專練8實(shí)驗(yàn)題(四)(時(shí)間：10分鐘)22．(2017·甘肅蘭州質(zhì)檢)如圖所示，在學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律以后，某實(shí)驗(yàn)小組想在氣墊導(dǎo)軌上利用滑塊和鉤碼驗(yàn)證機(jī)械能守恒，將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，調(diào)至水平后，把滑塊由靜止釋放，釋放時(shí)遮光條與光電門的距離小于鉤碼到地面的距離．實(shí)驗(yàn)中測出鉤碼質(zhì)量為m，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，遮光條的寬度為d，釋放滑塊時(shí)遮光條與光電門的距離為L，遮光條通過光電門的時(shí)間為Δt，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.(1)本實(shí)驗(yàn)________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力．(2)滑塊通過光電門時(shí)的速度大小為________(用測量的物理量符號(hào)表示)．(3)本實(shí)驗(yàn)中在誤差允許的范圍內(nèi)如果滿足關(guān)系式__________________(用測量的物理量符號(hào)表示)，就驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．[解析](1)由于氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的物體所受的阻力非常小，可忽略不計(jì)，因此本實(shí)驗(yàn)不需要平衡摩擦力．(2)由于遮光條的寬度很窄，所以滑塊通過光電門時(shí)的速度大小為v＝eq\f(d,Δt).(3)對(duì)鉤碼和滑塊組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律可得，mgL＝eq\f(1,2)(M＋m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt)))2，因此本實(shí)驗(yàn)中在誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式mgL＝eq\f(1,2)(M＋m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt)))2，就驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．[答案](1)不需要(2)eq\f(d,Δt)(3)mgL＝eq\f(1,2)(M＋m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt)))223．(2017·河南鄭州質(zhì)檢二)在探究小燈泡的伏安特性時(shí)，所用小燈泡上標(biāo)有“2.5V、0.6W”字樣，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表A1(內(nèi)阻約為5Ω、量程為0～25mA)B．電流表A2(內(nèi)阻約為1Ω、量程為0～300mA)C．電壓表V1(內(nèi)阻約為5kΩ、量程為0～3V)D．電壓表V2(內(nèi)阻約為15kΩ、量程為0～15V)E．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為10Ω、額定電流為0.6A)F．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為1000Ω、額定電流為0.2A)G．穩(wěn)壓電源E(電動(dòng)勢為9.0V、內(nèi)阻可忽略)H．開關(guān)一個(gè)、定值電阻若干、導(dǎo)線若干由以上信息回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，該實(shí)驗(yàn)所用的電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器應(yīng)分別為________(選填器材前的字母)．為保護(hù)滑動(dòng)變阻器和燈泡，應(yīng)在電路中串聯(lián)的定值電阻R0合適的電阻值應(yīng)為________(選填“1Ω”、“10Ω”、“30Ω”、“100Ω”)．(2)請(qǐng)確定測量電路中電壓表右側(cè)導(dǎo)線的正確位置后，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物完整連接起來．(3)連接好電路后，通過改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置，并通過計(jì)算機(jī)描繪了該小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示．若將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后直接接在電動(dòng)勢E＝3V、內(nèi)阻r＝5Ω的電源上，每個(gè)小燈泡所消耗的實(shí)際功率為________W．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)[解析](1)由小燈泡的標(biāo)稱可知，其額定電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(0.6,2.5)A＝0.24A＝240mA，即電流表應(yīng)選B，電壓表應(yīng)選C，滑動(dòng)變阻器以分壓式接入電路，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇阻值較小的，即選擇E，由于電源的電動(dòng)勢為9.0V，為了保護(hù)電路，定值電阻應(yīng)選擇10Ω.(2)電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡的電阻值，測量電路部分應(yīng)選擇電流表外接，即接在a點(diǎn)，用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接，如答案圖甲所示．(3)設(shè)每只燈泡加上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I，在閉合電路中，E＝U＋2Ir，則U＝E－2Ir＝3－10I，即U＝3－10I，在題圖丙坐標(biāo)系內(nèi)作出I－U圖象如答案圖乙所示，由圖象可知，兩圖象交點(diǎn)坐標(biāo)為U＝1.2V、I＝