1、实验题15分专练(一)22(2017石家庄市毕业班一模)(6分)某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律,该装置由水平长木板及固定在长木板一端的硬币发射器组成,硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置。释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同。主要实验步骤如下:将一元硬币置于发射槽口,释放弹片将硬币发射出去,硬币沿着长木板中心线运动,在长木板中心线的适当位置取一点O,测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去,重复多次,取该距离的平均值记为x1,如图乙所示;将五角硬币放在长木板上,使其左侧位于O点,并使其直径与中心线重合。
2、按步骤从同一位置释放弹片,重新弹射一元硬币,使两硬币对心正碰,重复多次,分别测出两硬币碰后停止滑行时与O点距离的平均值x2和x3,如图丙所示。(1)为完成该实验,除长木板,硬币发射器,一元及五角硬币,刻度尺外,还需要的器材有_。(2)实验中还需测量的物理量有_,验证动量守恒定律的表达式为_(用测量物理量对应的字母表示)。解析:(1)动量与质量与速度的乘积,因此本实验需要测量硬币的质量,即还需要的实验器材为天平。(2)在验证动量守恒定律时,需要测量一元硬币的质量m1以及五角硬币的质量m2;由牛顿第二定律可知两枚硬币的加速度均为ag,由运动学公式v22ax可得,碰前一元硬币的速度为v1,碰后一元硬
3、币和五角硬币的速度分别为v2、v3,若满足m1v1m1v2m2v3,即m1m1m2,即可验证动量守恒定律。答案:(1)天平(2)一元硬币与五角硬币的质量m1、m2m1m1m223(9分)某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势E和内阻r,可供选择的实验器材有;待测电源(电动势约6 V,内阻约1 ),定值电阻RA(阻值10 )和RB(阻值1 ),滑动变阻器R(最大阻值10 ),电流表(量程为00.6 A,内阻约1 ),电压表(量程为05 V,内阻约10 k),开关S,导线若干。请问答下列问题:(1)图甲为该同学设计的电路图的一部分,将电路图补充完整。(2)图甲中的R1应选_(填“RA”或“RB”
4、)。(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值,分别记下几组电压表的示数U和相应电流表的示数I;以U为纵坐标,I为横坐标,作U I图线如图乙所示,并求出U I图线在横轴上的截距a和在纵轴上的截距b。请选用待测电源电动势E、内阻r、定值电阻R1和R2,写出a、b的表达式,a_,b_,代入相应数值即可得E和r的测量值。解析:(1)利用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的实验,电流表内阻与电源内阻相差不大,所以要把电流表内接,电路图如答图。(2)由于滑动变阻器最大阻值只有10 ,电流表量程只有0.6 A,所以需要串联的电阻R1应该选择阻值为10 的定值电阻RA。(3)由闭合电路欧姆定律,得EUI(R2r),变化为UE(R2r)I。对照题图乙,则有bE,a。答案:(1)如图所示(2)RA(3)E