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：
①用天平测出1、2两球的质量分别为m1、m2；
②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；
③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Δx
B．两球的落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2
C．小球直径d
D．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v0＝，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项正确。
(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＝m1v＋m2v＝ ＋ ＝＋。
(3)如果满足关系式m1v1＝m2v2，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒，因x1＝v1t1，x2＝v2t2，由平抛运动规律知，t1＝t2，故m1v1＝m2v2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] (1)B (2)＋ (3)m1x1＝m2x2
2．(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．待测电瓶，电动势约为3 V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3 V，内阻约为3 kΩ
C．定值电阻R0，阻值未知
D．滑动变阻器R，最大阻值为Rm
E．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V1和V2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V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1U2图象如图丙所示，图中直线斜率为k，在横轴上的截距为a，则电瓶的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、a、R0表示)。
