Question

【題目】圖甲所示為實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。伸長可忽略的細(xì)線一端固定于鐵架臺上O點(diǎn)，另一端系一小鋼球。在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)處固定一枚鋒利的刀片，刀片的刀刃與懸線的擺動方向斜交，因而能將下擺的細(xì)線瞬間割斷，使下擺的小球水平拋出。Q點(diǎn)為小球豎直懸掛時上端點(diǎn)的位置，O′點(diǎn)是O點(diǎn)在地面上的豎直投影點(diǎn)，S為小球落地點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時，將小球拉至與O點(diǎn)等高處由靜止開始釋放，然后進(jìn)行相關(guān)測量后計(jì)算驗(yàn)證。完成以下填空：

（1）用游標(biāo)卡尺測量鋼球直徑如圖乙所示，鋼球直徑d＝_________mm；

（2）測得細(xì)線O點(diǎn)到Q點(diǎn)的長度為l，O′Q間高度為h，O′S間距離為x。本實(shí)驗(yàn)所需驗(yàn)證的表達(dá)式為________________；

（3）本實(shí)驗(yàn)造成誤差的原因眾多，試任意說出一個除空氣阻力外的其他原因：_____________；

（4）有同學(xué)說，為減小空氣阻力的影響，所選鋼球應(yīng)盡量小。對他的說法，請簡要說出你的觀點(diǎn)：____________________________。

Answer 1

【答案】7. 25 刀片割斷細(xì)線時對小球運(yùn)動的影響、各長度測量時不夠精確等 不同意該說法。因?yàn)楫?dāng)鋼球太小時，細(xì)線自身重力的影響將不可忽略

【解析】

[1]主刻度尺為7mm，游標(biāo)尺第五格對齊，所以讀數(shù)為：

[2]小球從釋放到Q點(diǎn)的過程，若機(jī)械能守恒，則：

平拋的過程方程為：

由以上幾個式子得：

[3] 刀片割斷細(xì)線時對小球運(yùn)動的影響、各長度測量時不夠精確等都會造成誤差。

[4]當(dāng)鋼球太小時，細(xì)線自身重力的影響將不可忽略，而且空氣阻力的影響也不可以忽略，所以不同意該說法。