Question

【題目】圖甲為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置。一根輕細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺(tái)上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方。在鋼球底部豎直地粘住一片質(zhì)量不計(jì)、寬度為d的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間t可由計(jì)時(shí)器測(cè)出。記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t。

（1）用Ep=mgh計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)的鋼球球心到_________之間的豎直距離。

A．鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端

B．鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心

C．鋼球在A點(diǎn)時(shí)的底端

（2）用計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測(cè)量遮光條寬度，示數(shù)如圖乙所示，則遮光條寬度為________cm，某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.0150 s，則鋼球的速度為v=______m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢(shì)能變化大小Ep與動(dòng)能變化大小Ek，發(fā)現(xiàn)鋼球動(dòng)能變化大小Ek大于勢(shì)能變化大小Ep，則主要原因是________________________________。

Answer 1

【答案】 （1）B （2）1.50 1.00 （3）遮光條過(guò)光電門時(shí)的速度大于鋼球過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度

【解析】（1）小球下落的高度h是初末位置球心之間的高度差，即鋼球下落的高度h應(yīng)為釋放時(shí)的鋼球球心到鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心之間的豎直距離，故選B．

（2）遮光條寬度為1.50cm，根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，鋼球的速度 ．

（3）鋼球動(dòng)能變化大小Ek大于勢(shì)能變化大小Ep，則主要原因是遮光條過(guò)光電門時(shí)的速度大于鋼球過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度.