Question

【題目】圖甲為驗證機械能守恒定律的裝置。一根輕細線系住鋼球，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質量不計、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。記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數t。

（1）用Ep=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，示數如圖乙所示，則遮光條寬度為________cm，某次測量中，計時器的示數為0.0150 s，則鋼球的速度為v=______m/s（結果保留三位有效數字）。

（3）計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小Ep與動能變化大小Ek，發現鋼球動能變化大小Ek大于勢能變化大小Ep，則主要原因是________________________________。

Answer 1

【答案】 （1）B （2）1.50 1.00 （3）遮光條過光電門時的速度大于鋼球過A點時的速度

【解析】（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應為釋放時的鋼球球心到鋼球在A點時的球心之間的豎直距離，故選B．

（2）遮光條寬度為1.50cm，根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，鋼球的速度 ．

（3）鋼球動能變化大小Ek大于勢能變化大小Ep，則主要原因是遮光條過光電門時的速度大于鋼球過A點時的速度.