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實驗題15分強化練(二)1.如圖1所示,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.圖1(1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量________(填選項前的符號),間接地解決這個問題.A.小球開始釋放高度hB.小球拋出點距地面的高度HC.小球做平拋運動的射程(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是________.(填選項前的符號)A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B.測量小球m1開始釋放高度hC.測量拋出點距地面的高度HD.分別找出m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE.測量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為________[用(2)中測量的量表示].【解析】(1)小球碰前和碰后的速度都用平拋運動來測定,即v=eq\f(x,t).而每次小球拋出的豎直高度相等,由H=eq\f(1,2)gt2知,平拋時間相等.由動量守恒定律得m1·eq\f(\x\to(OP),t)=m1·eq\f(\x\to(OM),t)+m2·eq\f(\x\to(ON),t),即m1·eq\x\to(OP)=m1·eq\x\to(OM)+m2·eq\x\to(ON),故只需測射程,因而選C.(2)由m1·eq\x\to(OP)=m1·eq\x\to(OM)+m2·eq\x\to(ON)知,在eq\x\to(OP)已知時需測量m1、m2、OM和ON,故必要步驟是A、D、E.(3)動量守恒定律的表達式為m1·eq\x\to(OP)=m1·eq\x\to(OM)+m2·eq\x\to(ON).【答案】(1)C(2)ADE(3)m1·eq\x\to(OP)=m1·eq\x\to(OM)+m2·eq\x\to(ON)2.(9分)小王和小李兩同學(xué)分別用電阻箱、電壓表測量不同電源的電動勢和內(nèi)阻.(1)小王所測電源的內(nèi)電阻r1較小,因此他在電路中接入了一個阻值為2.0Ω的定值電阻R0,所用電路如圖2所示.圖2①請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖3所示器材連接成完整的實驗電路圖3②閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值R,讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù)U,得到了一組U、R數(shù)據(jù).為了比較準確地得出實驗結(jié)論,小王同學(xué)準備用直線圖象來處理實驗數(shù)據(jù),圖象的縱坐標表示電壓表讀數(shù)U,則圖象的橫坐標表示的物理量應(yīng)該是________.(2)小李同學(xué)所測電源的電動勢E2約為9V,內(nèi)阻r2為35~55Ω,允許通過的最大電流為50mA.小李同學(xué)所用電路如圖4所示,圖中電阻箱R的阻值范圍為0~9999Ω.圖4①電路中R0為保護電阻.實驗室中備有以下幾種規(guī)格的定值電阻,本實驗中應(yīng)選用________.A.20Ω,125mAB.50Ω,20mAC.150Ω,60mAD.1500Ω,5mA②實驗中通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記錄電阻箱的阻值R及相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù),作出eq\f(1,U)-eq\f(1,R+R0)圖線,圖線的縱軸截距為a,圖線的斜率為b,則電源的電動勢E2=________,內(nèi)阻r2=________.【解析】(1)①根據(jù)電路圖,實物圖連接如圖所示:②根據(jù)歐姆定律可知:E1=U+eq\f(U,R)(R0+r1),可得U=E1-eq\f(U,R)(R0+r1),故橫坐標為eq\f(U,R).(2)①電路最小總電阻約為Rmin=eq\f(9,0.05)Ω=180Ω,為保護電路安全,保護電阻應(yīng)選C;②在閉合電路中,電源電動勢為E2=U+Ir2=U+eq\f(U,R0+R)r2,則eq\f(1,U)=eq\f(r2,E2)·eq\f(1,R+R0)+eq\f(1,E2),則eq\f(1,U)-eq\f(1,R+R0)圖象是直線,截距a=eq\f(1,E2),得E2=eq\f(1
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