Question

（1）在研究碰撞中的動量守恒實驗中，讓質量為m₁的小球從圓弧軌道上沿軌道向下運動，去碰原來靜止在小支柱上的質量為m₂的小球．
①選用小球時，應滿足[]
A．m₁=m₂ B．m₁＞m₂
C．m₁＜m₂ D．m₁＜＜m₂
②實驗要求[]
A．圓弧軌道必須是光滑的
B．軌道末端的切線是水平的
C．m₁與m₂的球心在碰撞的瞬間在同一高度
D．m₁每次都從同一高度釋放（無初速）
③必須測量[]
A．小球質量m₁和m₂
B．小球半徑r₁和r₂
C．桌面到地面的高度h
D．小球m₁的起始高度
E．小球的飛行時間
F．小球m₁未碰撞時飛出的水平距離
G．小球m₁和m₂碰撞后兩球飛出的水平距離


（2）（10分）有一個額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，現要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線，有下列器材供選用：
A．電壓表（0～3V，內阻6kΩ）
B．電壓表（0～15V，內阻30kΩ）
C．電流表（0～3A，內阻0.1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內阻0.5Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，2A）
F．滑動變阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄電池（電動勢6V，內阻不計）
①用如圖所示的電路進行測量，電壓表應選用______，電流表應選用______滑動變阻器應選用______．（用序號字母表示）
②通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示．由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為______Ω．
③若將此燈泡與電動勢6V、內阻不計的電源相連，要使燈泡正常發光，需串聯一個阻值為______Ω的電阻．

Answer 1

（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
在碰撞過程中動能守恒，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，
故選B
②為了保證小球做平拋運動，必須使斜槽的末端切線水平且m₁與m₂的球心在碰撞的瞬間在同一高度．為了保證每次小球運動的情況相同，故應該讓入射小球a每次從同一位置滾下．所以BCD正確，圓弧軌道不需要是光滑，故A錯誤．
故選BCD
③由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運動的初速度．將需要驗證的關系速度用水平位移替代，要驗證動量守恒還需要測量兩個小球質量．所以需要測量的是ABFG．
（2）①因燈泡的額定電壓為2.8V，為保證安全選用的電壓表量程應稍大于2.8V，但不能大太多，量程太大則示數不準確；故只能選用A電壓表；
由P=UI得，燈泡的額定電流I=

P

U

=

0.8

2.8

A=0.286A，故電流表應選擇0～0.6A的量程，故選D；
變阻器用分壓接法，應選小阻值的E．
②根據U-I圖象讀出電壓為2.8V時的電流為0.28A，所以R=

U

I

=

2.8

0.28

=10Ω；
③電阻兩端的電壓U=6-2.8V=3.2V，電流為0.28A，所以R=

U

I

=

3.2

0.28

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