实验题15分保分练(五)
(时间:15分钟 分值:15分)
1.(6分)如图甲所示为某探究小组设计的“用DIS测定动摩擦因数”的实验装置示意图。一长木板固定在水平桌面上,长木板上表面水平,轻弹簧水平放置在长木板上,其右端固定在长木板的C处,左端连一木块,木块上方固定有窄片P,当弹簧处于原长时,木块在A点处,光电门(未画出,用以测量窄片的遮光时间)固定在A点。第一次,将木块向右压缩弹簧使木块移到B点处并由静止释放,木块通过A处时记下窄片的遮光时间t1,测出木块的质量m1;第二次,在木块上方增加砝码后,向右压缩弹簧使木块再次移到B点处并由静止释放,木块通过A处时记下窄片的遮光时间t2,测出木块和砝码的总质量m2;如此反复多次实验。请回答下列问题。(已知重力加速度大小为g)
(1)为了测量木块与长木板间的动摩擦因数,实验中还需要测量的物理量有________。
A.窄片的宽度d
B.A、B两点间的距离x
C.木块从B点运动到A点的时间t0
D.弹簧的劲度系数k
(2)在坐标纸上作出窄片遮光时间t的平方的倒数随木块质量的倒数变化的关系图象,如图乙所示,根据图线,求得木块与长木板间的动摩擦因数μ=________,木块从B点运动到A点的过程,弹簧对木块做的总功WF=________。(用含a、b、g及还需要测量的物理量字母表示)
[解析] 木块通过A点时的速度大小v=,t为窄片通过光电门的遮光时间,木块从B点运动到A点的过程,根据动能定理有WF-μmgx=mv2-0,得=·-,结合题图乙得=a,=,得μ=,WF=,可见为测量μ,还需要测量x和d,故选A、B。
[答案] (1)AB (2)
2.(9分)(1)如图甲所示为某同学在实验室设计的一电路图,其中R1、R2、R3为定值电阻,R4为一电阻箱,G是一灵敏电流表(零刻度在表盘的中央)。闭合开关,当R4调节到某一值时,发现灵敏电流表的示数为零。则此时关于四个电阻阻值的关系正确的是________。
A.R1+R3=R2+R4
B.R1+R4=R2+R3
C.R1R4=R2R3
D.R1R3=R2R4
(2)受上述实验的启发,这位同学又设计了一测量未知电阻阻值的实验。实验所需器材是:待测电阻R待测、一直流电源(电动势E=3 V)、电阻箱R(阻值范围是0~999.9 Ω)、一小白炽灯泡(耐压值较高,可用来作指示灯)、一均匀但长度未知的直电阻丝AB(电阻丝上有一个带有绝缘柄的小金属线夹,线夹和电阻丝接触良好,且线夹可在电阻丝上自由滑动)、比电阻丝稍长的毫米刻度尺一把、开关一个、导线若干。
a.根据题意,请用线段代替导线把图乙中电路连接完整。
b.把线夹夹在电阻丝离A端较近的位置上,闭合开关S,调整电阻箱,使得小灯泡不亮,记录电阻箱此时的阻值R1,用刻度尺测量此时A到线夹的距离x1。
c.把线夹向右移动,重复上述步骤,分别测量并记录多组R、x数据(不少于六组)。
d.把测得的数据在平面直角坐标系中描绘出来,为了较直观地体现出变量之间的关系,要作出一线性图象,如果图象的纵坐标是电阻箱接入电路的电阻R,则横坐标应该是________。
e.根据上一步骤,作出的图象在纵轴上的截距的绝对值为R0,图象的斜率为k,则可求得R待测=________;电阻丝的总长度L=________。