Question

7．圖甲是驗(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）△E_p=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B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△E_k=$\frac{1}{2}$mv²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1.50cm，某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.0150s，則鋼球的速度為v=1.00m/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△E_p與動(dòng)能變化大小△E_k，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．

Answer 1

分析 （1）小球下落的高度h是初末位置球心之間的高度差；
（2）掌握刻度尺讀數(shù)的方法，需估讀一位；根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出鋼球的速度．

解答 解：（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v=$\fracpv93xvx{t}=\frac{1.50×1{0}^{-2}}{0.015}m/s=1.00m/s$．
故答案為：（1）B，（2）1.50，1.00．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量；知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度．