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1、实验题 15 分保分练 (四 )(时间： 15 分钟分值： 15 分 )1 (6 分)如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在弹簧两端各放置一个金属小球 (两球直径略小于管径且与弹簧不相连 )，压缩弹簧并锁定。现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射。按下述步骤进行实验：用天平测出 1、 2 两球的质量分别为m1、m2；用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、 Q。回答下列问题。(1) 要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有_。(已知重力加速度为g)A弹簧的压缩量xB两球的落点 P、 Q
2、 到对应管口 M 、N 的水平距离 x1、 x2C小球直径 dD两球从管口弹出到落地的时间t1、t2(2)根据测量结果，可得弹性势能的表达式为Ep _。(3)如果满足关系式 _，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒 (用上述所测得的物理量来表示)。解析 (1)弹簧的弹性势能等于两球的初动能之和，要求解两球的初动能必须知道两球的质量和各自弹射的初速度，由平抛运动规律，可知初速度公式为v 0 x ，故还需要测出两球落点 P、Q 到对应管口 M 、N 的水平距离 x1、x2，B 2hg项正确。1(2)因弹簧的弹性势能全部转化为两小球的初动能，故弹簧的弹性势能Ep 22 12 m1m2m1gx1
3、2 m2gx22m1v 1 2m2v 2 2 2 4h 4h 。(3)如果满足关系式 m1v 1m2v 2，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒，因 x1 v1t1，x2v 2t2，由平抛运动规律知， t1 t2，故 m1 v1m2v2 成立，即m1x1 m2x2 成立，则说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。答案22(3)m1 1m2 2m gxm gx1122 (1)B (2) 4h4hxx2(9 分)目前汽车上都有车载电瓶作为备用电源，电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电瓶的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一块旧的车载电瓶充满电，准备利用下列器材测量电瓶的电动势和内阻：A待测电
4、瓶，电动势约为3 V，内阻约几欧姆B直流电压表 V 1、 V 2，量程均为 03 V ，内阻约为 3 k C定值电阻 R0，阻值未知D滑动变阻器 R，最大阻值为 RmE导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙虚线框中画出相应的电路图。(2)实验之前，需要利用该电路测出定值电阻 R0 的阻值，方法是先把滑动变阻器 R 调到最大阻值 Rm，再闭合开关，电压表 V 1 和 V 2 的读数分别为 U10、U20，则R0_(用 U10、U20、Rm 表示 )。(3)实验中移动滑动变阻器的滑片，读出电压表V 1 和 V2 的多组数据 U1、 U2，描绘出 U12 图象如图丙所示，图中直线斜率为k
5、，在横轴上的截距为 a，则电瓶-U的电动势 E _，内阻 r_(用 k、a、R0 表示 )。解析 (1)滑动变阻器和定值电阻串联，电压表 V 1 测量滑动变阻器两端的电压，电压表 V 2 测量路端电压，电路图如图所示。U20(2)串联电路电流处处相等， 滑动变阻器接入电路的阻值为Rm，所以 R0RmU10URRm ，解得定值电阻 R020 U10 mU10。(3)滑动变阻器 R 两端的电压为U1，路端电压为 U2，则定值电阻两端的电压U2U1U2E Ir EU2 U1为 U2U1，干路电流 I ，由闭合电路欧姆定律可得R0R0r，整理可得U1 1 R02 R0 ，结合图象可得1R0k，R0 ，从而可得r Ur Err 0EaR电瓶内阻 rkR01，电动势 E kka1。答案 (1)见解析图 (2)U20U10(3)kaR0U10Rmk1k 1
