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1、實驗題專練(三)
(限時：15分鐘)
22．(5分)某同學設計了如下實驗裝置，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
－μmgL＝
3、mv2－mv
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.
23．(10分)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
6、電壓表，不能使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.
全國通用版2019高考物理總復習精準提分練：實驗題專練三
