Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律.一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條.將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經過光電門的擋光時間t可由計時器測出，取v＝作為鋼球經過A點時的速度.記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗證機械能是否守恒.

(1)用ΔEp＝mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應測量釋放時的鋼球球心到________之間的豎直距離.

A.鋼球在A點時的頂端

B.鋼球在A點時的球心

C.鋼球在A點時的底端

(2)用ΔEk＝mv2計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數如圖所示，其讀數為________cm.某次測量中，計時器的示數為0.0100s，則鋼球的速度為v＝________m/s.

(3)下表為該同學的實驗結果：

ΔEp(×10－2J)	4.892	9.786	14.69	19.59	29.38
ΔEk(×10－2J)	5.04	10.1	15.1	20.0	29.8

他發現表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，認為這是由于空氣阻力造成的.你是否同意他的觀點？請說明理由.

(4)請你提出一條減小上述差異的改進建議.

Answer 1

【答案】(1)B (2)1.50 1.50 (3)不同意 理由見 (4)見解析

【解析】(1)鋼球下落高度h，應測量釋放時鋼球球心到鋼球在A點時的球心之間的豎直距離，故選B.

(2)遮光條的寬度d＝1.50cm，鋼球的速度v＝＝1.50m/s

(3)不同意，因為空氣阻力會造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp.

(4)分別測出光電門和球心到懸點的長度L和l，計算ΔEk時，將v折算成鋼球的速度v′＝v.