Question

（1）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒守恒，滑块1的质量为M₁，滑块2的质量为M₂，两个遮光条的宽度是相等的．
①气垫导轨已经调节到了水平，实验时滑块2在图中的位置处于静止状态，将滑块1从图示位置以某一向左的初速度释放，由数字计时器1读出滑块1的遮光条通过光电门1的时间△t₁．
②滑块1撞击到滑块2后两者会立刻连接在一起，滑块2的遮光条刚过光电门2，两个滑块在障碍物的作用下即停止运动，在本次实验中除了已经测量出的物理量和已知的物理量，至少还需要测量的一个物理量是    （文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验中，如果等式    在实验误差允许的范围内成立（用测量的物理量的符号表示），就可以验证动量守恒定律．
（2）①有一内阻未知（约20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流电压表．
某同学想通过一个多用电表中的欧姆档，直接去测量上述电压表的内阻，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆档的选择开关拨至倍率“×    ”挡．
先将红、黑表笔短接调零后，应选用2的图    （选填：“图2”或“图3”式连接．
在实验中，欧姆表的刻度盘如图4示，电压表的电阻应为    Ω，若这时电压表的读数为1.6V，由此算出此欧姆表中电池的电动势为    V．

Answer 1

【答案】分析：（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量碰撞前后滑块的速度，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．
（2）选择倍率的原则是让指针指在刻度盘的中间位置附近，欧姆表的内部电源的正极与外部负极插孔相连，欧姆表的读数为示数乘以倍率，由闭合电路的欧姆定律求电动势．
解答：解：（1）②要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量碰撞前后滑块的速度，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．
所以至少还需要测量的一个物理量是遮光条的宽度d．
③碰撞前滑块1的速度v₁=，碰撞前系统的动量P=M₁
碰撞后滑块1和2的速度v₂=，碰撞后系统的动量P′=（M₂+M₁）
本实验中，如果等式M₁=（M₂+M₁）在实验误差允许的范围内成立，就可以验证动量守恒定律．
（2）当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，根据读数为：示数×倍率=读数知，选择×1K的挡较好；
欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图2正确；
欧姆表的读数为：40×1K=40KΩ；
由题意知欧姆表的内阻为30KΩ，与电压表的内阻40KΩ串联，由欧姆定律可知：
E=I（r+R）=（3×10⁴+4×10⁴）=2.8V．
故答案为：（1）遮光条的宽度d，M₁=（M₂+M₁）．
（2）×1k，图2，40k，2.8
点评：（1）知道运用光电门测量瞬时速度的原理．
（2）本题考查了欧姆表的结构、读数和欧姆定律，题目难度不大．