专练7 实验题(三) (时间：10分钟) 22．(2017·新疆检测)用如图甲所示实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律．小车的质量为M保持不变，改变悬挂重物的质量，重物下落过程中，每次用50 Hz的电磁打点计时器打出一条纸带并读出弹簧测力计的示数F.实验中已平衡摩擦力，滑轮及细线的质量不计．以小车为研究对象： (1)如图乙所示为实验打出的一条纸带，每两点间还有四点没有画出．则小车的加速度a＝_____m/s2. (2)若a、F、M三者之间满足关系式a＝_____，则验证了上述规律． (3)若悬挂重物的质量为m，本实验是否需要满足m?M，_____(填“是”或“否”)． [解析] (1)由运动学公式Δx＝aT2，其中T＝5×0.02 s＝0.10 s，解得小车的加速度a＝0.16 m/s2.(2)图甲中小车所受拉力等于弹簧测力计读数的2倍，即2F，所以若a、F、M三者之间满足关系式a＝，则验证了“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”．(3)由于细线中连接有弹簧测力计，因此不需要满足m?M. [答案] (1)0.16 (2) (3)否 23．(2017·福建质检)利用图甲电路测量某电池的内阻，其中AB为一段粗细均匀的铅笔芯，笔芯上套有一金属滑环P(宽度和电阻不计，与笔芯良好接触并可自由移动)．实验器材还有：标准电池(电动势为E0，内阻不计)，电阻箱(最大阻值为99.99 Ω)，灵敏电流计G(量程为±600 μA)，待测电池(电动势Ex小于E0，内阻rx未知)，开关3个，刻度尺等． 主要实验步骤如下： a．测量出铅笔芯A、B两端点间的距离L0； b．将电阻箱调至某一阻值R，闭合开关S1、S2、S3，移动滑 环P使电流计G示数为零，测量出此时的AP长度L； c．改变电阻箱的阻值R，重复步骤b，记录下多组R及对应的L值． 回答以下问题： (1)移动滑环P使G的示数为零，此时AP两端电压与电阻箱两端电压UR相等，则UR＝_____(用L、L0、E0表示)． (2)利用记录的多组R、L数据，作出－图象如图乙，则随变化的关系式为＝_____(用Ex、rx、E0、L0、R表示)，待测电池的内阻rx＝_____Ω(保留两位有效数字)． (3)在步骤b的操作过程中，若无论怎样移动滑环P，也无法使G的示数为零，经检查发现，有一个开关未闭合，你认为未闭合的开关是_____(填“S1”、“S2”或“S3”)． (4)本实验中若标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将_____(填“偏大”、“不变”或“偏小”)． [解析] (1)由电路的特点可知，AP两端的电压为＝，UAB＝E0，又由电阻定律可知R＝，解得UR＝E0.(2)由于AP两端的电压等于电阻箱两端的电压，则UAP＝E0，由电路图可知UR＝Ex，又UR＝UAP，整理可得＝·＋，则图象的斜率为k＝，由图象可知斜率k＝＝10，则＝10，截距为b＝，又由图象可知截距为b＝9，则＝9，联立解得rx≈1.1 Ω.(3)如果S3未闭合，灵敏电流计没有示数，如果S2未闭合，调节滑环P可以使灵敏电流计的示数为零，因此只有当S1未闭合时，仅电源Ex接入电路，无论如何移动滑环P，灵敏电流计的示数均不可能为零．(4)由实验原理可知，如果标准电池的内阻不可忽略，则电源的内阻分一部分电压，但仍然能保证AP间的电压等于电阻箱两端的电压，则测得的电池内阻不变． [答案] (1)E0 (2)·＋ 1.1(或1.0或1.2) (3)S1 (4)不变 ... ...
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