Question

【題目】用如圖a所示裝置做“驗證動能定理”的實驗。實驗時，通過電磁鐵控制小鐵球從P處自由下落，小鐵球依次通過兩個光電門甲、乙，測得遮光時間分別為和，兩光電門中心點間的高度差為h。

（1）用游標卡尺測得小鐵球直徑的示數(shù)如圖b所示，則小鐵球的直徑d =__________mm；

（2）為驗證動能定理，還需知道的物理量是__________________________（填物理量名稱及符號），驗證動能定理的表達式為：__________________________________________；

（3）由于光電門甲出現(xiàn)故障，某同學實驗時只改變光電門乙的高度，進行多次實驗獲得多組數(shù)據(jù)，分別計算出各次小鐵球通過光電門乙時的速度v，并作出v2-h圖像。圖(c)中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應該是直線_________；由圖像得出，小鐵球初始位置P到光電門甲中心點的高度差為_________cm，鐵球通過光電門甲時的速度為_________m/s(兩空均保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】6.30 重力加速度g a 10 1.4

【解析】

第一空.小鐵球的主尺讀數(shù)為6mm，游標讀數(shù)為0.05×6mm=0.30mm，則小鐵球的直徑為6.30mm．

第二空.第三空.根據(jù)動能定理知，，而，，則驗證的動能定理表達式為，可知還需要測量的物理量是重力加速度g．

第四空.改變光電門乙的高度，根據(jù)知，，知正確的圖線為直線a.

第五空.第六空.當v=0時，h=-10.0cm，小鐵球到光電門甲中心點的高度差，小鐵球通過光電門甲時的速度．