Question

（2013?重慶模擬）（1）為了簡(jiǎn)單測(cè)量小木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，按以下步驟進(jìn)行：
a．將一端固定在木板P上的輕彈簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上標(biāo)記彈簧自由端位置O．將小木塊接觸彈簧自由端（不栓接）并使其緩慢移至A位置，如圖1所示．
b．將小木塊從靜止開(kāi)始釋放，小木塊運(yùn)動(dòng)至B位置停止．
c．將彈簧移至桌邊，使彈簧自由端位置O與桌邊緣對(duì)齊，如圖2所示，固定木板P，使小木塊接觸彈簧自由端（不栓接）并使其緩慢移至C位置，使

.

OC

=

.

OA

，將小木塊從靜止開(kāi)始釋放，小木塊落至水平地面D處，O'為O點(diǎn)在水平地面的豎直投影點(diǎn)．若已經(jīng)測(cè)得OB距離為L(zhǎng)，OO'間豎直高度為h．小木塊可看做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．
①為測(cè)量小木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，還需要測(cè)量的物理量是：

O′與D點(diǎn)的距離x

（用文字和字母表示）
②寫出小木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式：μ=

x2

4Lh

（用測(cè)得的物理量的字母表示） 
（2）在做測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，備有下列器材：
A．定值電阻：

R

0

=2Ω
B．直流電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻不能忽略）
C．直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻較大）
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～200Ω）
F．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干
①滑動(dòng)變阻器選用

D

（填“D”或“E”）．
②某同學(xué)將選定的器材在圖3所示的實(shí)物圖上連線完成了部分實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你以筆畫線做導(dǎo)線連接正確的電路．
③按正確操作完成實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，將測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出擬合圖線如圖4所示，由圖象可得該電源的電動(dòng)勢(shì)E=

2.95

V，內(nèi)電阻r=

0.770

Ω（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：1、該實(shí)驗(yàn)步驟a、b中，彈性勢(shì)能等于物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中克服摩擦力做的功，

.

OC

=

.

OA

，根據(jù)動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)的公式求解
2、由原理圖將電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，將電壓表并聯(lián)在電滑動(dòng)變阻器及電流表兩端，注意開(kāi)關(guān)應(yīng)能控制整個(gè)電路；
在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動(dòng)勢(shì)，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻和定值電阻的大小之和．

解答：解：（1）該實(shí)驗(yàn)步驟a、b中，彈性勢(shì)能等于物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中克服摩擦力做的功，
由于

.

OC

=

.

OA

，根據(jù)動(dòng)能定理得：
物塊在O處的動(dòng)能等于由O到B的過(guò)程中克服摩擦力所做的功，
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的公式得：
在O點(diǎn)的速度v=

x

t

=

x

2h g

所以μmgL=

1

2

mv²
解得：μ=

x2

4Lh

所以還需要測(cè)量的物理量是：O′與D點(diǎn)的距離x，小木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式：μ=

x2

4Lh

（2）：①為了測(cè)量方便，要求電流不能太小，所以滑動(dòng)變阻器選用阻值較小的，故選D
②由原理圖可知滑動(dòng)變阻器為限流接法，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，由原理圖連接實(shí)物圖所示；

③在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動(dòng)勢(shì)，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻和定值電阻的大小之和．
所以E=2.95V，r=

△U

△I

-

R

0

=2.77-2=0.770Ω
故答案為：（1）①O′與D點(diǎn)的距離x，②

x2

4Lh

（2）①D ②如圖  ③2.95，0.770

點(diǎn)評(píng)：1、解決該題關(guān)鍵要根據(jù)功能關(guān)系和平拋運(yùn)動(dòng)公式列出等式求解
2、本題考查實(shí)物圖的連接、數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容，要求能正確理解電路的接法及實(shí)驗(yàn)安全性的要求，并能正確根據(jù)圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．