非选择题定时训练5
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三、实验题
13．(2019·广东揭阳市第二次模拟)某同学用一个满偏电流为10mA、内阻为30Ω的电流表，一只滑动变阻器和一节电动势为1.5V的干电池组装成一个欧姆表．
图1
(1)该同学按图1正确连接好电路．甲、乙表笔中，甲表笔应是________(选填“红”或“黑”)表笔．
(2)测量电阻前，他先进行欧姆调零：将甲、乙表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表指针指到________处．
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图2
(3)欧姆调零后，他将甲、乙两表笔分别接如图2中的a、b两点，指针指在电流表刻度的4mA处，则电阻Rx＝________Ω.
(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了如图2中的a、c两点，则Rx的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)．
(5)再给电流表并联一个合适的定值电阻R0，就可组装成一个中间刻度值为15Ω的欧姆表，则R0＝________Ω.(结果保留两位有效数字) 答案 (1)红 (2)10mA (3)225 (4)偏小 (5)3.3
解析 (1) 由题图示可知，甲表笔与欧姆表内置电源负极相连，甲表笔是红表笔； (2)测量电阻前，他先进行欧姆调零：将甲、乙表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表指针指到电阻为零即电流最大(10mA)；
E1.5
(3)欧姆表内阻：R内＝＝－2Ω＝150Ω，指针指在电流表刻度的4mA处，由闭合电路欧姆
Ig10
1.5V－3
定律得：4×10A＝，解得：Rx＝225Ω；
150Ω＋Rx(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了图中的a、c两点，由题图示电路图可知，两电池串联，相当于欧姆表内置电源电动势E变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流变大，欧姆表指针偏右，欧姆表示数变小，Rx的测量结果偏小；
(5)欧姆表内阻等于中值电阻，中间刻度值为15Ω的欧姆表，其内阻为15Ω，I＝
E1.5＝AR内15IgRg
＝0.1A，把电流表改装成0.1A的电流表需要并联分流电阻，分流电阻阻值：R0＝
?0.1－0.010?A≈3.3Ω.
14．(2019·陕西省第二次质检)某实验兴趣小组为了测量物体间的动摩擦因数，设计了如下实验：
2
图3
(1)如图3甲，将轻弹簧竖直悬挂，用刻度尺测出弹簧自由悬挂时的长度L1＝4.00cm. (2)如图乙，在弹簧的下端悬挂小木块，用刻度尺测出稳定时弹簧的长度L2＝________cm. (3)将一长木板平放在水平面上，小木块放置于木板上表面，如图丙，将图乙中的弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端拴接小木块，使弹簧水平，用力F向右拉动长木板，长木板与小木块发生相对运动，当小木块稳定时，测出此时弹簧的长度L3＝6.07cm.
(4)根据上面的操作，可以得出小木块与长木板间的动摩擦因数μ＝________(结果保留两位有效数字)．
(5)若图丙实验中弹簧不水平，左端略高一些，由此而引起的动摩擦因数μ的测量结果________(填“偏大”或“偏小”)．
答案 (2)8.65(8.63～8.67) (4)0.44或0.45 (5)偏小
解析 (2)刻度尺的最小分度值为0.1cm，刻度尺的读数为8.65cm；
3
(4)根据平衡条件可得小木块的重力为：Mg＝k(L2－L1)，用力向右拉动长木板，长木板与小木块发生相对运动，当小木块稳定时，则有：Ff＝k(L3－L1)，可以得出小木块与长木板间的动摩擦因数：μ＝＝
FfL3－L1
≈0.45；
MgL2－L1
(5)若图丙实验中弹簧不水平，左端略高一些，则有：F弹cosθ＝μ(Mg－F弹sinθ)，解得小木块与长木板间的动摩擦因数：μ＝
F弹cosθ，由于左端略高一些，则有θ≈0°，所以：
Mg－F弹sinθF弹cosθF弹cosθμ＝≈，由此而引起的动摩擦因数μ的测量结果偏小．
Mg－F弹sinθMg四、计算题
15．(2019·河南郑州市第三次质量预测)翼型飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响，同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态．已知飞行器的动力F始终与飞行方向相同，空气升力F1与飞行方向垂直且平行于机翼的中垂线，大小与速度的平方成正比，即F1＝C1v；空气阻力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，即F2＝C2v.其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图4甲所示的关系．飞行员和装备的总质量为m＝90kg.(取重力加速度g＝10m/s)
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图4
(1)若飞行员使飞行器以速度v1＝103m/s在空中沿水平方向匀速飞行，如图乙所示．结合甲图计算，飞行器受到的动力F为多大？
(2)若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示，在此过程中调节
C1＝5.0N·s2/m2，机翼中垂线和竖直方向夹角为θ＝37°，求飞行器做匀速圆周运动的半径r和速度v2的大小．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
答案 (1)750N (2)30m 15m/s
解析 (1)选飞行器和飞行员为研究对象，由受力分析可知，在竖直方向上有：mg＝C1v1 得：C1＝3N·s/m
由C1、C2关系图象可得：C2＝2.5N·s/m 在水平方向上，动力和阻力平衡：F＝F2 又F2＝C2v1 解得：F＝750N
(2)飞行器在水平面内做匀速圆周运动，则在竖直方向所受合力为零，有：mg＝C1v2cosθ
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v22水平方向所受合力提供向心力，有：C1v2sinθ＝m r2
联立解得：r＝30m，v2＝15m/s.
16．(2019·辽宁大连市第二次模拟)滑板运动是极限运动的鼻祖，很多极限运动都是由滑板1
运动延伸而来．如图5所示是一个滑板场地，OP段是光滑的圆弧轨道，半径为0.8m．PQ段
4是足够长的粗糙水平地面，滑板与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.滑板手踩着滑板A从
O点由静止滑下，到达P点时，立即向前起跳．滑板手离开滑板A后，滑板A以速度v1＝2m/s
返回，滑板手落到前面相同的滑板B上，并一起向前继续滑动．已知两滑板质量均为m＝5 kg，滑板手的质量是滑板的9倍，滑板B与P点的距离为Δx＝1 m，g＝10 m/s.(不考虑滑板的
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（新课标地区专用）2020高考物理 提分定时练辑 非选择题定时训练5（含解析）
