實驗題專項練(五)1.(2021廣東高三二模)利用“牛頓擺”驗證碰撞過程中的動量守恒定律。實驗器材:兩個半徑相同的球1和球2、細線若干、坐標紙、刻度尺。實驗步驟:(1)測量小球1、2的質(zhì)量分別為m1、m2,將小球用細線懸掛于水平支架上,各懸點位于同一水平面,如圖甲所示。(2)將坐標紙豎直固定在一個水平支架上,使坐標紙與小球運動平面平行且盡量靠近。坐標紙每一小格是邊長為d的正方形。將小球1拉至某一位置A,由靜止釋放,在垂直坐標紙的方向用手機高速連拍。(3)分析連拍照片得出,球1從A點由靜止釋放,在最低點與球2發(fā)生水平方向的正碰,球1反彈后到達的最高位置為B,球2向左擺動的最高位置為C,如圖乙所示。已知重力加速度為g,碰前球1的動量大小為　　　　　　　　　　　。若滿足關(guān)系式　　　　　　　　　　　　　　　　,則可驗證碰撞中動量守恒。 (4)與用一根細線懸掛小球相比,本實驗采用雙線的優(yōu)點是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.(2021安徽淮南高三二模)某同學(xué)利用如圖甲所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻,同時測出未知電阻Rx的值。實驗室提供的器材如下:甲A.待測電源B.待測電阻RxC.電阻箱R(0~999.9Ω)D.電壓表V1(量程6V,內(nèi)阻約2kΩ)E.電壓表V2(量程3V,內(nèi)阻約1kΩ)乙,丙該同學(xué)實驗過程如下:(1)按圖甲連接好電路。(2)合上開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱R的值,讓兩個電壓表V1和V2有合適的讀數(shù)U1與U2,并將R、U1和U2的值填在設(shè)計好的表格中(表格未畫出)。(3)重復(fù)實驗步驟②多次,得到多組電阻箱R的阻值和電壓表V1、V2的讀數(shù)。(4)如果縱坐標表示某電壓表讀數(shù)U,橫坐標表示兩個電壓表讀數(shù)之差與電阻箱阻值的比值,實驗結(jié)果的圖象如圖乙所示,則待測電源電動勢為　　　　V,內(nèi)阻為　　　　　Ω(均保留兩位有效數(shù)字)。通過對實驗原理的分析,發(fā)現(xiàn)存在一定的系統(tǒng)誤差,其結(jié)果是:電動勢測量值比真實值　　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”),內(nèi)阻測量值比真實值　　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”),其原因是:　。 (5)如果縱坐標表示兩個電壓表讀數(shù)之比,橫坐標表示電阻箱的阻值R,實驗結(jié)果的圖象如圖丙所示。則待測電阻=　　　　　Ω(保留兩位有效數(shù)字)。由于電壓表V2的分流作用,待測電阻的測量值比真實值　　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。 丁(6)為消除電壓表V2的分流作用給實驗帶來的誤差,實驗時可以引入輔助電源,如圖丁所示,E'為輔助電源,調(diào)節(jié)電路中的兩個滑動變阻器,使通過靈敏電流計G的電流為0,讀出此時電壓表V1讀數(shù)為1.78V,電流表A讀數(shù)為0.22A,則待測電阻的準確值=　　　　　Ω(保留兩位有效數(shù)字)。 (7)整理實驗器材。實驗題專項練(五)1.答案(3)3m1　2m1=m2　(4)見解析解析(3)對小球1,根據(jù)動能定理得m1g·9d=m1碰前動量為p1=m1v1=3m1碰后小球1、2的速度分別為v1'=-,v2=2如果動量守恒,則滿足m1v1=m1v1'+m2v2即2m1=m2。(4)雙線能使小球運動更穩(wěn)定,使得小球的運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)。,2.答案(4)6.0　6.0　偏小　偏小　電壓表V1的分流作用　(5)8.0　偏小　(6)8.1解析(4)圖線反映的是電源的特性,由圖象可知電動勢為6.0V;圖線斜率等于內(nèi)阻,則內(nèi)阻r=Ω=6.0Ω;電源電動勢的測量值等于縱軸截距,即斷路時,V1測得的是電源兩端的電壓,由于電壓表V1的分流作用,這個值小于電源的電動勢,即測量值偏小;由于電壓表V1的分流作用,小于通過電源的電流,所以內(nèi)阻的測量值小于真實值。(5)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知故=1+根據(jù)圖象斜率k=可得Rx=8.0Ω電壓表V2的分流作用使得待測電阻Rx的測量值比真實值偏小。(6)實驗時引入輔助電源E',當輔助回路和測量回路的電流相等時靈敏電流計G中無電流,則Rx=Ω=8.1Ω。