全国通用版2022高考物理总复习精准提分练：实验题专练三

实验题专练(三)(限时：15分钟)22．(5分)某同学设计了如下实验装置，用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数．图1如图1甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端与桌面相切．让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距离L，随后离开桌面做平抛运动，落在水面地面上的的P点，记下平抛的水平位移x.平移滑槽的位置后固定，多次改变距离L，每次让滑块从滑槽上同一最高点释放，得到不同的水平位移x.作出x2－L图象，即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ.(1)每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了______________________________________．(2)除了L和x外，本实验还需要测量或已知的物理量是________．A．滑槽最高点与桌面的高度差hB．小滑块的质量mC．桌面与地面的高度差HD．当地的重力加速度g(3)若x2－L图象的斜率绝对值为k，纵轴上的截距为b3\n，如图乙所示，则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为________(用本题中提供的物理量符号表示)．答案　(1)滑块到达滑槽末端的速度相等(2)C　(3)μ＝解析　(1)为了保证滑块滑到得槽末端的速度相等，即可使滑块在桌面上运动的初速度相同；(2)、(3)设滑块滑到桌面时的速度为v0，离开桌面时的速度为v，根据动能定理－μmgL＝mv2－mv根据平抛运动H＝gt2x＝vt联立以上各式解得：x2＝－4μHL故k＝4μH，解得：μ＝.故还需测量桌面与地面的高度差H.23．(10分)如图2甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中实现称重的关键元件是拉力传感器．其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，其长度和横截面积都发生变化，拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程．图2(1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力增大而增大的原因______________________________．(2)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL，其阻值随拉力变化的图象如图乙所示，再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”．电路中电源电动势E约15V，内阻约2Ω；灵敏毫安表量程为10mA，内阻约5Ω；R是电阻箱，最大阻值是9999Ω；RL接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作．a．滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，读出电阻箱的读数R1；b．滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；3\nc．调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的读数R2，则拉力敏感电阻丝的电阻增加量为________．(3)设R－F图象的斜率为k，则待测重物的重力G的表达式为G＝________(用以上测得的物理量表示)，若测得θ＝53°(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)，R1、R2分别为1052Ω和1030Ω，则待测重物的重力G＝________N(结果保留三位有效数字)．答案　(1)电阻丝长度增加而横截面积减小，根据电阻定律可知其阻值增大　(2)R1－R2(3)　132解析　(1)根据电阻定律有：R＝ρ，当拉力敏感电阻丝随拉力被拉长时，由于电阻丝的长度增大，则电阻丝的横截面积减小，所以电阻丝的电阻值将增大；(2)根据实验的电路图可知，电路中没有电压表，不能使用伏安法测量电阻值的变化，但电路中的电阻箱可以控制电流的变化，若电路中的电流值不变，则电路中的总电阻值也不变，所以在步骤(c)中，可以调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的读数R2，则拉力敏感电阻丝的电阻增加量为R1－R2；(3)开始时滑环下不吊重物，则有：I＝当挂重力为G的重物后，取AB中点处为研究对象，则此处受到三个力的作用，两个斜向上的拉力大小相等，与竖直方向之间的夹角也相等，则在竖直方向上有G＝2Fcosθ在题图乙中，设直线的斜率为k，截距为b，则I＝联立可得：G＝由题图乙可知：k＝＝Ω/N＝0.2Ω/N代入数据得：G＝132N.3