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用如圖甲所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實驗前必須平衡摩擦力．

（1）某同學平衡摩擦力時這樣操作：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖乙，直到小車開始沿木板向下滑動為止．然后不斷改變對小車的拉力F，他得到小車質量保持不變情況下的a-F圖線應是丙圖中的

（將選項代號的字母填在橫線上）．
（2）打點計時器使用的交流電頻率f=50Hz，丁圖是某同學在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出．寫出用s₁、s₂、s₃、s₄以及頻率f來表示小車加速度的計算式：a=

(s4+s3-s2-s1)f2

100

(s4+s3-s2-s1)f2

100

．根據紙帶所提供的數據，算得小車的加速度大小為

0.60

m/s²（結果保留兩位小數字）．

分析：（1）正確的a-F圖象應該是過原點的直線，由于平衡摩擦力過度，因此圖象在縱軸上有截距，
（2）根據勻變速直線運動的特點，利用逐差法可以求出其加速度的大小．

解答：解：（1）如果這位同學先如（1）中的操作，導致平衡摩擦力過度，因此當小車上還沒有掛砂和砂桶時，小車應該就已經有加速度了，故圖象ABD錯誤，C正確．
故選C．
（2）由題意可知兩計數點的時間間隔為：△T=

=0.1s，根據勻變速直線運動推論有：
s₃-s₁=2a₁T²
s₄-s₂=2a₂T²
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=

（a₁+a₂+a₃）=

(s4+s3-s2-s1)f2

100

帶入數據解得：a=0.60m/s²
故答案為：（1）C
（2）

(s4+s3-s2-s1)f2

100

，0.60

點評：在“驗證牛頓第二定律”的實驗用控制變量法，本實驗只有在滿足平衡摩擦力和小車質量遠大于鉤碼質量的雙重條件下，才能用鉤碼重力代替小車所受的合力，同時加強基礎物理知識在實驗中的應用，加強解決實驗問題的能力．

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?南京三模）某同學采用如圖甲所示的電路測定電池電動勢和內阻．除待測電池外，提供的器材有：電壓表，電流表，滑動變阻器，開關和導線若干．
（1）請按圖甲所示的電路，將圖乙中的實物圖連接成實驗電路．
（2）丙圖是根據測量結果作出的I-U 圖線，則由圖線可知該電池的電動勢為E₁=

1.5

V，內阻為r₁=

0.2

Ω．
（3）我們都有過這樣的體驗：手電筒里的兩節干電池用久了以后，燈泡發紅光，這是我們常說的“電池沒電了”．有人為了“節約”，在手電筒里裝一節新電池和一節舊電池搭配使用．已知新電池的電動勢E₁=1.5V、內阻r₁=0.2Ω；舊電池的電動勢E₂=1.5V；內阻r₂=6.8Ω；小燈泡上標有“3V 3W”，
且電阻不隨溫度變化．則手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為

0.45

W，它本身消耗的電功率

0.612

W．（已知兩電池串聯的總電動勢等于兩電池的電動勢之和）
根據計算結果，你認為新舊電池搭配使用的做法是否合理

不合理

（填“合理”或“不合理”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

我們都有過這樣的體驗：手電筒里的兩節干電池用久了以后，燈泡發紅光，這就是我們常說的“電池沒電了”，有人為了“節約”，在手電筒里裝一節新電池和一節舊電池搭配使用．某同學為了檢驗此人的做法是否合理，設計了下面的實驗：
（1）該同學設計了如圖甲所示的電路
來分別測量新舊干電池的電動勢和內阻，并將測量結果描繪成乙所示的U-I 圖象，由圖線可知：新電池電動勢E₁=

1.5

V，內阻r₁=

0.5

Ω；
舊電池電動勢E₂=

1.2

V，內阻r₂=

Ω．
（2）用上述兩節新舊電池串聯后與“3V 2W”的小燈泡構成閉合電路，試計算其中舊電池提供的總電功率為

0.36

W和它本身消耗的電功率為

0.36

W．你認為新舊電池搭配使用的做法是

不合理

的．（填：合理、不合理、無所謂．）（串聯電池組的E=E₁+E₂，r=r₁+r₂）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?重慶一模）（1）某實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗時，有如下操作步驟：
A．在鐵架臺上水平固定好打點計時器，將連有重物的紙帶豎直穿過限位孔用手提住，讓手盡量靠近打點計時器；
B．松開紙帶，趕緊接通電源，開始打點，隨后從重物上取下紙帶；
C．挑選點跡清晰的紙帶，在紙帶上選取相隔較遠的兩個點a、b作為驗證的兩個狀態，測出這兩個點之間的距離就是這兩個狀態之間重物下落的高度h；
D．以a作為連續三個測量點的中間點，測算出該三點中首尾兩點之間的平均速度就是a點的瞬時速度v_a，用同樣的方法，測出b點的瞬時速度v_b；
E．計算上述兩個狀態之間重物動能的增加量

mv_b²-

mv_a²，計算重物重力勢能的減少量mgh，比較它們的大小是否相等．
該實驗小組在上述實驗步驟中有兩個錯誤的操作，其錯誤的步驟和錯誤是：
①

步驟A錯誤．手應該盡量遠離打點計時器

；②

步驟B錯誤．應該先接通電源，再松開紙帶

．
（2）下面是該小組按正確操作時的情況記錄：已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，重力加速度近似取g=10.00m/s2，從實驗獲得的紙帶中選取一條點跡清楚且符合要求的紙帶（如圖），若把第一點記作O，另選擇連續的三個點B、C、D作為測量的點，經測量B、C、D點到O點的距離分別為70.18cm，77.00cm，85.18cm．若重物質量為1kg，由此可知重物在紙帶打擊O點到打擊C點的運動過程中，重力勢能的減小量為

