Question

（1）①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列哪二项说法是正确的：
A．要平衡摩擦力                    B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力  D．实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图．则打C点时小车的速度为

L3-L1

2T

；若要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出两个物理量是

钩码的重力和小车的总质量

．


（2）为检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器，现可供使用的器材如下：
A．待测滑动变阻器R_x，总电阻约5Ω
B．电流表A₁，量程0.6A，内阻约0.6Ω
C．电流表A₂，量程3A，内阻约0.12Ω
D．电压表V₁，量程15V，内阻约15kΩ
E．电压表V₂，量程3V，内阻约3kΩ
F．滑动变阻器R，总电阻约20Ω
G．直流电源E，电动势3V，内阻不计
H．电键S、导线若干
①为了尽可能精确测定R_x的总电阻值，所选电流表为

A₁

（填“A₁”或“A₂”），所选电压表为

V₂

（填“V₁”或“V₂”）．
②请根据实验原理图甲，完成图乙未完成的实物连接，使其成为测量电路．
③如图丙所示是用螺旋测微器测量待测滑动变阻器所采用的电阻丝的直径，则该电阻丝的直径为

1.205

mm．

Answer 1

分析：小车在水平木板运动时水平方向上受到绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：设小车加速度为a，则：绳上的力为F=Ma，对钩码来说：mg-Ma=ma，即：mg=（M+m）a，如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量．
由匀变速直线运动的推论某点的瞬时速度等于前后两点间的平均速度；要合外力的功与动能变化间关系，表示出功与动能变化的表达式，看还需要测量那些物理量即可；
根据电源电动势与被测电阻的粗略值由欧姆定律确定电流最大值从而选择适当量程；被测电阻为小电阻，要采用电流表外接，另外注意滑动变阻器的分压接法；
螺旋测微器的读数需要先读出主尺的刻度，然后读出可动刻度，注意估读．

解答：解：（1）①小车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；
其次：设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：
对小车有：F=Ma；
对钩码有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量，这样两者才能近似相等．
实验进行时应先接通电源再释放纸带，故D错误；
故选：AC．
②由匀变速直线运动的推论某点的瞬时速度等于前后两点间的平均速度C点时小车的速度：v_c=

L3-L1

2T

验证合外力的功与动能变化间的关系只需验证：mgx=

1

2

Mv²，所以需要测量的物理量还有：钩码的重力和小车的总质量．
（2）①电动势3V，电阻约5Ω，由欧姆定律则电流I约为0.6A，故电流表选A₁，电压表选V₂，
②为了尽可能精确测定R_x滑动变阻器选择分压接法，被测电阻属于小电阻，电流外接，故电路图如图：

③螺旋测微器的读数需要先读出主尺的刻度，然后读出可动刻度：
游标卡尺的读数需要先读出主尺的刻度为：1mm，然后读出可动刻度，为：0.01×20.5=0.205mm．所以总读数为：1mm+0.205mm=1.205mm
故答案为：（1）①AC②

L3-L1

2T

；钩码的重力和小车的总质量；
（2）①A₁；  V₂
②如图
③1.205

点评：当要求电流或电压从零调或变阻器全电阻远小于待测电阻值时，变阻器应用分压式，一般来说变阻器能用限流式的也可以用分压式．