Question

（1）甲、乙两小球沿同一直线在光滑水平面上相向运动，甲球的质量为3kg，速度大小为5m/s，乙球的质量3kg，速度大小为1m/s，碰撞后两球以共同速度运动，则碰撞后乙球动量变化的大小为

 

，系统损失的动能为

 

．
（2）如图是利用插针法测定玻璃砖ABCD折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面DC并不平行，
①出射光线O’Q与入射光线 PO

 

．（填“平行”或“不平行”）
②以入射点O为圆心，以一定长度为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线 OO’的延长线交于 F点，过 M、F点分别向法线作垂线，得到垂足 N、E两点，测得MN=1.68cm；EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=

 

．
（3）现要测量某电池的电动势（约3V）与内电阻（约1Ω），除了待测电池、电键与导线以外，请从以下器材中仅选择两种器材完成实验．
A．电压表（量程为3V，内阻约3kΩ）
B．电流表（量程为0.6A，内阻约0.1Ω）
C．滑动变阻器（全电阻20Ω，额定电流1A）
D．电阻箱（0～9999Ω）
①在右边方框内画出实验电路图；
②需要读取的数据有

 

．
③就你选择的实验方案，电池电动势的测量值与真实值相比

 

．（填“偏大”“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析：（1）根据动量守恒定律求出共同的速度，从而求出B球动量的变化量，结合能量守恒定律求出系统损失的动能．
（2）抓住光线在上表面的折射角和下表面的入射角的关系判断入射光线与出射光线是否平行．根据折射定律求出折射率的大小．
（3）通过安阻法测量电压的电动势和内阻．根据闭合电路欧姆定律，通过实验的原理确定需要测量的数据．

解答：解：（1）规定A球初速度的方向为正方向．根据动量守恒定律得，m₁v₁-m₂v₂=（m₁+m₂）v．
解得v=

m1v1-m2v2

m1+m2

=

15-3

6

m/s=2m/s．
则△p=m₂v-（-m₂v₂）=3×（2+1）kgm/s=9kgm/s．
系统损失的动能△EK=

1

2

m1v12+

1

2

m2v22-

1

2

(m 1+m2)v2v²=27J．
（2）①玻璃砖的入射面AB和出射面DC并不平行，则光线在AB面上的折射角和CD面上的入射角不等，所以出射光线O′Q与入射光线PO不平行．
②根据折射定律得，n=

MN

EF

=

1.68

1.12

=1.5．
（3）电路图如下图所示．根据E=IR+Ir知，测量的数据有I₁、I₂、R₁、R₂．将电流表的内阻等效到电源的内部，知电动势的测量直线与真实值相比相等．
故答案为：（1）9kgm/s，27J
（2）①不平行②1.5
（3）①在方框内画出实验电路图；



②I₁、I₂、R₁、R₂
③相等

点评：本题考查了动量守恒定律、能量守恒定律、测量玻璃的折射率和测量电源电动势内阻的实验，对于实验问题，关键掌握其原理．