1、1专练 6 实验题(二)(时间:10 分钟)22(2018辽宁五校联考)用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系如图 1 所示,先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置 O.实验步骤如下步骤 1:不放小球 2,让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚下,并落在地面上重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;步骤 2:把小球 2 放在斜槽前端边缘位置 B,让小球 1 从 A 点由静止滚下,使它们碰撞重复多次,并使用与步骤 1 同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;步骤 3:用
2、刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M、 P、 N 离 O 点的距离,即线段OM、 OP、 ON 的长度(1)上述实验除需测量线段 OM、 OP、 ON 的长度外,还需要测量的物理量有_A小球 1 和小球 2 的质量 m1、 m2B B 点离地面的高度 hC A、 B 两点间的高度差 hD小球 1 和小球 2 的半径 r(2)当所测物理量满足表达式_(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律(3)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图 2 所示的圆弧为圆心在斜槽末端的 圆使小球 1 仍从斜槽上 A 点由静止滚下,重复实验步骤 1 和 2 的操作,得到14两球落在
3、圆弧上的平均位置为 M、 P、 N.测得斜槽末端与 M、 P、 N三点的连线与竖直方向的夹角分别为 1、 2、 3,则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为_(用所测物理量的字母表示)解析 (1)利用“碰撞实验器”验证动量守恒定律实验是根据平抛运动原理,将速度2的测量转化为水平位移的测量,测量出 OP、 OM、 ON 外,还需要测量出两个小球的质量,选项 A 正确(2)若碰撞前小球 1 的动量等于碰撞后小球 1 和小球 2 的动量之和,即m1v0 m1v1 m2v2,就能说明两球碰撞遵守动量守恒定律,由于OP v0t, OM v1t, ON v2t,所以当所测物理量满足表达式 m1OP m1OM
4、 m2ON 即可(3)测得斜槽末端与 M的连线与竖直方向的夹角为 1,由平抛运动规律,x1 v1t1, y1 gt ,设斜槽末端与 M的连线长度为 L(即圆弧半径为 L),12 21sin 1 ,cos 1 ,联立解得 v1 ;测得斜槽末端与 P的连线与竖直方x1L y1L Lsin 12Lcos 1g向的夹角为 2,同理可得 v0 ;测得斜槽末端与 N的连线与竖直方向的夹角Lsin 22Lcos 2g为 3,同理可得 v2 ;代入 m1v0 m1v1 m2v2,化简得:Lsin 32Lcos 3gm1 m1 m2sin 2cos 2 sin 1cos 1 sin 3cos 3答案 (1)A
5、(2) m1OP m1OM m2ON(3)m1 m1 m2sin 2cos 2 sin 1cos 1 sin 3cos 323(2018湖南湘东五校联考)为了精确测量一电阻的阻值 Rx,现有以下器材:蓄电池 E,电流表 A,电压表 V,滑动变阻器 R,电阻箱 RP,开关 S1、S 2,导线若干某实验小组设计了如图甲所示的电路,实验的主要步骤:a闭合 S1,断开 S2,调节 R 和 RP,使电流表和电压表的示数适当,记下两表示数分别为 I1、 U1;b保持 S1闭合、 RP阻值不变,闭合 S2,记下电流表和电压表示数分别为 I2、 U2.(1)按如图甲所示的电路图将图乙所示的实物连成电路(2)写出被测电阻的表达式 Rx_(用两电表的示数表示)(3)由于电流表、电压表都不是理想电表,则被测电阻 Rx的测量值_真实值(选填“大于” 、 “小于”或“等于”)3解析 (2)由题意易知 RP ,又 RP、 Rx并联的阻值为 R 并 ,又 ,U1I1 U2I2 1RP 1Rx 1R并联立解得 Rx .(3)若考虑电流表和电压表不是理想电表,则在分析时应考虑电U1U2U1I2 U2I1压表的内阻,则在(2)的分析中 表示的就是 RP、 RV的并联电阻,结合后面的分析,可知U1I1此时 Rx的测量值仍等于真实值答案 (1)如图所示(2) (3)等于U1U2U1I2 U2I1