Question

（1）某同學在研究“對不同物體做相同功情況下，物體質量與速度的關系”時，提出了以下四種猜想：
A．m∞υ
B．
C．m∞υ²
D.
為驗證猜想的正確性，該同學用如圖1所示的裝置進行實驗：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點計時器固定在木塊上，木塊右側固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點計時器在紙帶上打下一系列點，選取點跡均勻的一部分紙帶，計算出小車勻速運動的速度υ₁，測出小車的質量m₁；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運動的速度υ₂，測出小車和砝碼的總質量m₂：再在小車上加砝碼，重復以上操作，分別測出υ₃、m₃…．

①每次實驗中，都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是______；若要消除每次實驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運動的影響，應進行的實驗操作是______．
②某次實驗采集的五組數據如表：由表格數據直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的______；若對某個猜想進行數據處理并作圖，畫出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標應是______．

m/kg	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
v/	1.000	0.707	0.577	0.500	0..447

（2）冬、春季節降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時海水倒灌，出現“咸潮”現象，使沿海地區的城市自來水中的離子濃度增高，電阻率變小，水質受到影響．某同學設計了一個監測河水電阻率的實驗．在一根均勻長度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極，如圖3所示，兩電極相距L=0.314m，管內充滿待測的河水．安裝前用游標卡尺測量玻璃管的內徑，測量結果如圖4所示．
為測管內河水電阻供選器材有：
電壓表V₁：量程15V，內阻約30kΩ
電壓表V₂：量程3V，內阻約10kΩ
電流表A₁：量程0.6A，內阻約0.5Ω
電流表A₂：量程150mA，內阻約10Ω
滑動變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E₁：電動勢15V，內阻6Ω
電源E₂：電動勢3V，內阻2Ω
開關、導線若干．
該同學選用以上部分器材測出了9組數據，并在坐標系中標出，如圖5所示．
①據圖（2）讀出玻璃管的內徑d=______mm．
②實驗時，所選用的電壓表為______（填“V₁”或“V₂”），所選用的電流表為______（填“A₁”或“A₂”），所選的滑動變阻器為______（填“甲”或“乙”），所選的電源為______（填“E₁”或“E₂”）．
③在答題卡的虛線框內畫出該實驗的原理圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）①彈簧每次壓縮量相同，釋放后彈簧對小車做功相同，小車增加的動能相同；需要平衡摩擦力；
②從表格數據可以看出質量m越大，相對應的速度越小，通過計算可以發現mv²的結果是一定值；
（2）①游標卡尺讀數=固定刻度讀數+可動刻度讀數；
②從圖5得到電壓電流的最大值，選擇電源、電壓表、電流表和滑動變阻器；
③滑動變阻器采用分壓式接法，計算出電阻后選擇安培表的內、外接法．
解答：解：（1）①彈簧每次壓縮量相同，故彈簧對小車做功相同，小車增加的動能相同；
為減小摩擦的影響，需要平衡摩擦力，即墊高木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動；
②由表格中數據可知，質量m越大，相對應的速度越小，所以明顯不正確的是AC；
圖象是正比例函數關系，然后據表格中數據估算mv²的結果是一定值，所以得出圖中的橫坐標應該是．
（2）①游標卡尺的讀數等于游標上0刻線對應的主尺上的讀數加上游標上與主尺對齊的格子數乘以精度，即：
0.60cm+35×0.002cm=0.670cm=6.70mm．
②由U-I圖象可知電源應選擇E₁；
由U-I圖象可估算玻璃管內水的電阻R_x約為100Ω，通過R_x最大的電流為150mA，所以電流表選擇A₂、電壓表選擇V₁；
③由U-I圖象可知電壓值從零開始變化，所以滑動變阻器應該接成分壓電路，采用分壓接法時滑動變阻器的阻值稍小一些好，故選擇滑動變阻器甲；
由于，所以選用電流表外接法．
電路圖如圖所示：

故答案為：
（1）①小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）；墊高木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運動（平衡摩擦力）；②AC；；
（2）①6.70；②V₁、A₂、甲、E₁；③如圖所示．
點評：本題第一小題關鍵明確實驗原理和誤差來源；第二小題關鍵根據圖象5得到電流和電壓的情況，然后再推算選擇的電表和接法．