Question

（1）如图所示，放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块，离转轴距离0.2m．与圆盘间的滑动摩擦因数为0.4，当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，受到的摩擦力大小为_________N。（重力加速度取g=10m/s²）

（2）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数。

实验过程如下：

①用螺旋测微器测量出固定于滑块上的遮光条的宽度如图丙所示，则d =_______mm。

②在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。

③用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离x，释放滑块，滑块离开弹簧后，经过光电门，测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t

④通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m，仍用滑块将弹簧压缩到③中的位置，重复③的操作，得出一系列滑块质量m与它通过光电门所用的时间t的值。根据这些数值，作出图象，如图乙所示。已知图线在横纵的截距大小分别为a、b，当地的重力加速度为g，则滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=________。继续分析这个图象，还能求出的物理量是________。

（3）某同学要测量一电阻R₀（约2kΩ）的阻值和一个锂电池（电动势E标称值为3.7V，内阻约为2Ω，允许的最大放电电流为200mA）的电动势E和内电阻r，实验室备用的器材如下：

A．电压表V（量程4V，电阻R_V约为4.0kΩ）

B．电流表（量程100mA，电阻约5Ω）

C．电流表（量程2mA，电阻约50Ω）

D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A）

E.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）

F．电阻箱（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）

G．开关s一只、导线若干

①为了测定电阻R₀的阻值，该同学设计了如图1所示的电路，则电流表应选择__________，滑动变阻器应该选择__________。

②在实验操作过程中发现滑动变阻器、和电流表均已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r．请在图2方框中画出实验电路图；

③按照新设计的电路图连好电路进行实验，同学测得若干组数据，在进行数据处理时，采用了图像法，为使图线是一条直线，则应以___________为横坐标，以 ______________为纵坐标．

Answer

弹性势能 C E 如图所示：

【解析】（1）由题意知，滑块受竖直向下的重力和竖直向上的支持力还有静摩擦力作用，根据合力提供圆周运动向心力知，此时静摩擦力与滑块圆周运动向心力相等，故滑块受到静摩擦力的大小：Ff=mrω2=0.5×0.2×22N=0.4N，动摩擦因数为0.4，所以最大静摩擦力为f=μmg=2N，没有超过最大静摩擦力．

（2）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×49.0mm=0.490mm．所以最终读数为1.5mm+0.490mm=1.990mm。

（3）经过光电门的速度可以由经过光电门时的平均速度表示，故： ，对滑块运动过程由动能定理可知： ，联立以上得： ，由图像可知： ，解得： ，

（4）又有，解得：弹性势能为： 。

（5）待测电阻阻值约为2kΩ，滑动变阻器最大阻值为40Ω，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为： ，电流表应选A2，故选C.滑动变阻器应选小阻值的，故选E。

（6）电路如图：

（7）由图所示实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势： ，变形得： ，以则应以为横坐标，以为纵坐标。