Question

【題目】某興趣小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，通過(guò)電磁鐵控制的小球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)，通過(guò)與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器圖中未畫(huà)出記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t，測(cè)出A、B之間的距離實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門(mén)位置使小球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門(mén)中的激光束．

若用該套裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知重力加速度為g，還需要測(cè)量的物理量為______．

A.A點(diǎn)與地面間的距離H

B.小球的質(zhì)量m

C.小球從A到B的下落時(shí)間

D.小球的直徑d

若用該套裝置進(jìn)行“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，大家提出以下幾種猜想：；；

用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑如圖2所示，則小球直徑為______cm，某次小球通過(guò)光電門(mén)毫秒計(jì)數(shù)器的讀數(shù)為，則該次小球通過(guò)光電門(mén)B時(shí)的瞬時(shí)速度大小為______．

調(diào)節(jié)光電門(mén)B的位置，計(jì)算出小球每次通過(guò)光電門(mén)B的速度、、、，并測(cè)出小球在A、B間的下落高度、、、，然后繪制了如圖3所示的圖象根據(jù)繪制出的圖象，若為了更直觀地看出h和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)該繪制______．

A.圖象

B.圖象

C.圖象

D.圖象．

Answer 1

【答案】D; 1.14; 3.8; A;

【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，因此需要測(cè)量物體自由下落的高度，以及物體通過(guò)B點(diǎn)的速度大小，在測(cè)量速度時(shí)我們利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，因此明白了實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測(cè)量的數(shù)據(jù)利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，由此可以求出小鐵球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度，根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可以求出所要求的關(guān)系式．

游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．

在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于物體受恒力作用，所以得出合外力做功與物體速度變化的關(guān)系，再進(jìn)行判斷．

、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門(mén)的距離，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C、利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；

D、利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確；

故選：D．

游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為：，游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度與上面對(duì)齊，故讀數(shù)為：，

故最終讀數(shù)為：；

利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度代替瞬時(shí)速度，因此有：

小球從A點(diǎn)自由下落，所以有：，

若為了更直觀地看出h和v的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)該繪制圖象故選：A．

故答案為：，．