實驗題專項練(五)1.實驗小組利用如圖甲所示的裝置研究網(wǎng)球在空中豎直下落時空氣對它的作用力。圖乙為某次實驗打出的一條紙帶,其中0、1、2…6為選定的計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有1個點沒有畫出,已知打點計時器的打點周期為T,測得1、3兩點間的距離為x1,4、6兩點間的距離為x2,網(wǎng)球的質(zhì)量為m,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。甲乙(1)在打第5個計數(shù)點時網(wǎng)球的速度v=;

(2)從打第2個計數(shù)點到打第5個計數(shù)點,空氣對網(wǎng)球的沖量大小I=;

(3)實驗得到的空氣對網(wǎng)球的沖量I隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖丙所示,若0~t0時間內(nèi)空氣對網(wǎng)球的平均作用力為F1,t0時刻的作用力為F2,則F1和F2的關(guān)系為F1(選填“>”“<”或“=”)F2。

丙2.(2023遼寧丹東二模)酒精檢測儀的核心部件為酒精氣體傳感器,其電阻R與酒精氣體濃度c的關(guān)系如圖甲所示。某同學想利用該酒精氣體傳感器設(shè)計一款酒精檢測儀,除酒精氣體傳感器外,在實驗室中找到了如下器材:A.蓄電池(電動勢E=2.0V,內(nèi)阻r=0.6Ω)B.表頭G(滿偏電流6.0mA,內(nèi)阻未知)C.電流表A(滿偏電流10mA,內(nèi)阻未知)D.電阻箱R1(最大阻值999.9Ω)E.電阻箱R2(最大阻值999.9Ω)F.開關(guān)及導線若干甲(1)該同學設(shè)計的測量電路如圖乙所示,為將表頭G的量程擴大為原來的10倍,他進行了如下操作:先斷開開關(guān)S1、S2、S3,將R1、R2調(diào)到最大值。合上S1,將S3撥到2處,調(diào)節(jié)R2,使表頭G滿偏,電流表A示數(shù)為I。此時合上S2,調(diào)節(jié)R1和R2,當電流表A仍為I時,表頭G示數(shù)如圖丙所示,此時R1為108.0Ω,則改裝電表時應(yīng)將R1調(diào)為Ω,改裝結(jié)束后斷開所有開關(guān)。

(2)該同學若將S1、S2合上,而將S3撥到1處,電阻箱R2的阻值調(diào)為14.0Ω,酒精氣體濃度為零時,表頭G的讀數(shù)為mA。

(3)完成(2)后,某次在實驗室中試測酒精濃度時,表頭指針指向5.0mA。已知酒精濃度在0.2~0.8mg/mL之間屬于“酒駕”;酒精含量達到或超過0.8mg/mL屬于“醉駕”,則該次試測的酒精濃度屬于(選填“酒駕”或“醉駕”)范圍。

(4)使用較長時間后,蓄電池電動勢降低,內(nèi)阻增大,可調(diào)整(選填“R1”或“R2”),則此時所測的酒精氣體濃度仍為準確值。

實驗題專項練(五)1.答案(1)x24T(2)6mgT+m(解析(1)由題意可知,相鄰計數(shù)點間的時間間隔t鄰=2T,根據(jù)勻變速直線運動中間時刻瞬時速度等于該過程平均速度可得v=x2(2)同理,打第2個計數(shù)點時網(wǎng)球的瞬時速度v'=x14T,根據(jù)動量定理有mg·3t鄰-I=mv-mv',可得從打第2個計數(shù)點到打第5個計數(shù)點,空氣對網(wǎng)球的沖量大小I=6(3)根據(jù)I=Ft可知I-t圖像的斜率表示力的大小,可得F1<F2。2.答案(1)6.0(2)2.0(3)醉駕(4)R2解析(1)合上S1,將S3撥到2處,調(diào)節(jié)R2,使表頭G滿偏,電流表A示數(shù)為I。則表頭G與電流表A串聯(lián),可知I=Ig=6.0mA合上S2,調(diào)節(jié)R1和R2,當電流表A仍為I時,表頭G與R1并聯(lián),由圖丙可知通過表頭G的電流I'=4.0mA則R1中的電流I1=I-I'=2.0mA由I'Rg=I1R1,解得表頭的內(nèi)阻Rg=12R1=54.0將表頭G的量程擴大為原來的10倍,則與表頭并聯(lián)的電阻R1中的電流為IR1=(10-1)Ig=9Ig則由IgRg=IR1R1',解得改裝電表時應(yīng)將R1調(diào)為R1'=19Rg=6.0Ω(2)改裝電表的內(nèi)阻為Rg'=RgR1'Rg+由圖甲可知酒精氣體濃度為零時,傳感器的電阻為R=80.0Ω由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流I2=Er+R2+R則表頭G的讀數(shù)為I2'=110I2=2.0mA(3)某次在實驗室中試測酒精濃度時,表頭指針指向5.0mA,電路中總電流I3=10×5.0mA=50.0mA由閉合電路歐姆定律可得I3=E解得傳感器的電阻R'=20.0Ω由圖甲可知酒精濃度為0.8mg/mL,所以該次試測的酒精濃度屬于