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1、2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型限時專練6 實(shí)驗(yàn)題(二)
22．(2018·遼寧五校聯(lián)考)用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)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．如圖1所示，先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O.
實(shí)驗(yàn)步驟如下．
步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；
步驟
2、3：用刻度尺分別測量三個落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度．
(1)上述實(shí)驗(yàn)除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有________．
A．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2
B．B點(diǎn)離地面的高度h
C．A、B兩點(diǎn)間的高度差Δh
D．小球1和小球2的半徑r
(2)當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式________________(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律．
(3)完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對上述裝置進(jìn)行了改造，如圖2所示的圓弧為圓心在斜槽末端的圓．使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作
3、，得到兩球落在圓弧上的平均位置為M′、P′、N′.測得斜槽末端與M′、P′、N′三點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角分別為α1、α2、α3，則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)式為________________(用所測物理量的字母表示)．
[解析] (1)利用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)是根據(jù)平拋運(yùn)動原理，將速度的測量轉(zhuǎn)化為水平位移的測量，測量出OP、OM、ON外，還需要測量出兩個小球的質(zhì)量，選項(xiàng)A正確．(2)若碰撞前小球1的動量等于碰撞后小球1和小球2的動量之和，即m1v0＝m1v1＋m2v2，就能說明兩球碰撞遵守動量守恒定律，由于OP＝v0t，OM＝v1t，ON＝v2t，所以當(dāng)所測物理量滿足
4、表達(dá)式m1·OP＝m1·OM＋m2·ON即可．(3)測得斜槽末端與M′的連線與豎直方向的夾角為α1，由平拋運(yùn)動規(guī)律，x1＝v1t1，y1＝gt，設(shè)斜槽末端與M′的連線長度為L(即圓弧半徑為L)，sinα1＝，cosα1＝，聯(lián)立解得v1＝；測得斜槽末端與P′的連線與豎直方向的夾角為α2，同理可得v0＝；測得斜槽末端與N′的連線與豎直方向的夾角為α3，同理可得v2＝；代入m1v0＝m1v1＋m2v2，化簡得：m1＝m1＋m2
[答案] (1)A (2)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON
(3)m1＝m1＋m2
23．(2018·湖南湘東五校聯(lián)考)為了精確測量一電阻的阻值Rx，現(xiàn)有以下器材：蓄
5、電池E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，電阻箱RP，開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計了如圖甲所示的電路，實(shí)驗(yàn)的主要步驟：
a．閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表的示數(shù)適當(dāng)，記下兩表示數(shù)分別為I1、U1；
b．保持S1閉合、RP阻值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2.
(1)按如圖甲所示的電路圖將圖乙所示的實(shí)物連成電路．
(2)寫出被測電阻的表達(dá)式Rx＝________(用兩電表的示數(shù)表示)．
(3)由于電流表、電壓表都不是理想電表，則被測電阻Rx的測量值________真實(shí)值(選填“大于”、“小于”或“等于”)．
[解析] (2)由題意易知RP＝，又RP、Rx并聯(lián)的阻值為R并＝，又＋＝，聯(lián)立解得Rx＝.(3)若考慮電流表和電壓表不是理想電表，則在分析時應(yīng)考慮電壓表的內(nèi)阻，則在(2)的分析中表示的就是RP、RV的并聯(lián)電阻，結(jié)合后面的分析，可知此時Rx的測量值仍等于真實(shí)值．
[答案] (1)如圖所示
(2) (3)等于
2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型限時專練6 實(shí)驗(yàn)題(二)
