题目

题型：不详难度：来源：

（1）在研究碰撞中的动量守恒实验中，让质量为m₁的小球从圆弧轨道上沿轨道向下运动，去碰原来静止在小支柱上的质量为m₂的小球．
①选用小球时，应满足[]
A．m₁=m₂ B．m₁＞m₂
C．m₁＜m₂ D．m₁＜＜m₂
②实验要求[]
A．圆弧轨道必须是光滑的
B．轨道末端的切线是水平的
C．m₁与m₂的球心在碰撞的瞬间在同一高度
D．m₁每次都从同一高度释放（无初速）
③必须测量[]
A．小球质量m₁和m₂
B．小球半径r₁和r₂
C．桌面到地面的高度h
D．小球m₁的起始高度
E．小球的飞行时间
F．小球m₁未碰撞时飞出的水平距离
G．小球m₁和m₂碰撞后两球飞出的水平距离


（2）（10分）有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～3V，内阻6kΩ）
B．电压表（0～15V，内阻30kΩ）
C．电流表（0～3A，内阻0.1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）
①用如图所示的电路进行测量，电压表应选用______，电流表应选用______滑动变阻器应选用______．（用序号字母表示）
②通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω．
③若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为______Ω的电阻．

答案

（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
在碰撞过程中动能守恒，故有

1

2

m₁v₀²=

1

2

m₁v₁²+

1

2

m₂v₂²
解得v₁=

m1-m2

m1+m2

v0
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m₁-m₂＞0，
故选B
②为了保证小球做平抛运动，必须使斜槽的末端切线水平且m₁与m₂的球心在碰撞的瞬间在同一高度．为了保证每次小球运动的情况相同，故应该让入射小球a每次从同一位置滚下．所以BCD正确，圆弧轨道不需要是光滑，故A错误．
故选BCD
③由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代，要验证动量守恒还需要测量两个小球质量．所以需要测量的是ABFG．
（2）①因灯泡的额定电压为2.8V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于2.8V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用A电压表；
由P=UI得，灯泡的额定电流I=

P

U

=

0.8

2.8

A=0.286A，故电流表应选择0～0.6A的量程，故选D；
变阻器用分压接法，应选小阻值的E．
②根据U-I图象读出电压为2.8V时的电流为0.28A，所以R=

U

I

=

2.8

0.28

=10Ω；
③电阻两端的电压U=6-2.8V=3.2V，电流为0.28A，所以R=

U

I

=

3.2

0.28

=11.4Ω；
故答案为：（1）①B       ②BCD    ③ABFG；
（2）①A，D，E；②10．③11.4