Question

（１）某研究性學(xué)習(xí)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四點(diǎn)未畫出，另選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測量的點(diǎn)，如圖所示。經(jīng)測量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算出打B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度VB=① m/s；重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢能減少了② J，動(dòng)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(jì)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(dòng)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(zhǔn)確地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，該小組的同學(xué)準(zhǔn)備用圖象來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖象的縱坐標(biāo)表示電壓表讀數(shù)U，則圖象的橫坐標(biāo)表示的物理量應(yīng)該是①____________ ．②在圖乙中根據(jù)給定的坐標(biāo)點(diǎn)作圖，利用做得的圖象得到 E =③_______V，r =④______Ω．電動(dòng)勢的測量值⑤ 真實(shí)值（填大于、等于、小于）。（小數(shù)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小，有B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)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(dòng)能表達(dá)式，則有動(dòng)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(dòng)勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，縱軸表示路端電壓，橫軸表示電路電流I=，

根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點(diǎn)，然后根據(jù)坐標(biāo)系中的點(diǎn)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(diǎn)表電源的電動(dòng)勢，由圖象可知，電源電動(dòng)勢為：E=2.00V；

圖象斜率絕對值等于電源內(nèi)阻與保護(hù)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(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，同時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，所以電動(dòng)勢的測量值小于真實(shí)值．

考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