Question

【題目】某同學(xué)做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。測(cè)量出光電門到放在試管夾上質(zhì)量為m＝0.1kg的小鐵球重心豎直的距離為x;打開試管夾，由靜止釋放小鐵球，小球經(jīng)過正下方的固定在鐵架臺(tái)上的光電門時(shí)，與光電門連接的傳感器可以記錄小鐵球經(jīng)過光電門的時(shí)間。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得小鐵球直徑如圖乙所示，其直徑D=_______ mm。

(2)從與光電門連接的傳感器上讀出小鐵球經(jīng)過光電門的時(shí)間t＝2ms，小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的速度＝_____m/s則小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的動(dòng)能Ek=_______J。(兩空計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)多次改變光電門的位置，測(cè)量出光電門到小鐵球的重心豎直的距離x并計(jì)算出小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描繪2-x圖象去驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。若實(shí)驗(yàn)中小鐵球所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2—x圖象是下圖中的_____。

Answer 1

【答案】8.478（8.476-8.479） 4.2 0.88 A

【解析】

（1）[1]如圖乙所示，螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×47.8mm=0.478mm．其直徑D=8.478mm。

[2]小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的速度

[3]所以小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的動(dòng)能。

（3）[4]從理論上分析，由機(jī)械能守恒定律有

得與x成正比，選項(xiàng)A正確。