Question

（1）如圖甲為驗(yàn)證小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒的裝置圖。

①如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=     cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小球從光電門正上方固定位置O點(diǎn)由靜止釋放，小球恰能從光電門正中穿過(guò)，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出小球通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，就可知道物體通過(guò)光電門的速度大小約為v=     （用字母表示）．

②已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g，除了①中測(cè)得的數(shù)據(jù)外，要完成實(shí)驗(yàn)，還必須要測(cè)量的物理量是________．

A. 小球的質(zhì)量m               B. 小球的體積V

C. 光電門與O點(diǎn)之間的豎直距離h

D．小球自初始位置O至下落到A位置時(shí)所用的時(shí)間t

③改變A的位置，測(cè)得多組相應(yīng)的數(shù)據(jù)，作出­h圖像，由圖像算出其斜率k，當(dāng)k＝______時(shí)，可以認(rèn)為小球在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．

Answer 1

【答案】1）①0.455，；②C；③g

【命題立意】本題旨在考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

【解析】①游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d=4mm+11×0.05mm=0.455mm，

由某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中時(shí)刻的瞬時(shí)速度得，小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=；

②小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv²，即gh=v²，故需要測(cè)量小球下落到每一個(gè)速度傳感器時(shí)的速度v和高度h，不需要測(cè)量小球的質(zhì)量m，體積V和下落時(shí)間時(shí)間t．故C正確，ABD錯(cuò)誤．

③由mgh=mv²，得v²=gh，則﹣h圖象的斜率k=g．

故答案為：（1）①0.455，；②C；③g．

【舉一反三】： 本實(shí)驗(yàn)以小球做自由落體運(yùn)動(dòng)為例，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，根據(jù)方程mgh=mv²，分析﹣h圖象斜率的意義是常用的方法。