Question

I（1）某同學在做“研究彈簧的形變與外力的關系”實驗時將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂：然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數據，作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如圖所示（實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的）由圖可知該彈簧的自然長度為     cm；該彈簧的勁度系數為____N/m

（2）在利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗中，某同學在實驗中得到的紙帶如圖所示，其中A、B、C、D是打下的相鄰的四個點，它們到運動起始點O（初速度可認為是零）的距離分別為62．99cm、70．18cm、77.76cm、85.73cm．已知當地的重力加速度g=9．80m/s²，打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，重物的質量為1． 00 kg請根據以上數據計算重物由O點運動到C點的過程中，重力勢能的減少量為____J，動能的增加量為        J（結果均保留三位有效數字）

Ⅱ在“測金屬絲的電阻率”的實驗中，提供了下列器材：螺旋測微器、待測金屬絲（總電阻約30、電壓表V（量程0～3V，內電阻約3K、電流表A（量程0~120mA．內電阻約5、滑動變阻器R（0～10）、電源E（電動勢3V，內阻約1）、開關、導線若干。
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖所示，則其度數D            mm

（2）如圖，將待測的金屬絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，刻度尺的中間有一個可沿金屬絲滑動的觸頭P．當用手按下觸頭P時．觸頭P才會與金屬絲接觸．接人電路中金屬絲的長度L可通過觸頭的位置在刻度尺上讀出，對該實驗設計有觸頭P的好處是       。
（3）觸頭P選一個位置，讀出金屬絲長度L．利用測量的數據畫出該段金屬絲的I-U圖線如圖，其中（U₀，I₀）是圖線上的一點坐標。用測量的物理量符號表示金屬絲電阻率的式子是                                 
（4）在右方框中畫出測量的電路圖

Answer 1

I（1）10  50；（2）7.62  7.56-7.6J；Ⅱ（1）0.260；(2)便于控制通電時間，防止金屬絲溫度升高過快；（3）；（4）如圖

解析試題分析: I（1）由圖線和坐標軸交點的橫坐標表示彈簧的原長可知彈簧的原長為10cm；當拉力為10．N時，彈簧的形變量為x=30-10=20cm=0.2m，由胡克定律F=kx得k=50N/m；
（2）重力勢能的減少量：△Ep=mgh_C=1.00×9.8×0.7776J=7.62J；
據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內的平均速度可以求出物體在C點時的速度為：
v_C==3.89m/s，故動能的增加量為△E_k==7.56J；
Ⅱ（1）螺旋測微器的固定刻度的讀數為0，可動刻度的電勢為：26.0×0.01=0.260mm，所以螺旋測微器的讀數為：0.260mm；
（2）便于控制通電時間，防止金屬絲溫度升高過快，金屬絲溫度升高過快，會改變金屬的電阻率
考點：探究彈力和彈簧伸長的關系；驗證機械能守恒定律