Question

【題目】用如圖a所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)電磁鐵控制小鐵球從P處自由下落，小鐵球依次通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)甲、乙，測(cè)得遮光時(shí)間分別為和，兩光電門(mén)中心點(diǎn)間的高度差為h。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球直徑的示數(shù)如圖b所示，則小鐵球的直徑d =__________mm；

（2）為驗(yàn)證動(dòng)能定理，還需知道的物理量是__________________________（填物理量名稱(chēng)及符號(hào)），驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為：__________________________________________；

（3）由于光電門(mén)甲出現(xiàn)故障，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)只改變光電門(mén)乙的高度，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)獲得多組數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出各次小鐵球通過(guò)光電門(mén)乙時(shí)的速度v，并作出v2-h圖像。圖(c)中給出了a、b、c三條直線(xiàn)，他作出的圖像應(yīng)該是直線(xiàn)_________；由圖像得出，小鐵球初始位置P到光電門(mén)甲中心點(diǎn)的高度差為_________cm，鐵球通過(guò)光電門(mén)甲時(shí)的速度為_________m/s(兩空均保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】6.30 重力加速度g a 10 1.4

【解析】

第一空.小鐵球的主尺讀數(shù)為6mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×6mm=0.30mm，則小鐵球的直徑為6.30mm．

第二空.第三空.根據(jù)動(dòng)能定理知，，而，，則驗(yàn)證的動(dòng)能定理表達(dá)式為，可知還需要測(cè)量的物理量是重力加速度g．

第四空.改變光電門(mén)乙的高度，根據(jù)知，，知正確的圖線(xiàn)為直線(xiàn)a.

第五空.第六空.當(dāng)v=0時(shí)，h=-10.0cm，小鐵球到光電門(mén)甲中心點(diǎn)的高度差，小鐵球通過(guò)光電門(mén)甲時(shí)的速度．