Question

Ⅰ．图1甲图中游标卡尺的读数是______cm．乙图中螺旋测微器的读数是______mm．
Ⅱ．下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：______．
A．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C．在“探究物体的加速度与力和质量之间的关系”的实验中，可先保持物体的质量不变，研究物体的加速度与物体所受的合外力之间的关系，再保持物体所受的合外力大小不变再研究物体的加速度与物体的质量之间的关系
D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量
Ⅲ．用如图1甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出．现备有如下实验器材：
A．直流电机M（3.0V  1W）             B．3V直流电源
C．电流表（0-0.6A  内阻约0.5Ω）D．电流表（0-3A  内阻约0.1Ω）
E．电压表（0-3V  内阻约3kΩ）   F．滑动变阻器（0-5Ω）
G．开关、导线若干  H．秒表           I．电火花打点计时器
J．重锤P（约0.1kg）  K．纸带           L．刻度尺
M．弹簧测力计         N．游标卡尺
（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是______（写出器材序号）；
（2）根据实验要求，在图2甲虚线框内画全实验电路图；
（3）实验中，若测出电压表的读数为U，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为______；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示（图乙中相邻计数点的时间间隔T=0.04s），根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=______m/s．

Answer

Ⅰ、游标卡尺和螺旋测微器读数均由两部分构成，注意是否需要估读、和保留有效数字
Ⅱ、正确解答该题的关键是：理解所涉及的各个力学实验的实验原理，明确具体操作和注意事项，如“研究匀变速直线运动规律”的实验中利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度来求某点的速度大小，“验证力的平行四边形定则”采用了等效替代的方法，而“验证牛顿第二定律”实验中，则采用了控制变量的实验方法，在涉及纸带的实验中要求先接通电源后释放纸带等等
Ⅲ、（1）根据电机的电压和功率，分析最大电流，判断电流表的量程，舍掉多余的电流表，而秒表和游标卡尺明显是多余的器材．
（2）根据题意电压表测电动机两端的电压，电流表测电动机的电流，电源和变阻器提供电压．根据此原理可补全电路．
（3）根据能量守恒：输入电机的电功率等于电机先去的电热功率加上电机的输出功率．
【解析】
Ⅰ、游标卡尺读数为：10.0cm+10×0.05mm=10.050cm；螺旋测微器读数为：4.5mm+10.0×0.01mm=4.600mm
Ⅱ、A、“研究匀变速直线运动规律”的实验中利用平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度来求某点的速度大小，故A正确
B、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，便于记录力的方向，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上，故B正确
C、“验证牛顿第二定律”实验中，由于涉及物理量较多，因此采用了控制变量的实验方法，故C正确
D、在“验证机械能守恒定律”的实验中，只要验证mgh=即可，由于等式两边都有m，故不必须要用天平测出下落物体的质量，故D错误
故选ABC
Ⅲ、：（1）直流电机M（3.0V，1W），即正常工作时的最大电流为0.33A，所以电流表（0-0.6A，0.5Ω）即可，而电流表（0-3A，0.1Ω）量程过大不需要．故D多余．
此题不需要测时间，也不需要游标卡尺测长度，故H、N都是多余的．
故多余的器材为：DHN．
（2）实验电路图如右图所示：
（3）根据能量守恒定律：输入电机的电功率等于电机电热功率加上电机的输出功率，所以
P热=uI-GV
故答案为：
Ⅰ10.050； 4.600；
ⅡABC
Ⅲ（1）DHN
（2）电路图如右图
（3）UI-GV； 0.55