实验题限时突破(四) (限时：15分钟) 22．(6分)如图1所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O点构成支架，调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作： 图1 ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ； ②对两个传感器进行调零； ③用另一绳在O点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数； ④取下钩码，移动传感器A，改变θ角，重复上述步骤①②③，得到数据表格a. (1)根据表格a，可知A传感器对应的是表中的力_____(填“F1”或“F2”)，并求得钩码质量为_____ kg(保留一位有效数字)； (2)换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b，则表格中30°所对应的F2空缺处数据应为_____； 表格a F1/N 1.001 0.580 … 1.002 … F2/N －0.868 －0.291 … 0.865 … θ 30° 60° … 150° … 表格b F1/N 1.103 … … F2/N … … θ 30° 60 ° … (3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其它的形状)轨道移动的主要目的是：_____. A．方便改变A传感器的读数 B．方便改变B传感器的读数 C．保持轻杆右端O的位置不变 D．方便改变细绳与杆的夹角θ 答案 (1)F1 0.05 (2)－0.955 (3)C 解析 (1)因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1，对节点O受力分析有F1sin 30°＝mg，解得m＝0.05 kg (2)对于O点，受力平衡，根据几何关系可知， F2＝F1cos 30°＝1.103× N＝0.955 N，因为B受到的是压力，所以F2空缺处数据应为－0.955. (3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O的位置不变，从而保证OB水平，故选C. 23．(9分)根据如图2甲电路，可以测出定值电阻R0的阻值以及电源的电动势E和内阻r，图中R是电阻箱(0～999.9 Ω)，两个电表都是相同的理想电压表(分别用V1 和V2表示，对应的示数分别为U1、U2). (1)请在虚线框内画出图甲中实物连接电路所对应的电路图(原理图); 图2 (2)接通电源进行实验，调节电阻箱R，当其各旋钮位置及两电表(没有标出刻度值)示数如图乙所示．可读得电阻箱的阻值R＝_____，已知此时V1的读数为U1＝2.60 V，则V2的读数应该为U2＝_____ V, 可求得定值电阻R0＝_____(此空保留 3位有效数字); (3)测出R0后，再次调整电阻箱R，改变并记录多组的(R，U1，U2)值．A、B两位同学根据表格中的数据，分别画出如图3中的(A)、(B)图线. 图3 假设图中的纵截距和横截距均已得出(即图中a1、a2和b1、b2为已知)，则由图线(A)可得出电源电动势E ＝_____；由图线(B)可得出电源内电阻r ＝_____. 答案 (1) (2)17.1 1.40 20.0 (3)a1 b1－R0 解析 (1)根据题图甲所示实物电路图作出实验电路图如图所示： (2)由图示电阻箱可知，电阻箱示数为：R＝0×100 Ω＋1×10 Ω＋7×1 Ω＋1×0.1 Ω＝17.1 Ω； V1的读数为U1＝2.60 V时，由图示电压表可知，V2的读数应该为U2＝1.40 V， 电路电流I＝＝，得定值电阻R0≈20.0 Ω； (3)由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：E＝U1＋Ir＝U1＋r，则U1＝E－U2， 由图(A)所示图象可知，电源电动势：E＝a1； 在闭合电路中，E＝I(R＋R0＋r)＝(R＋R0＋r)，则R＝ER0－R0－r，由图(B)所示图象可知，－b1＝－R0－r，电源内阻：r＝b1－R0. ... ...
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