(I)驗證碰撞中的動量守恒為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失),某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟作了如下實驗:
①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m
1和m
2,且m
1>m
2;
②如圖1安裝好實驗裝置.將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端;
③先不放小球m
2,讓小球m
1從斜槽頂端A處由靜止?jié)L下,記下小球m
1在斜面上的落點位置;
④將小球m
2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m
1從斜槽頂端A處由靜止?jié)L下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m
1和 m
2在斜面上的落點位置;
⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離.圖中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為L
D、L
E、L
F.
根據(jù)該同學(xué)的實驗,回答下列問題:
(1)小球m
1與 m
2發(fā)生碰撞后,m
1的落點是圖中的
D
D
點,m
2的落點是圖中的
F
F
點;
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式
,則說明碰撞中動量是守恒的;
(3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式
,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.
(II)現(xiàn)有一電池,其電動勢E約為9V,內(nèi)阻r在35~55Ω范圍內(nèi),最大允許電流為50mA.為測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學(xué)利用如圖2甲所示的電路進行實驗.圖中電壓表的內(nèi)電阻很大,對電路的影響可以不計;R為電阻箱,阻值范圍為0~9999Ω; R
0為保護電阻.
(1)實驗室備有的定值電阻R
0有以下幾種規(guī)格,本實驗應(yīng)選用
C
C
A.10Ω,2.5W B.50Ω,1.0W C.150Ω,1.0W D.1500Ω,5.0W
(2)按照圖2甲所示的電路圖,將圖2乙的實物連接成實驗電路.
(3)該同學(xué)接好電路后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U,再改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),然后通過作出有關(guān)物理量的線性圖象,求得電源的電動勢E和內(nèi)阻r.
a.請寫出與你所作線性圖象對應(yīng)的函數(shù)表達式
.
b.請在圖2丙的虛線框內(nèi)坐標(biāo)中作出定性圖象(要求標(biāo)明兩個坐標(biāo)軸所表示的物理量,用符號表示)
c.圖2丙中
縱軸截距的倒數(shù)或斜率除以縱軸截距的絕對值
縱軸截距的倒數(shù)或斜率除以縱軸截距的絕對值
表示E,
斜率除以縱軸的截距或縱軸截距的倒數(shù)的絕對值
斜率除以縱軸的截距或縱軸截距的倒數(shù)的絕對值
表示r.