Question

Ⅰ．某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點計時器工作頻率為50Hz．
（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做

CD

．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功
D．可使得橡皮筋松馳后小車做勻速運動
（2）實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車．把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為w₁，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W₁，…；橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出．根據第四次的紙帶求得小車獲得的速度為

2

m/s．

（3）若根據多次測量數據畫出的W-v草圖如圖1所示，根據圖線形狀，可知對w與v的關系作出的猜想肯定不正確的是

AB

．

A．W∝

v

    B．W∝

1

v

   C．W∝v²     D．W∝v³
（4）如果W∝v²的猜想是正確的，則畫出的W-v²圖象應是

過原點的一條直線

．
（5）在本實驗中你認為影響實驗效果的可能原因是

橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過多、小車質量太小等

．（只要回答出一種原因即可）
Ⅱ．現有一特殊的電池，其電動勢E為9～10V，內阻r在35～55Ω范圍，最大允許電流為50mA．為測定這個電池的電動勢和內阻，某同學利用如圖2所示的電路進行實驗．圖中電壓表的內電阻很大，對電路的影響可以不計；R為電阻箱，阻值范圍為0～9 999Ω；R0是定值電阻．
（1）實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：
A．10Ω，2.5W    B．50Ω，1.0W    C．150Ω，1.0W    D．1 500Ω，5.0W
本實驗應選用

C

，其作用是

保護電路

．
（2）該同學接人符合要求的R₀后，閉合開關S，調整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數U，再改變電阻箱阻值，取得多組數據，作出了如圖3所示的圖線．則根據該同學所作的圖線可知圖象的橫坐標與縱坐標的比值表示

電流

．
（3）根據圖3所作出的圖象求得該電池的電動勢E為

10

V，內電阻r為

4.75

Ω．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）明確實驗原理以及實驗目的即可知了解具體的實驗操作；
（2）紙帶上點距均勻時，表示小車已經做勻速直線運動，據此可求出小車做勻速運動時的速度大小，即為最終小車獲得的速度大�。�
（3）根據圖象特點，利用數學知識可正確得出結論；
（4）如果W∝v²的猜想是正確的，則W與v²成正比例關系；
（5）根據實驗原理和具體的實驗操作，正確分析實驗誤差．
Ⅱ、本題的關鍵是根據閉合電路歐姆定律列出表達式，然后整理出

1

U

-

1

R0+R

的函數方程，然后即可討論求解．

解答：解：Ⅰ、（1）使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的分析大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運動，小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，故CD正確，AB錯誤．
（2）小車在彈力作用下先做加速運動，恢復原長后，小車做勻速運動，則小車獲得的速度為：
v=

0.04

0.02

m/s=2m/s．
（3）根據圖象結合數學知識可知，該圖象形式和y=xⁿ（n=2，3，4）形式，則猜想不正確的是A、B．故選：AB．
（4）如果W∝v²的猜想是正確的，可知W與v²成正比，圖線為過原點的一條直線．
（5）在本實驗中你認為影響實驗效果的可能原因是橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過多、小車質量太小等
Ⅱ、（1）根據閉合電路歐姆定律電路中最小電阻為：
Rmin=

E

Imax

=

9

50×10-3

=180Ω，所以R₀應選C，其作用是作為保護電阻．
（2）根據閉合電路歐姆定律，應有：E=U+

U

R0+R

r，圖象的橫坐標與縱坐標的比值表示電流．
（3）將E=U+

U

R0+R

r可以變形為：

1

U

-

r

R

?

1

R0+R

+

1

E

，所以縱軸截距

1

E

=0.1
則電動勢E=10V．斜率為：k=

r

E

=

0.67-0.1

12×0.01

，
解得：r=4.75Ω．
故答案為：Ⅰ、（1）CD；（2）2；（3）AB；（4）過原點的一條直線；（5）橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過多、小車質量太小等
Ⅱ、（1）C，保護電路；（2）電流；（3）10，4.75

點評：涉及到用圖象解得問題，一般思路是首先根據物理規(guī)律列出表達式，然后再整理出關于縱軸物理量與橫軸物理量的關系式，然后再根據斜率和截距的概念列式求解即可．