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8分钟精准训练(一)
1.(5分)(2017·山东省淄博、莱芜市二模)某实验小组的同学想利用刻度尺(无其他测量仪器)测出小滑块与桌面的动摩擦因数μ,小华同学的设计如图。光滑的倾斜木板通过一小段弧形轨道与桌面连接,从木板上某一位置释放小滑块,小滑块从木板上滑下后沿桌面滑行,最终沿桌面边缘水平抛出。测出木板底部离桌面边缘的距离L,桌面离地高度H,小滑块的落地点到桌子边缘的水平距离x。改变倾斜的木板离桌子边缘的距离(不改变木板的倾斜程度),并保证每次从木板的同一位置释放小滑块。重复以上步骤进行多次测量并记录实验数据。
(1)保证每次从木板的同一位置释放小滑块的目的是 保证每次滑到斜面底端具有相同的速度__。
(2)利用图象法处理数据。若以L为纵轴,则应以 x2__为横轴,拟合直线。
(3)若图象横轴和纵轴上的截距分别为a和b,则求得μ= 。
[解析] (1)保证每次滑到斜面底端具有相同的速度
(2)测出木板底部离桌子边缘的距离L,桌子边缘离地的高度H,小铁块的落地点到桌子边缘的水平距离x,再设小铁块静止释放高度为h,根据平抛运动处理规律,则有:H=gt2,且v=
那么v=x,依据动能定理,则有:mgh-μmgL=mv2,
即L=-x2+,
若以L为纵轴,则应以x2为横轴;
(3)若图象横轴和纵轴上的截距分别为a和b,则有:=
解得μ=
2.(10分)(2017·山西省晋城市二模)小勇需将实验器材改装成一个中值电阻为500 Ω的欧姆表,以粗略地测量阻值约为几百欧姆的电阻。实验器材如下:
电流计G:满偏电流为Ig=500 μA,内阻为Rg=1000 Ω
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干电池:内阻可忽略不计,电动势为1.5 V
电阻箱R1:可调范围在0~99.99 Ω
电阻箱R2:可调范围在0~999.9 Ω
滑动变阻器R3:可调范围在0~200 Ω
滑动变阻器R4:可调范围在0~500 Ω
导线若干
请回答下列问题:
(1)小勇发现该电流计的内阻过大,因此小勇首先将该电流计G改装成量程为0~3 mA的电流表,则电流计G应 并联__(填“串联”或“并联”)电阻箱 R2__(填R1或R2),且应把电阻箱调至 200.0__Ω
(2)完成操作(1)后,小勇利用改装后的电流表、电源、导线等器材改装成了一个满足题目要求的欧姆表,请将他设计的电路图,如图甲所示补充完整,并标出相应符号。
(3)利用该欧姆表测量一未知电阻时,电流计G的读数为200 μA,则该电阻的电阻值应为 750__Ω。
[解析] (1)将电流计改装成3 mA的电流表时,应并联一电阻,该电阻的阻值应为
R== Ω=200 Ω 因而选用电阻箱R2,且把电阻箱调至200.0 Ω
(2)改装后的电流表的内阻为R== Ω≈167 Ω,如果要求欧姆表的中值电阻为500 Ω,则需串联一阻值为R′=500 Ω-167 Ω=333 Ω的电阻,因此选可调范围0~500 Ω的滑动变阻器R4,电路如图所示;
(3)改装后的电流表的量程为改装前电流计量程的6倍,当电流计的读数为200 μA,电路中的电流为I=200 μA×6=1200 μA=1.2 mA,则待测电阻的阻值为
Rx=-R中= Ω-500 Ω=750 Ω
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