Question

（2013?重慶模擬）（1）為了簡單測量小木塊與水平桌面間的動摩擦因數，按以下步驟進行：
a．將一端固定在木板P上的輕彈簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上標記彈簧自由端位置O．將小木塊接觸彈簧自由端（不栓接）并使其緩慢移至A位置，如圖1所示．
b．將小木塊從靜止開始釋放，小木塊運動至B位置停止．
c．將彈簧移至桌邊，使彈簧自由端位置O與桌邊緣對齊，如圖2所示，固定木板P，使小木塊接觸彈簧自由端（不栓接）并使其緩慢移至C位置，使

.

OC

=

.

OA

，將小木塊從靜止開始釋放，小木塊落至水平地面D處，O'為O點在水平地面的豎直投影點．若已經測得OB距離為L，OO'間豎直高度為h．小木塊可看做質點，不計空氣阻力．
①為測量小木塊與水平桌面間的動摩擦因數，還需要測量的物理量是：

O′與D點的距離x

（用文字和字母表示）
②寫出小木塊與桌面間的動摩擦因數的表達式：μ=

x2

4Lh

（用測得的物理量的字母表示） 
（2）在做測量一電源的電動勢和內電阻的實驗時，備有下列器材：
A．定值電阻：

R

0

=2Ω
B．直流電流表（量程0～0.6A，內阻不能忽略）
C．直流電壓表（量程0～3V，內阻較大）
D．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）
E．滑動變阻器（阻值范圍0～200Ω）
F．開關S及導線若干
①滑動變阻器選用

D

（填“D”或“E”）．
②某同學將選定的器材在圖3所示的實物圖上連線完成了部分實驗電路，請你以筆畫線做導線連接正確的電路．
③按正確操作完成實驗，根據實驗記錄，將測量數據描點作出擬合圖線如圖4所示，由圖象可得該電源的電動勢E=

2.95

V，內電阻r=

0.770

Ω（結果均保留三位有效數字）．

Answer 1

分析：1、該實驗步驟a、b中，彈性勢能等于物體從A運動到B的過程中克服摩擦力做的功，

.

OC

=

.

OA

，根據動能定理和平拋運動的公式求解
2、由原理圖將電流表與滑動變阻器串聯，將電壓表并聯在電滑動變阻器及電流表兩端，注意開關應能控制整個電路；
在U-I圖象中縱坐標的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內阻和定值電阻的大小之和．

解答：解：（1）該實驗步驟a、b中，彈性勢能等于物體從A運動到B的過程中克服摩擦力做的功，
由于

.

OC

=

.

OA

，根據動能定理得：
物塊在O處的動能等于由O到B的過程中克服摩擦力所做的功，
根據平拋運動的公式得：
在O點的速度v=

x

t

=

x

2h g

所以μmgL=

1

2

mv²
解得：μ=

x2

4Lh

所以還需要測量的物理量是：O′與D點的距離x，小木塊與桌面間的動摩擦因數的表達式：μ=

x2

4Lh

（2）：①為了測量方便，要求電流不能太小，所以滑動變阻器選用阻值較小的，故選D
②由原理圖可知滑動變阻器為限流接法，電壓表并聯在滑動變阻器兩端，由原理圖連接實物圖所示；

③在U-I圖象中縱坐標的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內阻和定值電阻的大小之和．
所以E=2.95V，r=

△U

△I

-

R

0

=2.77-2=0.770Ω
故答案為：（1）①O′與D點的距離x，②

x2

4Lh

（2）①D ②如圖  ③2.95，0.770

點評：1、解決該題關鍵要根據功能關系和平拋運動公式列出等式求解
2、本題考查實物圖的連接、數據的處理等內容，要求能正確理解電路的接法及實驗安全性的要求，并能正確根據圖象得出電動勢和內電阻．