Question

（1）在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，特設(shè)計(jì)了如甲圖所示的演示裝置，力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過細(xì)繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)傳感器高度可使細(xì)繩水平），滑塊放在較長的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動(dòng)起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如乙圖，則結(jié)合該圖象，下列說法正確的是：    ．

A．可求出空沙桶的重力
B．可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小
C．可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小
D．可判斷第50秒后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)（滑塊仍在車上）
（2）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如丙圖所示的電路，其中A、B為接線柱，備用器材如下：
電流表A₁（量程0--0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω），電流表A₂（量程0--100mA，內(nèi)阻約1Ω）；電壓表V₁（量程0--3V，內(nèi)阻約2kΩ），電壓表V₂（量程0--15V，內(nèi)阻約3kΩ）；電源E₁（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻可不計(jì)），電源E₂（電動(dòng)勢15V，內(nèi)阻可不計(jì)）．滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等．

①用此電路來進(jìn)行“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)，選用電流表A₁、電壓表V₁、電源E₁等器材安裝好電路后，把標(biāo)有“2.8V，1.5W”的小燈泡接在A、B兩接線柱上，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)把單刀雙擲開關(guān)K₂置于位置    （填1或2）．
②用此電路來進(jìn)行“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)，把電阻約為200Ω的電阻絲兩端分別接在A、B接線柱上，測出電阻絲的有效長度和直徑，其中一次測直徑的示數(shù)如丁圖所示，讀出金屬絲直徑為     mm．
測金屬絲的電阻時(shí)，選用電源E₂、電壓表V₂，則電流表應(yīng)選用    ；單刀雙擲開關(guān)K₂應(yīng)置于位置    ；那么測出的電阻值    真實(shí)值（填大于、等于、小于）．

Answer 1

【答案】分析：（1）對滑塊進(jìn)行受力分析，滑塊水平方向受到小車給它的摩擦力和繩子的拉力，根據(jù)小車的運(yùn)動(dòng)情況分析滑塊受到的摩擦力性質(zhì)即可求解．
（2）①用此電路來進(jìn)行“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器分壓式接入電路中，電壓表測量燈泡電壓，電流表測量燈泡電流；
②螺旋測微器讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)；實(shí)際安培表內(nèi)電阻較小，但不為零；實(shí)際電壓表內(nèi)阻較大，不是無窮大；
圖為安培表內(nèi)接法，由于電流表的分壓作用，電壓的測量值偏大；實(shí)際測量時(shí)應(yīng)根據(jù)電阻的大小選擇誤差較小的接法．
解答：解：（1）由于滑塊一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以傳感器顯示的力和滑塊受到的摩擦力大小相等，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，此時(shí)小車沒有運(yùn)動(dòng)，滑塊與小車間是靜摩擦力，隨著沙子逐漸增多，達(dá)50s時(shí)，小車與滑塊間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)停止加入沙子，此后滑塊受到滑動(dòng)摩擦力且保持不變．
A、實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器的瞬間還沒有向沙桶倒沙子時(shí)，傳感器的數(shù)據(jù)即表示空桶的重力，2N，故A正確；
B、50s以后小車與滑塊間的摩擦力是滑動(dòng)靜摩擦力，傳感器顯示的力和滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相等，即f_滑=3N，故B正確；
C、達(dá)50s時(shí)，小車與滑塊間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)最大靜摩擦力等于3.5N，沙子和桶的重力也為3.5N，故C正確；
D、由C分析可知，50s后沙子和桶的重力為3.5N，而滑動(dòng)摩擦力為3N，所以小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故選ABC
（2）①用此電路來進(jìn)行“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器分壓式接入電路中，電壓表測量燈泡電壓，電流表測量燈泡電流，所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)把單刀雙擲開關(guān)K₂置于位置1上；
②固定刻度讀數(shù)：0.5mm；可動(dòng)刻度讀數(shù)0.12mm×2.0=0.120mm；
故螺旋測微器讀數(shù)為：0.620mm；測金屬絲的電阻時(shí)，電流表內(nèi)阻較小，金屬絲電阻較大，所以選用電流表內(nèi)接法接入電路，故單刀雙擲開關(guān)K₂應(yīng)置于位置2；
根據(jù)I=得：最大電流為I==75mA，所以電流表選A₂；
電路中電壓表的讀數(shù)是R_x與電流表的電壓之和，即測得的電壓值偏大，由歐姆定律R=知，測得的電阻偏大，即測出的電阻值大于真實(shí)值．
故答案為：（1）ABC；（2）①1； ②0.620；  A₂；   2；大于．
點(diǎn)評：第一題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用，要知道滑動(dòng)摩擦力與靜摩擦力的關(guān)系，第二題的關(guān)鍵是要會(huì)用螺旋測微器測量長度，同時(shí)要明確安培表內(nèi)、外接法的誤差來源，并會(huì)選擇減小誤差的方法．