Question

（2012?海淀區(qū)模擬）（1）為探究力對同一個原來靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過如圖1所示的實驗裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個鐵釘，將并接在一起的相同的橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹�，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過拉動小車使橡皮筋伸長，由靜止釋放小車，橡皮筋對小車做功，再利用打點計時器和小車后端拖動的紙帶記錄小車的運動情況．
現(xiàn)有主要的探究步驟如下：
a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…；
b．由打點計時器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運動的最大速度v₁、v₂、v₃…；
c．做出W-v圖象；
d．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v²、W∝v³、W∝

v

等關(guān)系．
①在實驗中，除了圖中已有的實驗器材以及交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)以外，還需要哪種測量工具？答：

刻度尺

．
②對于該實驗，下列操作中屬于實驗要求的是

ABC

．（填寫選項前的序號）
A．小車每次都應(yīng)從靜止開始釋放
B．實驗中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力
C．應(yīng)在紙帶上選取點跡間隔均勻的部分計算小車的最大速度v
D．必須測量出小車的質(zhì)量
（2）利用如圖2所示電路測量電壓表內(nèi)電阻R_V，該電壓表量程為500mV，內(nèi)電阻約為100Ω．某同學(xué)設(shè)計的實驗過程如下：
a．按電路圖正確連接好電路，將滑動變阻器R₁的滑動頭移到左端
b．閉合開關(guān)S₁和S₂并調(diào)節(jié)R₁，使電壓表的指針指到滿刻度
c．保持開關(guān)S₁閉合以及滑動變阻器R₁的滑動頭位置不變，斷開S₂，調(diào)整電阻箱R₂的阻值，使電壓表的指針指到滿刻度的一半
d．讀出此時電阻箱R₂的阻值R_測，即為電壓表內(nèi)電阻的測量值
①在備選的實驗器材中，有兩個滑動變阻器可供選擇，它們的銘牌上分別標(biāo)有：
A．“500Ω，1A”B．“10Ω，2A”
在保證各實驗器材均能正常工作的前提下，為盡可能提高測量精度且便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器R₁應(yīng)選用

B

．（選填“A”或“B”）
②用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測量值R_測

大于

電壓表內(nèi)電阻的真實值R_真．（選填“大于”、“等于”或“小于”）
③若實驗中測得的結(jié)果R_測=100Ω，要將這個電壓表改裝成量程為5V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)一個阻值為R_串=

900

Ω的定值電阻．
④為了使上述根據(jù)R_測計算后改裝的電壓表能更準(zhǔn)確地測量電壓，下面四種做法中可行的是

D

．（填寫選項前的序號）
A．在R_串旁邊再串聯(lián)一個比R_串小得多的電阻
B．在R_串旁邊再串聯(lián)一個比R_串大得多的電阻
C．在R_串兩端再并聯(lián)一個比R_串小得多的電阻
D．在R_串兩端再并聯(lián)一個比R_串大得多的電阻．

Answer 1

分析：（1）小車在傾斜的平面上被橡皮筋拉動做功，導(dǎo)致小車的動能發(fā)生變化．現(xiàn)通過實驗來探究功與物體動能變化關(guān)系，小車的速度由紙帶上打點來計算，從而能求出小車的動能變化．每次實驗時橡皮筋伸長的長度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，然后通過列表描點作圖探究出功與動能變化的關(guān)系．
（2）①在滑動變阻器的分壓式接法中，一般都是選擇電阻較小的變阻器；②用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測量值R_測 大于電壓表內(nèi)電阻的真實值R_真．
③將小電壓表改裝成大量程的電壓表需要串聯(lián)一個大電阻；④由于用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測量值R_測 大于真實值R_真．為了使上述根據(jù)R_測計算后改裝的電壓表能更準(zhǔn)確地測量電壓，就要把R_串適當(dāng)減小一點點．

解答：解：（1）①探究橡皮筋做功與小車的動能變化的關(guān)系，則小車的速度是由紙帶的點來求出．因此必須要有毫米刻度尺；
②A、小車獲得的動能應(yīng)該等于橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出，故A正確；
B、為了保證小車的動能都是橡皮筋做功的結(jié)果，必須平衡摩擦力，長木板要適當(dāng)?shù)膬A斜，故B正確；
C、實驗中我們要知道小車獲得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以應(yīng)該對應(yīng)紙帶上點跡均勻勻速運動的部分計算速度，故C正確；
D、本實驗不需要測量小車的質(zhì)量，故D錯誤．
故選ABC
（2）①在滑動變阻器的分壓式接法中，一般都是選擇電阻較小的變阻器；所以要選擇B．“10Ω，2A”
②當(dāng)電壓表的支路接入電阻箱之后，該支路的電阻值增大，所以并聯(lián)部分的電阻值增大，所以并聯(lián)部分分擔(dān)的電壓增大，即當(dāng)電壓表的示數(shù)半偏時，該支路的總電壓大于電壓表滿偏時的電壓，所以電阻箱上的電壓大于電壓表上的電壓，所以電阻箱上的電阻值就等于電壓表的電阻值，即用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測量值R_測 大于真實值R_真．
③將小電壓表改裝成大量程的電壓表需要串聯(lián)一個大電阻；串聯(lián)電阻后滿足：U′=Ig(R測+R串)=

U

R測

(R測+R串)，所以：
R串=

U′?R測

U

-R測=

5×100

0.5

-100=900Ω
（4）由于用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測量值R_測 大于真實值R_真．為了使上述根據(jù)R_測計算后改裝的電壓表能更準(zhǔn)確地測量電壓，就要把R_串適當(dāng)減小一點點，即在R_串兩端再并聯(lián)一個比R_串大得多的電阻．讀正確的選項為D．
故答案為：（1）①刻度尺；②ABC
（2）①B；②大于；③900；④D

點評：（1）本題的關(guān)鍵是熟悉橡皮筋拉小車探究做功與物體速度變化的關(guān)系實驗步驟細(xì)節(jié)和原理．用功能關(guān)系來理解是根本．
（2）點評：連接實物電路圖時要注意滑動變阻器的分壓接法；熟練應(yīng)用串并聯(lián)電路特點及歐姆定律是求出電壓表內(nèi)阻的關(guān)鍵．