉力传感器的示数F0;撤去细绳,让小车从P位置由静止开始下滑,设小车受到的合力为F,通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的s-t图像,并求出小车的加速度a;改变长板的倾角,重复步骤可得多组F、a数据。完成下列相关实验内容:(1)在步骤中,F0(选填“=”“”或“”)F;(2)本实验(选填“需要”或“不需要”)平衡
2、小车所受到的摩擦力;(3)某段时间内小车的s-t图像如图乙所示,根据图像可得小车的加速度大小为 m/s2(计算结果保留两位小数);(4)分析下表中F、a的数据可知,在误差允许范围内,小车质量一定时,。F/N0.41.01.51.82.1a/(ms-2)0.792.103.103.624.192.(2022广东汕头一模)某实验小组准备用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池,探究电极间距、电极插入深度对水果电池的电动势和内阻的影响。实验小组在市场上购买了品种、大小和成熟程度几乎相同的苹果,设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r,电路原理分别如图甲、乙所示。实验室可提供的器材如下:电压表
3、V(03 V,内阻约3 k;015 V,内阻约15 k);电流表A(00.6 A,内阻约0.125 ;03 A,内阻约0.025 );微安表G(量程200 A;内阻约1 000 );滑动变阻器(额定电流2 A,最大阻值100 ),电阻箱(最大阻值99 999 ),开关、导线若干。(1)(多选)查阅资料知道苹果电池的电动势约为1 V,内阻约为几千欧,经过分析后发现方案甲不合适,你认为方案甲不合适的原因是。A.滑动变阻器起不到调节的作用B.电流表几乎没有示数C.电压表分流明显导致测量误差偏大D.电压表示数达不到量程的三分之一(2)实验小组按照方案乙进行实验,根据实验数据作出1I-R图像,如图丙所示
4、。已知图像的斜率为k,纵轴截距为b,微安表内阻为rg,可求得被测电池的电动势E=,内阻r=。(3)改变电极间距、电极插入深度重复实验,测得数据如下表所示。序号电极插入深度h/cm电极间距d/cm电动势E/V内阻r/1421.0165 9812441.0569 5083221.08311 073分析以上数据可知电极插入越深,水果电池内阻越,电极间距越大,水果电池内阻越。答案：1.答案 (1)=(2)不需要(3)2.10(4)小车的加速度与合力成正比解析 (1)步骤中小车匀速下滑,由平衡条件得mgsin =f+F0,步骤中小车加速下滑,由受力分析知F=mgsin -f,联立可得F=F0。(2)由(
5、1)中分析可知,小车加速下滑过程所受的合力已通过步骤中小车匀速下滑时拉力传感器的示数F0读出,所以不需要平衡摩擦力。(3)题图乙中标出的三个位置坐标反映了小车连续相等时间内的位移,根据匀变速直线运动的推论知x=(0.382 0 m-0.252 0 m)-(0.491 0 m-0.382 0 m)=a(0.1 s)2,解得a=2.10 m/s2。(4)由表中数据可以看出,F与a的比值基本不变,所以可得,在误差允许范围内,小车质量一定时,小车的加速度与合力成正比。2.答案 (1)ABD(2)1kbk-rg(3)小大解析 (1)滑动变阻器最大阻值只有100 ,而苹果电池的内阻约为几千欧,则滑动变阻器起不到调节的作用,选项A正确;电路中电流只有不到1 mA,则电流表几乎没有示数,选项B正确;电压表内阻远大于滑动变阻器的电阻,电压表的分流不明显,选项C错误;苹果电池的电动势约为1 V,使用量程为03 V的电压表,电压表示数达不到量程的三分之一,选项D正确。(2)由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+rg+r)整理得1I=1ER+rg+rE则k=1E,b=rg+rE解得E=1k,r=bk-rg。
