Question

（2013?瀘州一模）（1）估測(cè)手上拋石塊所做的功
已知將一個(gè)物體豎直向上拋出，如果忽略空氣阻力，物體向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間與從最高點(diǎn)落回到拋出點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間相等．如果用手急速豎直向上拋出小石塊時(shí)，估測(cè)手對(duì)石塊所做的功．
a．需要的測(cè)量?jī)x器是

天平

和

秒表

．
b．需要測(cè)量的物理量是：

物體的質(zhì)量m

，

物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時(shí)間t

．
c．手對(duì)石塊所做功的表達(dá)式為W=

1

8

m

g

2

t

2

．
（2）測(cè)某一小型電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R
如圖1所示，在鐵架臺(tái)上端固定一小型直流電動(dòng)機(jī)，下端固定一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．電動(dòng)機(jī)連接的電路如圖2所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，保護(hù)電阻為R₀，電動(dòng)機(jī)上系一細(xì)繩，繩上連接一個(gè)物體，物體下栓一紙帶，紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，算出物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度，g取10m/s²

①按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在豎直方向上．
②使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（所用交流電的頻率為50Hz），正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖3所示，每個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出．則物體運(yùn)動(dòng)的速度v=

0.26

m/s．
③要測(cè)出小型電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻，還必須要測(cè)出

物體質(zhì)量m

 和

電流表的示數(shù)I

．（請(qǐng)寫(xiě)出物理量和相應(yīng)的字母）
④小型電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R=

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

（用題中所給已知量和所測(cè)量的字母表示）．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是根據(jù)動(dòng)能定理寫(xiě)出手做功的表達(dá)式W=

1

2

mv

2

，然后再討論即可；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)電路圖結(jié)合能量守恒定律寫(xiě)出有關(guān)表達(dá)式，然后即可求解．

解答：解：（1）a、根據(jù)動(dòng)能定理可知，手對(duì)石塊做的功為W=

1

2

mv

2

，其中質(zhì)量m可以用天平測(cè)量；速度v可以根據(jù)v=gt求出，根據(jù)時(shí)間對(duì)稱(chēng)性可知，可以用秒表測(cè)出從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時(shí)間t；
b、由上面的分析可知，需要測(cè)量的物理量是：物體的質(zhì)量m，物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時(shí)間t；
c、由W=

1

2

m

v

2

，及v=g?

t

2

，可得W=

1

8

m

g

2

t

2

；
（2）②物體的速度為v=

x   AD

3t

=

(2.6+2.7+2.5)×0.01

3×0.1

m/s=0.26m/s；
③由電路圖可知應(yīng)有：EI=

I

2

（r+

R

0

）+

I 2   R

M

+mgv，由此可知，必須測(cè)出物體的質(zhì)量m和電流表的示數(shù)I；
④由上面的表達(dá)式可得電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為R _M=

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

；
故答案為：（1）a、天平，秒表； b、物體的質(zhì)量m，物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時(shí)間t； c、

1

8

m

g

2

t

2

（2）②0.26； ②物體的質(zhì)量m，電流表的示數(shù)I； ③

EI -I 2   (r+ R   0 )-mgv

I 2

；

點(diǎn)評(píng)：對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，先根據(jù)物理規(guī)律寫(xiě)出有關(guān)表達(dá)式，然后再討論即可．