题目

题型：不详难度：来源：

（1）某研究性学习小组用如图1所示装置验证机械能守恒定律．图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在水平地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重垂线确定出A、B点在白纸上的投影点N、M．用米尺量出AN的高度H、BM的高度h，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．



①用题中所给的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量△E_P=______，动能的增加量△E_k=______；
②要想验证小球从A到B的过程中机械能守恒，只需验证关系式______成立即可．
（2）①在“测金属电阻率”实验中，用螺旋测微器测得金属丝的直径的读数如图2所示，则直径d=______mm．
②测得接入电路的金属丝的长度为L，已知其电阻大约为25Ω．
在用伏安法测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源（电动势1.5V，内阻很小）、导线、开关外，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______．（填代号）并将设计好的测量电路原理图画在虚框内（图3）．
电流表 A₁（量程40mA，内阻约0.5Ω）
电流表A₂（量程10mA，内阻约0.6Ω）
电压表V₁ （量程6V，内阻约30kΩ）
电压表V₂（量程1.2V，内阻约的20kΩ）
滑动变阻器R₁（范围0-10Ω）
滑动变阻器R₂（范围0-2kΩ）

答案

（1）重力势能的减小量等于重力做功：△E_p=mgh=mg（H-h）
动能增量为：．△E_K=

1

2

m

v

2B

=

mgx2

4h2

从A到B过程中，重力势能的减小量与动能的增加量，均有重力大小．故可以消去．
因此只要验证H-h=

x2

4h

，即可确定守恒．
（2）由于可动刻度的“0”在固定刻度下方，因此固定刻度的读数为：0.5mm，可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm，所以最终读数为：0.5mm+0.4000mm=0.900mm．
由于估读情况不同，为减小读数误差，根据电源电动势1.5V，而待测电阻阻值为25Ω，因此选量程为40mA电流表，故选电流表A₁；对于电压来说，量程为1.2V，虽然低于1.5V，但相对于6V来讲准确．故选：电压表V₂，滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的，即选R₁；
伏安法测电阻时，测量较大电阻用安培表内接法，测量较小电阻用安培表外接法，本题待测电阻与安培表电阻相接近，故采用安培表外接法，电路图如图所示；


故答案为：（1）①mg（H-h），

mgx2

4h

②H-h=

x2

4h

（2）①0.900
②A_l，V₂，R₁，测量电路原理图如图．