專練8實驗題(四)(時間：10分鐘)22．(2017·甘肅蘭州質檢)如圖所示，在學習了機械能守恒定律以后，某實驗小組想在氣墊導軌上利用滑塊和鉤碼驗證機械能守恒，將氣墊導軌放在水平桌面上，調至水平后，把滑塊由靜止釋放，釋放時遮光條與光電門的距離小于鉤碼到地面的距離．實驗中測出鉤碼質量為m，滑塊和遮光條的總質量為M，遮光條的寬度為d，釋放滑塊時遮光條與光電門的距離為L，遮光條通過光電門的時間為Δt，當地的重力加速度為g.(1)本實驗________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力．(2)滑塊通過光電門時的速度大小為________(用測量的物理量符號表示)．(3)本實驗中在誤差允許的范圍內如果滿足關系式__________________(用測量的物理量符號表示)，就驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．[解析](1)由于氣墊導軌上運動的物體所受的阻力非常小，可忽略不計，因此本實驗不需要平衡摩擦力．(2)由于遮光條的寬度很窄，所以滑塊通過光電門時的速度大小為v＝eq\f(d,Δt).(3)對鉤碼和滑塊組成的系統(tǒng)，由機械能守恒定律可得，mgL＝eq\f(1,2)(M＋m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt)))2，因此本實驗中在誤差允許的范圍內滿足關系式mgL＝eq\f(1,2)(M＋m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt)))2，就驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．[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·河南鄭州質檢二)在探究小燈泡的伏安特性時，所用小燈泡上標有“2.5V、0.6W”字樣，實驗室提供的器材有：A．電流表A1(內阻約為5Ω、量程為0～25mA)B．電流表A2(內阻約為1Ω、量程為0～300mA)C．電壓表V1(內阻約為5kΩ、量程為0～3V)D．電壓表V2(內阻約為15kΩ、量程為0～15V)E．滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω、額定電流為0.6A)F．滑動變阻器R2(最大阻值為1000Ω、額定電流為0.2A)G．穩(wěn)壓電源E(電動勢為9.0V、內阻可忽略)H．開關一個、定值電阻若干、導線若干由以上信息回答下列問題：(1)實驗前設計的電路圖如圖甲所示．為了減小實驗誤差，該實驗所用的電流表、電壓表、滑動變阻器應分別為________(選填器材前的字母)．為保護滑動變阻器和燈泡，應在電路中串聯(lián)的定值電阻R0合適的電阻值應為________(選填“1Ω”、“10Ω”、“30Ω”、“100Ω”)．(2)請確定測量電路中電壓表右側導線的正確位置后，在圖乙中用筆畫線代替導線，將實物完整連接起來．(3)連接好電路后，通過改變滑動變阻器的滑片位置，并通過計算機描繪了該小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示．若將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后直接接在電動勢E＝3V、內阻r＝5Ω的電源上，每個小燈泡所消耗的實際功率為________W．(結果保留兩位有效數字)[解析](1)由小燈泡的標稱可知，其額定電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(0.6,2.5)A＝0.24A＝240mA，即電流表應選B，電壓表應選C，滑動變阻器以分壓式接入電路，則滑動變阻器應選擇阻值較小的，即選擇E，由于電源的電動勢為9.0V，為了保護電路，定值電阻應選擇10Ω.(2)電壓表的內阻遠大于小燈泡的電阻值，測量電路部分應選擇電流表外接，即接在a點，用筆畫線代替導線將實物圖連接，如答案圖甲所示．(3)設每只燈泡加上的實際電壓和實際電流分別為U和I，在閉合電路中，E＝U＋2Ir，則U＝E－2Ir＝3－10I，即U＝3－10I，在題圖丙坐標系內作出I－U圖象如答案圖乙所示，由圖象可知，兩圖象交點坐標為U＝1.2V、I＝