Question

【題目】（1）如圖，斜面與水平面之間的夾角為，在斜面底端A點正上方高度為6m處的O點，以的速度水平拋出一個小球，飛行一段時間后撞在斜面上，這段飛行所用的時間為（）______________S.

（2）某同學設計了如圖所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M，滑塊上砝碼總質量為，托盤和盤中砝碼的總質量為m.實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，重力加速度g取.

①測量滑塊的加速度a，須測出它在間運動的位移x與時間t，則可計算a的運動學公式是________________________.

②據牛頓運動定律得到a與m的關系為:他想通過多次改變m，測出相應的a值，并利用上式來計算μ.若要求a是m的一次函數，必須使上式中的__________保持不變，實驗中應將從托盤中取出的砝碼置于______________.

（3）某同學設計了如圖丁所示的電路來測量一個量程為3V的電壓表的內電阻（幾千歐），實驗室提供直流電源的電動勢為6V，內阻忽略不計；

①在該實驗中，認為當變阻器的滑片P不動時，無論電阻箱的阻值如何增減，兩點間的電壓保持不變；請從下列滑動變阻器中選擇最恰當的是：______________；

A變阻器 B變阻器 C變阻器

②連接好線路后，先將變阻器滑片P調到最__________端，并將電阻箱阻值___________調到（填“0”或“最大”），然后閉合電鍵S，調節P，使電壓表滿偏，此后滑片P保持不動；

③調節變阻箱的阻值，記錄電壓表的讀數:最后將電壓表讀數的倒數與電阻箱讀數R描點，并畫出圖己所示的圖線，由圖象得待測電壓表的內阻值為_____________。（保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】t＝1s m′+m 滑塊上 B 左 0 3.0×103（3.0k）

【解析】

（1）設飛行的時間為t，則：x＝v0t，h，因為斜面與水平面之間的夾角為45°，如圖所示：

由三角形的邊角關系可知：AQ＝PQ，所以在豎直方向上有：OQ+AQ＝6m，所以有：v0t6m，解得t＝1s；

（2）滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，故有，故；

若要求a是m的一次函數，必須使上式中的一定，即m′+m保持不變即可；故可以將從托盤中取出的砝碼置于滑塊上；

（3）①因為當變阻器的滑片P不動時，無論電阻箱的阻值如何增減，aP兩點間的電壓保持不變，可知滑動變阻器的阻值越小越好，但是若選擇變阻器C，電流會超出變阻器的最大電流，不安全，所以選擇B；

②連接好線路后，先將變阻器滑片P調到最左端，并將電阻箱阻值調到0，然后閉合電鍵S，調節P，使電壓表滿偏；

③設滿偏電壓為U0，因為ap間的電壓不變，為U0，根據歐姆定律知，電壓表的示數為：U，整理得：，可知：，，解得：。