Question

（1）某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图．
①实验时首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高，轻推小车，让小车

 

（选填“拖着”或“不拖着”）纸带运动．
②打点计时器使用频率为50Hz的交流电，记录小车运动的纸带如图乙所示．在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出．本实验需根据此纸带计算

 

（选填“速度”、“加速度”）的值，其中小车通过计数点“B”时，该值=

 

（计算结果保留两位有效数字）．
③若实验室没有沙桶只有钩码，每个钩码质量m=50g，小车总质量M=200g，用该实验装置验证动能定理，则需验证重力对钩码所做的功是否等于

 

（选填“小车”或“小车和钩码”）动能的增量．
（2）小明同学为了测定某太阳能硅光电池组的电动势和内电阻，设计了如图甲所示的电路，在一定光照条件下进行实验：

①请根据图1完成图2中实物的连线．
②将测量出来的数据记录在下表中，其中第4组数据的电压如图3所示，则此时电压为

 

V．
③将这些数据在图4中描点，第4组数据还未描出．
a．请在图4中描出第4组数据的点，作出该硅光电池组的U-I图线；
b．由此U-I图线可知，该硅光电池组的电动势E=1.80V，电池组的内阻随其输出电流的变化而改变，在电流为80μA时，该电池组的内阻r=

 

Ω（保留两位有效数字）．

	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阻力包括限位孔对纸带的阻力，故要拖着纸带平衡摩擦力；
②要验证动能定理，需要测量初速度与末速度，根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻瞬时速度求解某点的速度；
③重力对勾码做的功等于合外力对小车和勾码做的功之和；
（2）①根据电路图连线，注意电表的极性；
②从题目后面表格数据可以看出，电压不超过3V，故选择3V挡位；
③a、用一条平滑的曲线连接各点即可；
b、在电流为80μA时，由表格数据得到路端电压为1V，然后根据闭合电路欧姆定律列式求解．

解答：解：（1）①系统受到的阻力包括限位孔对纸带的阻力，故要拖着纸带平衡摩擦力；
②要验证动能定理，需要测量初速度与末速度；
B点速度等于AC段平均速度，故vB=

AC

2T

=

2.60×10-2m

0.2s

=0.13m/s；
③细线对勾码做功和对小车做功之和为零，故重力对勾码做的功等于合外力对小车和勾码做的功之和；
故答案为：①拖着；  ②速度（速率），0.13m/s； ③小车和钩码；
（2）①根据电路图连线，注意电表的极性，如图所示；

②电压表选择3V挡，读数为：1.63V；
③a、用一条平滑的曲线连接各点即可，如图所示；

b、在电流为80μA时，由表格数据得到路端电压为1V，根据闭合电路欧姆定律，有
E=U+Ir
解得
r=

E-U

I

=

1.80V-1.0V

80×10-6

=1.0×104Ω
故答案为：①如图所示；②1.62～1.67；③a、如图所示；b、9.7～11×10³．

点评：本题第一小题关键明确验证动能定理实验的原理和误差来源，第二小题关键是明确测定电源电动势和内电阻实验的实验原理和实验方法，不难．