Question

【題目】為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示．當(dāng)有不透光物體從光電門(mén)間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，所用的光電門(mén)傳感器可測(cè)的最短時(shí)間為0.01 ms.將具有很好擋光效果的寬度為d＝3.8×10－3 m的黑色磁帶水平貼在透明直尺上．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過(guò)光電門(mén)．某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δti與圖中所示的高度差Δhi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示(表格中M為直尺質(zhì)量，g取9.8 m/s2)．

	Δti(×10－3s)	vi＝ (m·s－1)	ΔEki＝Mvi2－Mv12	Δhi(m)	MgΔhi
1	1.21	3.13
2	1.15	3.31	0.58M	0.06	0.58M
3	1.00	3.78	2.24M	0.23	2.25M
4	0.95	4.00	3.10M	0.32	3.14M
5	0.90	4.22	4.01M	0.41	______

(1)從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度是利用vi＝求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是____．

(2)請(qǐng)將表格中數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整______．(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)

(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：____．

(4)從該實(shí)驗(yàn)可得ΔEk－Δh的圖象是___．

Answer 1

【答案】瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度 4.02M 在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量 C

【解析】

第一空.瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度，故直尺上磁帶通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度可利用 求出．

第二空.從第5點(diǎn)到第1點(diǎn)間重力勢(shì)能的減小量為：△Ep=Mg△h5=M×9.8×0.41≈4.02M；

第三空.從表中數(shù)據(jù)可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量．

第四空.根據(jù)動(dòng)能定理可知：mg△h=△Eh，故△Eh-△h的圖象是直線，故C正確．