(2)从表中数据看,该电阻为大电阻,“大内偏大”,所以电流表用内接法,即电压表是并联在M与P之间.伏安特性曲线用平滑曲线画,如图.
(3)从表格中数据看,电学元件两端的电压先增大,然后趋于稳定.所以MO两端的电压随MN两端电压的增大先增大,后趋于稳定.如上图.
故本题答案:(1)a(2)P,图线如上面最右面图.(3)如上图中间图.
【点评】解决本题的关键掌握器材选取的方法:精确、安全.以及掌握电流表内外接的选取.
13.(13分)如(a)图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移﹣时间(s﹣t)图象和速率﹣时间(v﹣t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字)
(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v﹣t图线如(b)图所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a=6m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响不明显,可忽略.(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)
(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变斜面高度h,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变滑块A的质量M及斜面的高度h,且使Mh不变,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系.
(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的
s﹣t图线如(c)图.图线不对称是由于滑动摩擦力造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ=arcsin0.58(用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=0.27.
【考点】M6:验证牛顿第二运动定律;M8:探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【专题】16:压轴题.
【分析】根据v﹣t图象求出该图象的斜率,其斜率的绝对值就是加速度大小.
从v﹣t图象中我们发现两条倾斜直线的斜率绝对值大小几乎相等,说明滑块A沿气垫导轨上下运动加速度大小相等.
实验运用控制变量法研究.
对滑块进行运动和受力分析,运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题.
(3)滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大,导致图象成抛物线形.
从图上可以读出,滑块上滑和下滑时发生位移大小约为x=0.84m﹣0.20m=0.64m
上滑时间约为t1=0.4s,下滑时间约为t2=0.6s,上滑时看做反向匀加速运动,
联立解得sinθ=0.58,θ=arcsin0.58,μ=0.27
故答案为:(1)6 不明显,可忽略
(2)斜面高度h 滑块A的质量M及斜面的高度h,且使Mh不变
(3)滑动摩擦力 arcsin0.58 0.27
【点评】解答本题关键是能够把v﹣t图象运用物理规律结合数学知识解决问题.对滑块进行运动和受力分析,运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题.
四、计算题或推导证明题:本题共6小题,共计90分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
(2)控制出液口缓慢地排出液体,使液面以v0的速率匀速下降,试求池底的光斑移动的速率vx。
【考点】H3:光的折射定律
【分析】(1)当光从空气射向水中时,根据几何关系从而确定入射角的正弦值与折射角的正弦值,从而由光的折射定律可算出水的折射率。当液面高度改变时,即入射点发生变化,但入射角与折射角均没有变化,所以通过几何关系可以确定池底的光斑到出液口的距离。
(2)液面匀速下降时,光斑也在匀速向左运动。所以由位移与速度的比值相等可列式,从而求出光斑的运动速度。
(2)液面匀速下降,光斑也匀速向左运动。
【点评】虽然液面高度变化,但由于入射角没变,则折射角也不变。于是可以根据几何关系来构建长度关系,从而求出所求结果。当液面高度匀速变化时,光斑也匀速变化,因此利用同时性,来列出等式,从而确定光斑运动的速度。
15.(14分)直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°.如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M.(取重力加速度g=10m/s2;sin14°=0.242;cos14°=0.970)
【考点】37:牛顿第二定律;39:牛顿运动定律的综合应用;3C:共点力的平衡
【分析】本题中直升机沿水平方向匀速飞往水源过程,水箱受力平衡,可由共点力平衡条件求解出空气阻力;
直升机取水后飞往火场过程,做匀加速直线运动,可根据牛顿第二定律列式求解。
【解答】解:直升机取水过程,对水箱受力分析,如图;