(京津瓊)2022高考物理總復習 專用優(yōu)編提分練:實驗題專練(三)

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1、(京津瓊)2022高考物理總復習 專用優(yōu)編提分練:實驗題專練(三) 1.某同學設(shè)計了如下實驗裝置,用來測定小滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù). 圖1 如圖1甲所示,水平桌面上有一滑槽,其末端與桌面相切.讓小滑塊從滑槽的最高點由靜止滑下,滑到桌面上后再滑行一段距離L,隨后離開桌面做平拋運動,落在水面地面上的的P點,記下平拋的水平位移x.平移滑槽的位置后固定,多次改變距離L,每次讓滑塊從滑槽上同一最高點釋放,得到不同的水平位移x.作出x2-L圖象,即可根據(jù)圖象信息得到滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ. (1)每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放,是為了___________________________

2、_______. (2)除了L和x外,本實驗還需要測量或已知的物理量是________. A.滑槽最高點與桌面的高度差h B.小滑塊的質(zhì)量m C.桌面與地面的高度差H D.當?shù)氐闹亓铀俣萭 (3)若x2-L圖象的斜率絕對值為k,縱軸上的截距為b,如圖乙所示,則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)的表達式為________(用本題中提供的物理量符號表示). 答案 (1)滑塊到達滑槽末端的速度相等 (2)C (3)μ= 解析 (1)為了保證滑塊滑到得槽末端的速度相等,即可使滑塊在桌面上運動的初速度相同; (2)、(3)設(shè)滑塊滑到桌面時的速度為v0,離開桌面時的速度為v,根據(jù)動能定理 -μ

3、mgL=mv2-mv02 根據(jù)平拋運動H=gt2 x=vt 聯(lián)立以上各式解得:x2=-4μHL 故k=4μH,解得:μ=. 故還需測量桌面與地面的高度差H. 2.如圖2甲所示是大型機械廠里用來稱重的電子吊秤,其中實現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器.其工作原理是:掛鉤上掛上重物,傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變,其長度和橫截面積都發(fā)生變化,拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成將所稱物體重量變換為電信號的過程. 圖2 (1)簡述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力增大而增大的原因__________________

4、____. (2)小明找到一根拉力敏感電阻絲RL,其阻值隨拉力變化的圖象如圖乙所示,再按圖丙所示電路制作了一個簡易“吊秤”.電路中電源電動勢E約15 V,內(nèi)阻約2 Ω;靈敏毫安表量程為10 mA,內(nèi)阻約5 Ω;R是電阻箱,最大阻值是9 999 Ω;RL接在A、B兩接線柱之間,通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起,接通電路完成下列操作. a.滑環(huán)下不吊重物時,調(diào)節(jié)電阻箱,當電流表為某一合適示數(shù)I時,讀出電阻箱的讀數(shù)R1; b.滑環(huán)下吊上待測重物,測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ; c.調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I,讀出此時電阻箱的讀數(shù)R2,則拉力敏感電阻絲的電阻增加量為________. (

5、3)設(shè)R-F圖象的斜率為k,則待測重物的重力G的表達式為G=________(用以上測得的物理量表示),若測得 θ=53°(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),R1、R2分別為1 052 Ω和1 030 Ω,則待測重物的重力G=________ N(結(jié)果保留三位有效數(shù)字). 答案 (1)電阻絲長度增加而橫截面積減小,根據(jù)電阻定律可知其阻值增大 (2)R1-R2 (3) 132 解析 (1)根據(jù)電阻定律有:R=ρ,當拉力敏感電阻絲隨拉力被拉長時,由于電阻絲的長度增大,則電阻絲的橫截面積減小,所以電阻絲的電阻值將增大; (2)根據(jù)實驗的電路圖可知,電路中沒有電壓表,不能使

6、用伏安法測量電阻值的變化,但電路中的電阻箱可以控制電流的變化,若電路中的電流值不變,則電路中的總電阻值也不變,所以在步驟(c)中,可以調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I,讀出此時電阻箱的讀數(shù)R2,則拉力敏感電阻絲的電阻增加量為R1-R2; (3)開始時滑環(huán)下不吊重物,則有: I= 當掛重力為G的重物后,取AB中點處為研究對象,則此處受到三個力的作用,兩個斜向上的拉力大小相等,與豎直方向之間的夾角也相等, 則在豎直方向上有G=2Fcos θ 在題圖乙中,設(shè)直線的斜率為k,截距為b,則 I= 聯(lián)立可得:G= 由題圖乙可知: k== Ω/N=0.2 Ω/N 代入數(shù)據(jù)得:G=132 N.

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