解题思路:(1)据竖直方向运动特点△h=gt2,求出物体运动时间,然后利用水平方向运动特点即可求出平抛的初速度(水平速度).根据机械能的定义,算出两个状态的机械能,代入公式即可正确解答.
(2)保持电阻箱阻值不变,把单刀双掷开关接到b,读出电压表示数,由串联电路特点与欧姆定律求出定值电阻阻值;由闭合电路的欧姆定律求出[1/R]-[1/U]的函数表达式,然后根据图象求出电源电动势与内阻.
(1)①根据图(2)可解得:|y1-y2|=0.60m,|y1-y3|=1.60m,|x1-x2|=0.60m.
②小球经过P1、P2、和P3之间的时间相等,在竖直方向有:h1=0.60m,h2=1.60-0.60=1.00m
连续相等时间内的位移差为常数:△h=gt2,水平方向匀速运动:x=v0t,
其中△h=1.00-0.60=0.40m,x=0.60m,代入数据解得:t=0.20s,v0=3.0m/s
③设开始抛出时所在位置为零势能面,所以有:E1=mgh=0.50×9.8×m=4.9mJ,
E2=[1/2]mv02=[1/2]m×32=4.5mJ;
E1−E2
E1×100%=8.2%.
(2)①闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R和对应的电压表示数U1,
保持电阻箱示数不变,将S2切换到b,读出电压表的示数U2.电路电流I=
U1
R,
电阻R1的阻值R1=
UR1
I=
U2−U1
U1
R=
(U2−U1)R
U1;
②电源电动势E=U+I(r+R1)=U+[U/R](r+R1),[1/R]=[E
R1+r
1/U]-[1
R1+r,
由
1/R]-[1/U]图象可得:-[1
R1+r=-0.2,电源内阻r=2Ω,
E
R1+r=
0.2/0.2]=1,
电源电动势E=1×(R1+r)=1×(3+2)=5V;
故答案为:(1)①0.60;1.60;0.60;②0.20;3.0;③8.2.(2)①
(U2−U1)R
点评:
本题考点: 测定电源的电动势和内阻;研究平抛物体的运动.
考点点评: (1)本题主要考察了平抛运动规律的理解和应用,尤其是有关匀变速直线运动规律以及推论的应用,同时考查有关机械能的损失问题,是一道考查能力的好题目.
(2)本题为伏阻法测电动势和内电阻,但由于过程较为复杂,故应认真审题,明确题中的实验原理;同时要注意电源内电阻忽略不计,R2可等效为内电阻处理.