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1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2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______；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______．
（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______（填“A₁”或“A₂”），所选电压表为______（填“V₁”或“V₂”）．
②请根据实验原理图3，完成图4未完成的实物连接，使其成为测量电路．
③如图5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______mm．

Answer 1

【答案】分析：（1）①用钩码的重力表示小车受到的合外力，因为钩码和小车做加速运动，实际上钩码的重力要大于小车所受的合力，为减小误差，钩码的重力要远小于小车的总重力．小车与木板间有摩擦力，要消除摩擦力的影响，需平衡摩擦力．
②根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打C点时小车的速度．根据合外力做功与动能的关系式确定还要测量的物理量．
（2）电压表和电流表量程的选取需安全，精确．根据电源的电动势确定电压表的量程，根据欧姆定律求出通过待测电阻电流的大约值，从而确定电流表的量程．根据电路图连接实物图．螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
解答：解：（1）由于小车与木板间有摩擦，要消除摩擦力的影响，需将木板略微倾斜，消除摩擦力的影响，即平衡摩擦力．设钩码的质量为m，小车的质量为M，根据牛顿第二定律得，整体的加速度大小，小车所受的合力F=，当m远小于M时，小车的合力等于mg，所以钩码的重力要远小于小车的总重力．测量时需先接通电源，再释放小车．故A、C正确．B、D错误．
故选AC．
②C点的瞬时速度等于BD的平均速度，所以．要验证合外力的功与动能变化间的关系，因为求功时，需要钩码的重力和位移，求动能时需小车的质量和速度，所以还需测量的物理量是钩码的重力和小车的总质量．
（2）①因为电源的电动势为3V，所以电压表量程选取3V量程测量比较精确．通过待测电阻的最大电流大约为I=，所以选择量程为0.6A的电流表，则电流表选择A₁，电压表选择V₂．
②根据电路图连接实物图，注意滑动变阻器的分压式接法，以及电表的极性．如图所示．
③螺旋测微器的读数为：1mm+0.01×20.5mm=1.205mm．
故答案为：（1）①AC
②；
钩码的重力和小车的总质量；
（2）①A₁；  V₂
②（4分）如图
③1.205（说明：在1.203～1.207范围内均正确）

点评：本题考查了力学和电学实验，关键掌握实验的原理，以及注意的事项，难点在于电表量程的选取，注意精确、安全．