Question

（1）某同學(xué)利用驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，驗(yàn)證鋼質(zhì)小球1和2發(fā)生的碰撞是不是彈性碰撞．實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2，且小球1的質(zhì)量m₁大于小球2的質(zhì)量m₂ （m₁、m₂已由天平測(cè)量）．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：安裝實(shí)驗(yàn)裝置，做好測(cè)量前的準(zhǔn)備，并記下重垂線所指的位置O．
第一步，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．
第二步，把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點(diǎn)，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞，重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置．第三步，用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離，即線段

.

OM

、

.

OP

、

.

ON

的長度．在上述實(shí)驗(yàn)中，
①P點(diǎn)是

不放小球2時(shí)小球1落地點(diǎn)的平均位置

的平均位置．N點(diǎn)是

放上小球2后小球2的落地點(diǎn)的平均位置

的平均位置．
②如果兩個(gè)小球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，則有：m₁?

.

OP

=

m₁?

.

OM

+m₂?

.

ON

；
③三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離

.

OM

、

.

OP

、

.

ON

與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)？

.

OP

與小球的質(zhì)量無關(guān)，

.

OM

和

.

ON

與小球的質(zhì)量有關(guān)．

．
（2）多用電表表盤指針位置如圖所示．如果選用的是直流5mA擋，則讀數(shù)為

1.65

mA；如果選用的是×10Ω擋，則讀數(shù)為

300

Ω．
（3）某同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)量電阻R 的阻值，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．這個(gè)電路測(cè)量

小

（“大”或“小”）電阻誤差較小，且測(cè)量值比它的真實(shí)值

小

（“大”或“小”）．

Answer 1

分析：（1）①小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律不難判斷出；②通過平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，先根據(jù)高度求時(shí)間，再根據(jù)水平位移求出三個(gè)速度；③兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，球的質(zhì)量影響碰撞后的速度，但不會(huì)影響碰撞前的速度，因而可以判斷到底哪段水平分位移與質(zhì)量有關(guān)．
（2）根據(jù)量程確定多用電表的分度值，由圖示指針位置讀出表的示數(shù)，然后求出表的讀數(shù)．
（3）由電路圖可知，該實(shí)驗(yàn)采用的是電流表外接法，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律分析答題．

解答：解：（1）①小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以碰撞后1球的落地點(diǎn)是在后面，是M點(diǎn)，球2的落地點(diǎn)在最前面，是N點(diǎn)；而小球1與2沒有碰撞前，落地位置在碰后1的落點(diǎn)前面，2的后面，因此P點(diǎn)是碰前1的落點(diǎn)位置．
②小球做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出點(diǎn)的高度決定小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，
由于小球拋出點(diǎn)的高度相同，則它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，設(shè)為t，
小球的初速度：v₁₀=

OP

t

，v₁=

OM

t

，v₂=

ON

t

，小球2碰撞前靜止，則v₂₀=0，
如果m₁?v₁₀=m₁?v₁+m₂?v₂，即m₁?v₁₀=m₁?v₁+m₂?v₂，m₁?

OP

t

=m₁?

OM

t

+m₂?

ON

t

，
m₁?

.

OP

=m₁?

.

OM

+m₂?

.

ON

，則碰撞過程中動(dòng)量守恒．
③平拋運(yùn)動(dòng)高度決定時(shí)間，水平射程由初速度和時(shí)間共同決定，因而OP與小球的質(zhì)量無關(guān)，但由于兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律平拋的初速度與小球的質(zhì)量有關(guān)，因而OM和ON與小球的質(zhì)量有關(guān)；
（2）由圖示多用電表可知，當(dāng)選用直流5mA擋時(shí)，指針對(duì)應(yīng)的刻度線是中間的刻度線，由圖示刻度線可知，電流表的分度值是0.1mA，則電流表讀數(shù)是1.65mA；如果選用的是×10Ω擋，對(duì)應(yīng)與最上面的刻度線，表盤示數(shù)是30，則歐姆表示數(shù)是30×10Ω=300Ω；
（3）由電路圖可知，該電路圖采用的是電流表的外接法，當(dāng)待測(cè)電阻阻值較小，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，采用該接法實(shí)驗(yàn)誤差減��；采用電流表外接法時(shí)，電壓測(cè)量值U是真實(shí)的，由于電壓表的分流，電流的測(cè)量值I偏大，由R=

U

I

可知，電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值．
故答案為：（1）①不放小球2時(shí)小球1落地點(diǎn)的平均位置；放上小球2后小球2的落地點(diǎn)的平均位置．
②m₁?

.

OM

+m₂?

.

ON

；③

.

OP

與小球的質(zhì)量無關(guān)，

.

OM

和

.

ON

與小球的質(zhì)量有關(guān)．（2）1.65；300；（3）小；�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)、多用電表的讀數(shù)、伏安法測(cè)電阻電流表外接法的選用條件及誤差分析，是一道綜合實(shí)驗(yàn)題，是常考問題，一定要掌握．熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)、熟悉相關(guān)實(shí)驗(yàn)，即可正確解題．