Question

（2010?海淀區(qū)一模）I． 如圖1所示為“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置．
①下列說(shuō)法中不符合本實(shí)驗(yàn)要求的是

A

．（選填選項(xiàng)前面的字母）
A．入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可，但二者的直徑必須相同
B．在同一組實(shí)驗(yàn)的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放
C．安裝軌道時(shí)末端必須水平

D．需要的測(cè)量?jī)x器有天平和刻度尺
②實(shí)驗(yàn)中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點(diǎn)，經(jīng)多次釋放入射球，在記錄紙上找到了兩球的平均落點(diǎn)位置M、P、N，并測(cè)得它們到O點(diǎn)的距離分別為

.

BM

、

.

OP

和

.

ON

．已知入射球的質(zhì)量為m₁，靶球的量為m₂，則需驗(yàn)證的以上各量間的關(guān)系式是

m1

.

OP

=m1

.

OM

+m2

.

ON

．
II．用一段長(zhǎng)為80cm的金屬絲做“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)．
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，結(jié)果如圖③所示，讀數(shù)為

0.935

mm．
②用多用電表的歐姆擋粗測(cè)電阻絲的電阻，結(jié)果如圖②所示，阻值約為

6

Ω．
③在用電壓表和電流表測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，提供下列供選擇的器材：
A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，內(nèi)阻很小）
B．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
C．電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
D．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
E．電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～15Ω，額定電流1A）
G．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～500Ω，額定電流2A）
H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線．
要求有較高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)，在供選擇的器材中，電流表應(yīng)選擇

D

，電壓表應(yīng)選擇

B

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇

F

．（填字母代號(hào)）
④根據(jù)上面選擇器材，完成圖④中實(shí)驗(yàn)電路的連接．

Answer 1

分析：I．①為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變（不反彈），故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量；
②將動(dòng)量守恒定律列出的表達(dá)式兩端同時(shí)乘以時(shí)間即可；
II．①螺旋測(cè)微器讀數(shù)=固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度；
②歐姆表讀數(shù)=表盤(pán)讀數(shù)×倍率；
③考慮到精確，要使電流表與電壓表的指針偏轉(zhuǎn)超過(guò)三分之一；考慮到操作方便，滑動(dòng)變阻器選擇小電阻；
④滑動(dòng)變阻器采用限流式接法；電阻較小，大內(nèi)小外，安培表采用外接法．

解答：解：I．①A、在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
如果是彈性碰撞，在碰撞過(guò)程中動(dòng)能守恒，故有

1

2

m₁v₀²=

1

2

m₁v₁²+

1

2

m₂v₂²
解得v₁=

m1-m2

m1+m2

v₀
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m₁-m₂＞0，故A錯(cuò)誤；
B、為保證初速度相同，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，故B正確；
C、為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，安裝軌道時(shí)末端必須水平，故C正確；
D、需要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，故需要的測(cè)量?jī)x器有天平和刻度尺
本題選錯(cuò)誤的，故選A；
②根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有
m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
兩側(cè)乘以平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，得到
m1

.

OP

=m1

.

OM

+m2

.

ON

故答案為：m1

.

OP

=m1

.

OM

+m2

.

ON

；
II．①螺旋測(cè)微器讀數(shù)=固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度=0+0.5mm+43.5×0.01mm=0.935mm；
②歐姆表讀數(shù)=表盤(pán)讀數(shù)×倍率=6Ω×1=6Ω；
③最大電流：I=

3V

6Ω

=0.5A，故電流表選擇D；
電池電壓為4.5V，為減小讀數(shù)的偶然誤差，電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度要偏轉(zhuǎn)三分之一以上，故電壓表選擇B；
為使操作方便，滑動(dòng)變阻器選擇小電阻，并采用限流式接法，故滑動(dòng)變阻器選擇F；
④滑動(dòng)變阻器采用限流式接法；電阻較小，大內(nèi)小外，安培表采用外接法；連線如圖；

故答案為：①0.935，②6，③D B F，④如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)中誤差的來(lái)源以及減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法．