7.70

J；動能的增加量是

7.03

J．除了考慮g的取值帶來的影響以外，你認為導致實驗誤差的主要原因是

重物和紙帶克服阻力做功消耗了機械能

．

（3）某同學在做《自來水電阻率的測定》課題時，在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，其間充滿待測的自來水，然后用如圖甲所示電路進行測量．
該同學選用器材如下：
電壓表（量程15V，內阻約90kΩ）、電流表（量程300μA，內阻約50Ω）、滑動變阻器（100Ω，1A）、電池組（電動勢E=12V，內阻r=6Ω）、開關一個、導線若干．
實驗中測量情況如下：
安裝前他用圖乙（a）的游標卡尺測玻璃管的內徑，結果如圖乙（b）所示．測得兩電極相距L=0.314m．實驗中測得包括0在內的9組電流I、電壓U的值，在坐標紙上描點如圖丙．
根據以上材料回答下面的問題：
①測量玻璃管內徑時，應將圖乙（a）游標卡尺中的A、B、C三部分中的

與玻璃管內壁接觸；玻璃管的內徑d=

30.75

mm．
②根據實驗數據可知該同學測得水柱的電阻R=

1.0×10⁵Ω

Ω（保留兩位有效數字）；請用水柱電阻R、玻璃管內徑d、水柱長度L表示自來水的電阻率ρ=

πRd2

．
③根據測得水柱電阻值可知實驗中電路設計的不妥之處是

電流表不應該采用外接（或電流表應該采用內接）

，請在答卷的虛線框中畫出改進后的電路圖．（電路圖中用R_x表示自來水的電阻）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?日照一模）（1）某同學在研究“對不同物體做相同功情況下，物體質量與速度的關系”時，提出了以下四種猜想：
A．m∞υ
B．m∞

C．m∞υ²
D.m∞

υ2

為驗證猜想的正確性，該同學用如圖1所示的裝置進行實驗：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點計時器固定在木塊上，木塊右側固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點計時器在紙帶上打下一系列點，選取點跡均勻的一部分紙帶，計算出小車勻速運動的速度υ₁，測出小車的質量m₁；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運動的速度υ₂，測出小車和砝碼的總質量m₂：再在小車上加砝碼，重復以上操作，分別測出υ₃、m₃…．

①每次實驗中，都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是

小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）

；若要消除每次實驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運動的影響，應進行的實驗操作是

墊高木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動（平衡摩擦力）

．
②某次實驗采集的五組數據如表：由表格數據直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的

；若對某個猜想進行數據處理并作圖，畫出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標應是

．

m/kg	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
v/（m?s^-1）	1.000	0.707	0.577	0.500	0..447

（2）冬、春季節降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時海水倒灌，出現“咸潮”現象，使沿海地區的城市自來水中的離子濃度增高，電阻率變小，水質受到影響．某同學設計了一個監測河水電阻率的實驗．在一根均勻長度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極，如圖3所示，兩電極相距L=0.314m，管內充滿待測的河水．安裝前用游標卡尺測量玻璃管的內徑，測量結果如圖4所示．
為測管內河水電阻供選器材有：
電壓表V₁：量程15V，內阻約30kΩ
電壓表V₂：量程3V，內阻約10kΩ
電流表A₁：量程0.6A，內阻約0.5Ω
電流表A₂：量程150mA，內阻約10Ω
滑動變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E₁：電動勢15V，內阻6Ω
電源E₂：電動勢3V，內阻2Ω
開關、導線若干．
該同學選用以上部分器材測出了9組數據，并在坐標系中標出，如圖5所示．
①據圖（2）讀出玻璃管的內徑d=

6.70

mm．
②實驗時，所選用的電壓表為

V₁

（填“V₁”或“V₂”），所選用的電流表為

A₂

（填“A₁”或“A₂”），所選的滑動變阻器為

甲

（填“甲”或“乙”），所選的電源為

E₁

（填“E₁”或“E₂”）．
③在答題卡的虛線框內畫出該實驗的原理圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

我們都有這樣的體驗：手電筒里的兩節干電池用久了以后，燈泡發紅光，這就是我們常說的“電池沒電了”.有人為了“節約”，在手電筒里裝一節新電池和一節舊電池搭配使用，某同學為了檢驗此人的做法是否合理，設計了下面的實驗：

(1)該同學設計了如圖甲所示的電路來分別測量新舊干電池的電動勢和內阻，并將測量結果描繪成如圖乙所示的U-I圖象，由圖象可知：新電池電動勢E₁=___________V，內阻r₁=___________Ω,舊電池電動勢E₂=___________V，內阻r₂=___________Ω.

(2)計算新舊電池各一節串聯作電源使用時的效率(手電筒的小燈泡上標有“3 V 2 W”)

(3)計算上小題中舊電池提供的電功率和它本身消耗的電功率分別是多少？

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