Question

㈠(6分)

某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小物體自由下落時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個(gè)光電門傳感器。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小物體上寬度為d的擋光片通過(guò)A的擋光時(shí)間為t₁，通過(guò)B的擋光時(shí)間為t₂。為了證明小物體通過(guò)A、B時(shí)的機(jī)械能相等，還需要進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)測(cè)量和列式證明。

⑴選出下列必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)量步驟

A.用天平測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體的質(zhì)量m

B.測(cè)出A、B兩傳感器之間的豎直距離h

C.測(cè)出小物體釋放時(shí)離桌面的高度H

D.用秒表測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體通過(guò)A、B兩傳感器的時(shí)間△t

⑵若該同學(xué)用d和t的比值來(lái)反映小物體經(jīng)過(guò)A、B光電門時(shí)的速度，并設(shè)想如果能滿足________________________關(guān)系式，即能證明在自由落體過(guò)程中小物體的機(jī)械能是守恒的。

⑶該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能會(huì)引起明顯誤差的地方是(請(qǐng)寫出一種)： _____________。

㈡(12分)物體在空中下落的過(guò)程中，重力做正功，物體的動(dòng)能越來(lái)越大，為了“探究重力做功和物體動(dòng)能變化間的定量關(guān)系”，我們提供了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置。

⑴某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合右圖設(shè)計(jì)一個(gè)本實(shí)驗(yàn)情景的命題：

如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測(cè)定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的 　①　 ，通過(guò)光電門時(shí)的�、凇�，試探究外力做的功�、邸�與小球動(dòng)能變化量

④  的定量關(guān)系。(請(qǐng)?jiān)冖佗诳崭裉幪顚懳锢砹康拿�稱和對(duì)應(yīng)符號(hào)；在③④空格處填寫數(shù)學(xué)表達(dá)式。)

⑵某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)字。

①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50kg；

②用游標(biāo)尺測(cè)出小球的直徑為10.0mm；

③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm；

④電磁鐵先通電，讓小球             。

⑤　        　，小球自由下落。

⑥在小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過(guò)光電門所用時(shí)間為2.50×10^－3s，由此可算得小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為　    　m/s。

⑦計(jì)算得出重力做的功為　   　J，小球動(dòng)能變化量為　      J。(g取10m/s²，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

⑶試根據(jù)在⑵條件下做好本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：　                 。

 

Answer 1

【答案】

一）⑴B �、�   ⑶物體擋光的寬度d不能大、h的測(cè)量不對(duì)

㈡(12分)

⑴位移s ，  速度v　，  　mgs　

⑵④ 吸在開始端  。

⑤　電磁鐵斷電　

⑥　4　m/s。

⑦　4.04　J，　4.00  J。

⑶　在誤差允許范圍內(nèi)，重力做的功與物體動(dòng)能的變化量相等　。

【解析】略