Question

（1）某探究學習小組驗證動能定理的實驗裝置如圖．
①實驗時首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，輕推小車，讓小車

 

（選填“拖著”或“不拖著”）紙帶運動．
②打點計時器使用頻率為50Hz的交流電，記錄小車運動的紙帶如圖乙所示．在紙帶上相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出．本實驗需根據此紙帶計算

 

（選填“速度”、“加速度”）的值，其中小車通過計數點“B”時，該值=

 

（計算結果保留兩位有效數字）．
③若實驗室沒有沙桶只有鉤碼，每個鉤碼質量m=50g，小車總質量M=200g，用該實驗裝置驗證動能定理，則需驗證重力對鉤碼所做的功是否等于

 

（選填“小車”或“小車和鉤碼”）動能的增量．
（2）小明同學為了測定某太陽能硅光電池組的電動勢和內電阻，設計了如圖甲所示的電路，在一定光照條件下進行實驗：

①請根據圖1完成圖2中實物的連線．
②將測量出來的數據記錄在下表中，其中第4組數據的電壓如圖3所示，則此時電壓為

 

V．
③將這些數據在圖4中描點，第4組數據還未描出．
a．請在圖4中描出第4組數據的點，作出該硅光電池組的U-I圖線；
b．由此U-I圖線可知，該硅光電池組的電動勢E=1.80V，電池組的內阻隨其輸出電流的變化而改變，在電流為80μA時，該電池組的內阻r=

 

Ω（保留兩位有效數字）．

	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	1.77	1.75	1.70		1.54	1.27	1.00	0.50
I/μA	12	30	48	60	68	76	80	86

Answer 1

分析：（1）①阻力包括限位孔對紙帶的阻力，故要拖著紙帶平衡摩擦力；
②要驗證動能定理，需要測量初速度與末速度，根據勻變速直線運動平均速度等于中間時刻瞬時速度求解某點的速度；
③重力對勾碼做的功等于合外力對小車和勾碼做的功之和；
（2）①根據電路圖連線，注意電表的極性；
②從題目后面表格數據可以看出，電壓不超過3V，故選擇3V擋位；
③a、用一條平滑的曲線連接各點即可；
b、在電流為80μA時，由表格數據得到路端電壓為1V，然后根據閉合電路歐姆定律列式求解．

解答：解：（1）①系統受到的阻力包括限位孔對紙帶的阻力，故要拖著紙帶平衡摩擦力；
②要驗證動能定理，需要測量初速度與末速度；
B點速度等于AC段平均速度，故vB=

AC

2T

=

2.60×10-2m

0.2s

=0.13m/s；
③細線對勾碼做功和對小車做功之和為零，故重力對勾碼做的功等于合外力對小車和勾碼做的功之和；
故答案為：①拖著；  ②速度（速率），0.13m/s； ③小車和鉤碼；
（2）①根據電路圖連線，注意電表的極性，如圖所示；

②電壓表選擇3V擋，讀數為：1.63V；
③a、用一條平滑的曲線連接各點即可，如圖所示；

b、在電流為80μA時，由表格數據得到路端電壓為1V，根據閉合電路歐姆定律，有
E=U+Ir
解得
r=

E-U

I

=

1.80V-1.0V

80×10-6

=1.0×104Ω
故答案為：①如圖所示；②1.62～1.67；③a、如圖所示；b、9.7～11×10³．

點評：本題第一小題關鍵明確驗證動能定理實驗的原理和誤差來源，第二小題關鍵是明確測定電源電動勢和內電阻實驗的實驗原理和實驗方法，不難．