实验题专项练(一)
1.(2025合肥市模拟)某同学利用图甲所示的装置验证力的平行四边形定则。
甲
乙
(1)该同学的实验步骤为:
①在竖直木板上铺上白纸,木板上固定两个光滑的定滑轮,两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态,O为OA、OB、OC三根轻绳的结点,此时弹簧测力计读数如图乙所示,则F弹= N;
②此实验还需记录的有 ;
A.两个物块的重力
B.OA、OB、OC的方向
C.OA、OB、OC的长度
③根据记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立;
④改变弹簧测力计拉力的大小,重复实验,再次验证力的平行四边形定则时, (选填“需要”或“不需要”)保证结点O的位置与第一次相同。
(2)如果只增大弹簧测力计的拉力F而保证其他的条件不变,当系统再次平衡时,下列说法正确的是 。
A.结点O的位置会向右移
B.OA与OB绳的拉力的合力不变
C.OB绳与竖直方向的夹角会变小
D.OA绳与竖直方向的夹角会增大
答案 (1)①4.0 ②AB ④不需要
(2)ABD
解析 (1)①图中弹簧测力计的分度值为0.2 N,则读数为4.0 N。
②此实验还需记录两个物块的重力和OA、OB、OC的方向,故选AB。
④因为每一次都是独立的实验,所以重复实验,再次验证力的平行四边形定则时,不需要保证结点O的位置与第一次相同。
(2)在该实验中,m1g恒定,OA绳的拉力大小m2g恒定,只增大弹簧测力计的拉力F,根据平衡条件,三个力始终构成矢量三角形,如图所示,可知OA绳与竖直方向的夹角增大,结点O的位置向右移动,OB绳与竖直方向夹角的变化无法确定,故A、D正确,C错误;OA与OB绳的拉力的合力大小等于m1g,方向竖直向上,即OA与OB绳的拉力的合力不变,故B正确。
2.某同学为了测量一个量程为0~3 V的电压表V0的内阻,进行了如下实验。
(1)他将多用电表选择开关调至电阻挡“×100”,对其进行欧姆调零,然后用电阻表的红表笔接电压表的 (选填“正”或“负”)接线柱,黑表笔接电压表另一个接线柱,对电压表的内阻进行测量。表盘显示如图所示,可测得电压表的内阻为 Ω。
(2)为较准确地测定电压表V0的内阻,除待测电压表外,另准备有如下器材:
A.电压表V1(量程0~3 V,内阻r1约为2 000 Ω)
B.电压表V2(量程0~6 V,内阻r2约为5 000 Ω)
C.定值电阻R1(阻值R1=300 Ω)
D.定值电阻R2(阻值R2=2 000 Ω)
E.滑动变阻器R'(阻值0~100 Ω)
F.电源E(电动势E=6 V,内阻r约为2 Ω)
G.开关S、导线若干
①同学根据以上器材现设计了如图甲、乙两种电路,你认为应选择 电路较为合理;
②在合理的电路中,电压表V选 ,定值电阻R0选 ;(填仪器前的字母序号)
③若定值电阻R0阻值为R,待测电压表V0的读数为U0,电压表V的读数为U,则待测电压表的内阻计算公式为RV= (用题中测得的物理量字母表示)。
答案 (1)负 2 200 (2)乙 V2 R2
解析 (1)电阻表测量电阻时,电流从黑表笔流出多用电表,所以黑表笔接电压表正接线柱,红表笔接电压表负接线柱;选择开关调至电阻挡“×100”,由指针所指位置可知,电压表的内阻为RV=22×100 Ω=2 200 Ω。
(2)为了准确测定电压表V0的内阻,需要得到流过V0的电流。在图甲所示电路中,流过V0的电流等于定值电阻R0和电压表V的电流之和,由于电压表V的内阻未知,所以无法求得流过V的电流,也就无法得到流过V0的电流。在图乙所示电路中,流过V0的电流等于定值电阻R0的电流,则有I=,电压表V0的内阻为RV=,为了减小V0和V的读数误差,应使它们的示数较大,则定值电阻R0选用R2,电压表选择V2。
2