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(2011?北京)(1)用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件
S
S
,使指针对准电流的“0“刻线.②将K旋转到电阻挡“×l00“的位置.
③将插入“十“、“-“插孔的表笔短接,旋动部件
T
T
,使指针对准电阻的
0刻线
0刻线
 (填“0刻线“或“∞刻线“).
④将两表笔分别与侍测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按
ADC
ADC
的顺序避行操作,再完成读数测量.
A.将K旋转到电阻挡“×1k“的位置    B.将K旋转到电阻挡“×10“的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(2)如图2,用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量
C
C
  (填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h      B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.
然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是
ADE或DEA或DAE
ADE或DEA或DAE
.(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量ml、m2B.测量小球m1开始释放高度h   C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N       E.测量平抛射程OM,ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为
m1?OM+m2?ON=m1OP
m1?OM+m2?ON=m1OP
 (用②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
 (用②中测量的量表示).
④经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示.碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1?,则p1:p1?=
14
14
:11;若碰撞结束时m2的动量为p2?,则p1?:p2?=11:
2.9
2.9

实验结果表明,碰撞前、后总动量的比值
p1p1+p2
1~1.01
1~1.01

⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为
76.8
76.8
cm.
分析:(1)多用电表测量电阻时,需将选择开关旋到殴姆档某一位置,接着机械校零,然后殴姆调零后,测量电阻读出示数.注意示数是由刻度值与倍率的乘积.当发现指针偏转太小时,则需要选择更大的倍率.
(2)验证动量守恒定律实验中,质量可测而瞬时速度较难.因此采用了落地高度不变的情况下,水平射程来反映平抛的初速度大小,所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度.过程中小球释放高度不需要,小球抛出高度也不要求.最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒.
解答:解:(1)首先要对表盘机械校零,所以旋动部件是S.接着是欧姆调零,将“十“、“-“插孔的表笔短接,旋动部件T,让表盘指针指在最右端零刻度处.当两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,必须将指针在中间刻度附近,所以要将倍率调大.原因是指针偏转小,则说明刻度盘值大,现在要指针偏大即刻度盘值要小,则只有调大倍率才会实现.所以正确顺序ADC
   故答案为:①S;   ③T;  0刻线;  ④ADC.
(2)验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度.故答案是C
  实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.测量平均落点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必须的,而且D要在E之前.至于用天平秤质量先后均可以.所以答案是ADE或DEA或DAE
 设落地时间为t,则v1=
OP
t
v
1
=
OM
t
v
2
=
ON
t

而动量守恒的表达式是mv1m1
v
1
+m2
v
2

动能守恒的表达式是
1
2
m1
v
2
1
=
1
m1
v
′2
1
+
1
2
m2
v
′2
2

所以若两球相碰前后的动量守恒,则m1?OM+m2?ON=m1?OP 成立
若碰撞是弹性碰撞,动能是守恒的,则有m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2成立
碰撞前后m1动量之比:
P1
P
1
=
OP
OM
=
44.8
35.2
=
14
11

P
1
P
2
=
m1? OM
m2? ON
=
45.0×35.2
7.5×55.68
=
11
2.9

P1
P
1
+
P
2
=
m1? OP
m1?OM+ m2? ON
=
45×44.8
45×35.2+7.5×55.08
=1.01
发生弹性碰撞时,被碰小球获得速度最大,根据
动量守恒的表达式是mv1m1
v
1
+m2
v
2

动能守恒的表达式是
1
2
m1
v
2
1
=
1
m1
v
′2
1
+
1
2
m2
v
′2
2

联立解得
v
2
=
2m1
m1+m2
v1
,因此最大射程为S=
2×45
45+7.5
×44.8cm
=76.8cm
 故答案为:①C; ②ADE或DEA或DAE;③m1?OM+m2?ON=m1OP;  m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
    ④14;  2.9;   1.01;     ⑤76.8.
点评:(1)掌握多用电表如何测量电阻及怎样读数,知道电阻刻度盘是不均匀的.
(2)验证动量守恒定律中,学会在相同高度下,水平射程来间接测出速度,并利用动能守恒定律来解最大速度.
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