Question

（1）在“探究碰撞中的不變量”的實驗中，用半徑相同的兩小球 m_l、m₂的碰撞來探究碰撞中的不變量．按圖6甲安裝好儀器后開始實驗，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，在白紙上記錄下重錘位置和各小球落點的平均位置，依次為O、A、B、C，如圖乙所示．設入射小球和被碰小球的質量依次為m_l、m₂，則下列說法中正確的有

 

A．第一、第二次入射小球的落點依次是A、B
B．第二次入射小球和被碰小球將同時落地
C．在這個實驗中，我們探究到的碰撞前后相等的量的關系式是m_l×OB=m₁×OA+m₂×OC
D．這個實驗的優(yōu)點是小球的速度可以用小球做平拋運動的水平距離來替代
（2）要求使用下列器材，設計一個電路，使一個約20kΩ的負載電阻兩端得到一個準確度較高的50.0mV的微小電壓．
提供的實驗器材：
A．干電池2節(jié)（串聯）
B．多用電壓表（作為標準電表）的直流2.5V檔
C．滑動變阻器（全阻值約50Ω）
D．定值電阻（20.0Ω）
E．電阻箱（0～9999.9Ω）
F．開關，導線若干．
①在圖1方框內畫出你所設計的電路圖．
②簡要地寫出實驗操作方法．答：

 

．

Answer 1

分析：入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度減小，都做平拋運動，豎直高度相同，所以水平方向，被碰小球在入射小球的前面．

解答：解：（1）A、入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度減小，碰前碰后都做平拋運動，高度相同，落地時間相同，所以B點是沒有碰時入射小球的落地點，A碰后入射小球的落地點，C碰后被碰小球的落地點，故A錯誤；
B、碰后都做平拋運動，豎直高度相同，所以第二次入射小球和被碰小球將同時落地，故B正確；
C、小球做平拋運動，高度決定時間，故時間相等，設為t，則有：OB=v₁₀t；OA=v₁t；OC=v₂t
小球2碰撞前靜止，即：v₂₀=0；
根據動量守恒得：m₁v₁₀t=m₁v₁t+m₂v₂t，即m₁OB=m₁OA+m₂OC，所以m₁AB=m₂OC，故C正確．
D、碰后都做平拋運動，豎直高度相同，所以小球在空中運動的時間是相等的；它們在水平方向的運動是勻速直線運動，所以可以用小球做平拋運動的水平距離來替代
．這是該實驗的優(yōu)點．故D正確．
故選：BCD．
（2）①題目給了一個20Ω的電阻和一個電阻箱，所以可以考慮使用串聯電路的分壓原理，讓負載與定值電阻并聯，然后與電阻箱串聯，根據串聯電路的電壓分配計算出電阻箱需要的電阻值，通過測量電阻箱上的電壓值得出結論．由于要得到的電壓比較小，所以要使用變阻器的分壓式接法．根據實驗的原理，畫出實驗原理圖如圖．
    ②連接實驗電路，調節(jié)電阻箱R₃，使它的電阻為980.0Ω．調節(jié)滑動變阻器R₁，使標準電壓表示數為2.50V．則負載電阻R₂兩端的電壓為50.0mV．
故答案為：（1）BCD （2）①電路如圖所示，其中R₁為滑動變阻器，R₂為定值電阻，R₃為電阻箱，R₄為負載電阻，E為電池組．②調節(jié)電阻箱R₃，使它的電阻為980.0Ω．調節(jié)滑動變阻器R₁，使標準電壓表示數為2.50V．則負載電阻R₂兩端的電壓為50.0mV．

點評：掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關系，是解決本題的關鍵．