Question

【題目】某同學為驗證“動能定理”設計了如圖1所示的實驗裝置：用一個電磁鐵吸住一個小鋼球；當將電磁鐵斷電后，小鋼球由靜止開始向下加速運動；小鋼球經過光電門時，計時裝置將記錄小鋼球通過光電門所用的時間t，用游標卡尺測出小鋼球的直徑d，用直尺測量出小鋼球由靜止開始下降至光電門時的高度h，當地的重力加速度為g，那么

（1）測量小鋼球的直徑結果如圖1所示，則小鋼球的直徑d= cm．

（2）忽略了空氣阻力的影響，該同學驗證“動能定理”的表達式為 （用題中字母表示）．

（3）如果用這套裝置驗證機械能守恒定律，下面的做法能提高實驗精度的是 ．

A．在保證其他條件不變的情況下，減小小球的直徑

B．在保證其他條件不變的情況下，增大小球的直徑

C．在保證其他條件不變的情況下，增大小球的質量

D．在保證其他條件不變的情況下，減小小球的質量

Answer 1

【答案】（1）1．326（2）（3）AC

【解析】試題分析：（1）由圖示游標卡尺可知，其示數為13mm+13×0．02mm=11．26mm=1．326cm．

（2）該同學在驗證“動能定理”的過程中，需要驗證的表達式為：mgh=mv2，其中可知，．

（3）實驗方案為：以小球通過光電門的時間得到小球的平均速度，以此來表示瞬時速度，然后驗證：mgh＝mv2，即gh＝v2是否成立，由此驗證機械能守恒，故：小球的直徑越小v越精確，故A正確，B錯誤．由于實際存在阻力故：mghfh＝mv2，即：．可知所以質量越大，這一項越小，精確性越高，故C正確，D錯誤．故選AC。