實驗題限時突破(二)(限時：15分鐘)22．(6分)圖1為驗證動量守恒定律的實驗裝置，實驗中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球，按下面步驟進行實驗：圖1①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2；②安裝實驗裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，再將一斜面BC連接在斜槽末端；③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，標(biāo)記小球在斜面上的落點位置P；④將小球m2放在斜槽末端B處，仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標(biāo)記小球m1、m2在斜面上的落點位置；⑤用毫米刻度尺測出各落點位置到斜槽末端B的距離．圖中M、P、N點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置，從M、P、N到B點的距離分別為sM、sP、sN.依據(jù)上述實驗步驟，請回答下面問題：(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足m1________m2(填寫“>”、“＝”或“<”)；(2)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點是圖中______點，m2的落點是圖中________點；(3)用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示，只要滿足關(guān)系式____________，就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的；(4)若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞，用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示，只需比較__________與__________________是否相等即可．答案(1)＞(2)MN(3)m1eq\r(sP)＝m1eq\r(sM)＋m2eq\r(sN)(4)m1sPm1sM＋m2sN解析(1)為了防止入射球碰后反彈，一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量；(2)小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度大于小球m1的速度，都做平拋運動，所以碰撞后m1球的落點是M點，m2球的落點是N點；(3)碰撞前，小球m1落在題圖中的P點，設(shè)其水平初速度為v1，小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點在M點，設(shè)其水平初速度為v1′，m2的落點是N點，設(shè)其水平初速度為v2.設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α，由平拋運動規(guī)律得：sMsinα＝eq\f(1,2)gt2，sMcosα＝v1′t解得：v1′＝eq\r(\f(gsMcos2α,2sinα))同理可解得：v1＝eq\r(\f(gsPcos2α,2sinα))，v2＝eq\r(\f(gsNcos2α,2sinα))，所以只要滿足：m1v1＝m1v1′＋m2v2，即：m1eq\r(sP)＝m1eq\r(sM)＋m2eq\r(sN)，則說明兩球碰撞過程中動量守恒；(4)如果小球的碰撞為彈性碰撞，則應(yīng)滿足：eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)代入以上速度表達式可知，應(yīng)滿足公式為：m1sP＝m1sM＋m2sN；故需要驗證：m1sP和m1sM＋m2sN相等．23．(9分)某實驗探究小組利用半偏法測量電壓表內(nèi)阻，實驗室提供了下列實驗器材：A．待測電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約為3000Ω)B．電阻箱R1(最大阻值為9999.9Ω)C．滑動變阻器R2(最大阻值為10Ω，額定電流為2A)D．電源E(電動勢為6V，內(nèi)阻不計)E．開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干(1)虛線框內(nèi)為探究小組設(shè)計的部分測量電路，請你補畫完整；(2)根據(jù)設(shè)計的電路圖，連接好實驗電路，進行實驗操作，請你補充完善下面操作步驟．首先閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片，使電壓表達到滿偏；保持________不變，斷開開關(guān)________(選填“S1”或“S2”)，調(diào)節(jié)________的阻值，使電壓表示數(shù)達到半偏，讀取并記錄此時電阻箱的阻值R(3)實驗測出的電壓表內(nèi)阻R測＝_______