题目内容
（2009?湘潭模拟）（1）为了验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：
A．用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2，且m1＞m2）．
B．按照如图1所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．
C．先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．
D．将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．
E．用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图1中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF．
根据该同学的实验，回答下列问题：
①小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图1中的
②用测得的物理量来表示，只要满足关系式
（2）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图2所示的测量电路．
①请完成下列操作过程：
第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2合向a，然后闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1．
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，
②根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=
-
-
．
③根据实验原理图3连接好实物图．
A．用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2，且m1＞m2）．
B．按照如图1所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．
C．先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．
D．将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．
E．用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图1中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF．
根据该同学的实验，回答下列问题：
①小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图1中的
D
D
点，m2的落点是图中的F
F
点．②用测得的物理量来表示，只要满足关系式
m1
=m1
+m2
| LE |
| LD |
| LF |
m1
=m1
+m2
，则说明碰撞中动量是守恒的．| LE |
| LD |
| LF |
（2）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图2所示的测量电路．
①请完成下列操作过程：
第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2合向a，然后闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1．
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，
将单刀双掷开关S2合向b，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．
将单刀双掷开关S2合向b，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．
．②根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=
| U1 |
| I1 |
| U2 |
| I2 |
| U1 |
| I1 |
| U2 |
| I2 |
③根据实验原理图3连接好实物图．
分析：（1）根据平抛运动的规律得出小球平抛运动的初速度与L的关系，通过用L代替速度得出动量守恒的表达式．
（2）考虑电流表的内阻，结合欧姆定律得出电压表和电流表示数比值的表达式，联立解出待测电阻的大小．根据电路图连接好实物图．
（2）考虑电流表的内阻，结合欧姆定律得出电压表和电流表示数比值的表达式，联立解出待测电阻的大小．根据电路图连接好实物图．
解答：解：（1）不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，将落在E点，小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图1中的D点，m2的落点是图中的F点．
设斜面倾角为θ，小球平抛运动，由Lsinθ=
gt2，Lcosθ=vt，
则有：v=
得抛出速度v∝
，验证动量是否守恒的表达式为：m1v0=m1v1+m2v2，
即：m1
=m1
+m2
．
（2）①第二步：将单刀双掷开关S2合向b，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．
②当S2合向a时有：Rx+RA+R1=
当S2合向b时有：RA+R1=
解以上两式得：Rx=
-
．
③根据电路图连接实物图，如图所示．
故答案为：（1）①D、F； ②m1
=m1
+m2
（2）①将单刀双掷开关S2合向b，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．
②Rx=
-
③如图所示．
设斜面倾角为θ，小球平抛运动，由Lsinθ=
| 1 |
| 2 |
则有：v=
|
得抛出速度v∝
| L |
即：m1
| LE |
| LD |
| LF |
（2）①第二步：将单刀双掷开关S2合向b，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．
②当S2合向a时有：Rx+RA+R1=
| U1 |
| I1 |
当S2合向b时有：RA+R1=
| U2 |
| I2 |
解以上两式得：Rx=
| U1 |
| I1 |
| U2 |
| I2 |
③根据电路图连接实物图，如图所示．
故答案为：（1）①D、F； ②m1
| LE |
| LD |
| LF |
（2）①将单刀双掷开关S2合向b，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．
②Rx=
| U1 |
| I1 |
| U2 |
| I2 |
③如图所示．
点评：验证动量守恒定律考查了与平抛运动的综合，知道等效代替运用的优越性，伏安法测电阻实验考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是能根据电路图得出测量待测电阻实验的原理．
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