Question

（1）如圖所示，小鋼球從豎直磚墻前某位置由靜止釋放，并用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5…所示小球的運動過程中每次曝光的位置．已知連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度均為d．根據(jù)圖2中的信息，計算：

①小球經過3位置時的瞬時速度大小為

7d

2T

．
②該處重力加速度大小為

d

T2

．
③小球釋放處與1位置間的豎直高度差為

9d

8

．
（2）高三年級某同學做“測量金屬絲電阻率”的實驗．
①首先，他用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑，并求出其平均值作為金屬絲的直徑d．其中某次測量如圖2所示，這次測量對應位置金屬導線的直徑為

0.127

mm；
②然后他測量了金屬絲的電阻．實驗中使用的器材有：
a．金屬絲（長度x₀為1.0m，電阻約5Ω～6Ω）
b．直流電源（4.5V，內阻不計）
c．電流表（200mA，內阻約1.0Ω）
d．電壓表（3V，內阻約3kΩ）
e．滑動變阻器（50Ω，1.5A）
f．定值電阻R₁（100.0Ω，1.0A）
g．定值電阻R₂（10.0Ω，1.0A）
h．開關，導線若干
該同學實驗時的電路圖如圖3所示，且在實驗中兩塊電表的讀數(shù)都能接近滿偏值，定值電阻應該選

R₂

（選填“R₁”或“R₂”）；
③該同學根據(jù)測量時電流表的讀數(shù)I、電壓表的讀數(shù)U描繪的U-I圖象如圖4所示，根據(jù)圖象可以求得金屬絲的電阻為 R_x=

5.2

Ω（保留兩位有效數(shù)字）

④設法保持金屬絲的溫度不變，而逐漸改變上述總長度為x₀的金屬絲實際接入電路的長度x，當電壓表的示數(shù)保持不變時，下列圖象中正確反映了流過定值電阻中的電流I隨x大致變化規(guī)律的是

C

．


A、B、
C、D、

Answer 1

分析：（1）根據(jù)△x=aT²，判斷小球運動的性質，并求出加速度．根據(jù)一段時間內中點時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度．先求出1的速度，再求出小球釋放處與1位置間的豎直高度差；
（2）①螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；
②根據(jù)兩電表滿偏電壓和電流，由歐姆定律求出定值電阻的阻值來選擇．
③U-I圖線的斜率等于待測電阻+待測電阻．在直線上取相距較遠的兩點，讀出坐標求出斜率，求解．
④根據(jù)歐姆定律I=

U

R定+R被

=

U

R定+ρ x S

，I與x是非線性關系，x增大，I減�。�

解答：解：（1）①小球在位置“3”的速度等于2、4間的平均速度，則有v=

3d+4d

2T

=

7d

2T

②由△x=aT²，得：加速度a=

△x

T2

=

d

T2

③根據(jù)勻加速直線運動的速度公式得：v1=v3-2aT=

3d

2T

所以小球釋放處與1位置間的豎直高度差為h=

v2

2a

=

9d

8

（2）①螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×12.7mm=0.127mm，所以最終讀數(shù)為：0mm+0.127mm=0.127mm；
     ②根據(jù)歐姆定律得
      定值電阻R=

U

I

-R被=

3

0.2

-5=10Ω，故定值電阻應該選R₂．
    ③在直線選取離原點較遠的一點，讀出坐標U=2.75V，I=180mA=0.18A，
      待測電阻R_被=

U

I

-R_定=5.2Ω
    ④根據(jù)歐姆定律I=

U

R定+R被

=

U

R定+ρ x S

，I與x是非線性關系，x增大，I減小，由數(shù)學知識得知斜率大小減�。�故C
故本題答案是：（1）①

7d

2T

；②

d

T2

；③

9d

8

；
（2）①0.127mm；②R₂；③5.2Ω；④C

點評：（1）本題相當于打點計時器問題，根據(jù)勻變速直線運動的兩大推論求出加速度和速度，并判斷小球運動性質．
（2）本題考查理解物理圖象的能力．伏安法是測量電阻的基本原理，圖象法是處理數(shù)據(jù)的常用方法，可以減小偶然誤差．