Question

（1）為探究力對同一個原來靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關系，可通過如圖1所示的實驗裝置進行：在木板上釘兩個鐵釘，將并接在一起的相同的橡皮筋的兩端固定在鐵釘的頂端，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過拉動小車使橡皮筋伸長，由靜止釋放小車，橡皮筋對小車做功，再利用打點計時器和小車后端拖動的紙帶記錄小車的運動情況．
現有主要的探究步驟如下：
a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過改變并接在一起的相同橡皮筋的條數，使橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…；
b．由打點計時器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運動的最大速度v₁、v₂、v₃…；
c．做出W-v圖象；
d．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v²、W∝v³、W∝等關系．
①在實驗中，除了圖中已有的實驗器材以及交流電源、導線、開關以外，還需要哪種測量工具？答：______．
②對于該實驗，下列操作中屬于實驗要求的是______．（填寫選項前的序號）
A．小車每次都應從靜止開始釋放
B．實驗中應將平板傾斜適當角度以平衡摩擦力
C．應在紙帶上選取點跡間隔均勻的部分計算小車的最大速度v
D．必須測量出小車的質量
（2）利用如圖2所示電路測量電壓表內電阻R_V，該電壓表量程為500mV，內電阻約為100Ω．某同學設計的實驗過程如下：
a．按電路圖正確連接好電路，將滑動變阻器R₁的滑動頭移到左端
b．閉合開關S₁和S₂并調節R₁，使電壓表的指針指到滿刻度
c．保持開關S₁閉合以及滑動變阻器R₁的滑動頭位置不變，斷開S₂，調整電阻箱R₂的阻值，使電壓表的指針指到滿刻度的一半
d．讀出此時電阻箱R₂的阻值R_測，即為電壓表內電阻的測量值
①在備選的實驗器材中，有兩個滑動變阻器可供選擇，它們的銘牌上分別標有：
A．“500Ω，1A”B．“10Ω，2A”
在保證各實驗器材均能正常工作的前提下，為盡可能提高測量精度且便于調節，滑動變阻器R₁應選用______．（選填“A”或“B”）
②用上述方法得到的電壓表內電阻的測量值R_測______電壓表內電阻的真實值R_真．（選填“大于”、“等于”或“小于”）
③若實驗中測得的結果R_測=100Ω，要將這個電壓表改裝成量程為5V的電壓表，則應串聯一個阻值為R_串=______Ω的定值電阻．
④為了使上述根據R_測計算后改裝的電壓表能更準確地測量電壓，下面四種做法中可行的是______．（填寫選項前的序號）
A．在R_串旁邊再串聯一個比R_串小得多的電阻
B．在R_串旁邊再串聯一個比R_串大得多的電阻
C．在R_串兩端再并聯一個比R_串小得多的電阻
D．在R_串兩端再并聯一個比R_串大得多的電阻．

Answer 1

【答案】分析：（1）小車在傾斜的平面上被橡皮筋拉動做功，導致小車的動能發生變化．現通過實驗來探究功與物體動能變化關系，小車的速度由紙帶上打點來計算，從而能求出小車的動能變化．每次實驗時橡皮筋伸長的長度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，然后通過列表描點作圖探究出功與動能變化的關系．
（2）①在滑動變阻器的分壓式接法中，一般都是選擇電阻較小的變阻器；②用上述方法得到的電壓表內電阻的測量值R_測 大于電壓表內電阻的真實值R_真．
③將小電壓表改裝成大量程的電壓表需要串聯一個大電阻；④由于用上述方法得到的電壓表內電阻的測量值R_測 大于真實值R_真．為了使上述根據R_測計算后改裝的電壓表能更準確地測量電壓，就要把R_串適當減小一點點．
解答：解：（1）①探究橡皮筋做功與小車的動能變化的關系，則小車的速度是由紙帶的點來求出．因此必須要有毫米刻度尺；
②A、小車獲得的動能應該等于橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出，故A正確；
B、為了保證小車的動能都是橡皮筋做功的結果，必須平衡摩擦力，長木板要適當的傾斜，故B正確；
C、實驗中我們要知道小車獲得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以應該對應紙帶上點跡均勻勻速運動的部分計算速度，故C正確；
D、本實驗不需要測量小車的質量，故D錯誤．
故選ABC
（2）①在滑動變阻器的分壓式接法中，一般都是選擇電阻較小的變阻器；所以要選擇B．“10Ω，2A”
②當電壓表的支路接入電阻箱之后，該支路的電阻值增大，所以并聯部分的電阻值增大，所以并聯部分分擔的電壓增大，即當電壓表的示數半偏時，該支路的總電壓大于電壓表滿偏時的電壓，所以電阻箱上的電壓大于電壓表上的電壓，所以電阻箱上的電阻值就等于電壓表的電阻值，即用上述方法得到的電壓表內電阻的測量值R_測 大于真實值R_真．
③將小電壓表改裝成大量程的電壓表需要串聯一個大電阻；串聯電阻后滿足：，所以：
Ω
（4）由于用上述方法得到的電壓表內電阻的測量值R_測 大于真實值R_真．為了使上述根據R_測計算后改裝的電壓表能更準確地測量電壓，就要把R_串適當減小一點點，即在R_串兩端再并聯一個比R_串大得多的電阻．讀正確的選項為D．
故答案為：（1）①刻度尺；②ABC
（2）①B；②大于；③900；④D
點評：（1）本題的關鍵是熟悉橡皮筋拉小車探究做功與物體速度變化的關系實驗步驟細節和原理．用功能關系來理解是根本．
（2）點評：連接實物電路圖時要注意滑動變阻器的分壓接法；熟練應用串并聯電路特點及歐姆定律是求出電壓表內阻的關鍵．