Question

【題目】某活動小組利用圖甲裝置驗證機械能守恒定律。鋼球自由下落過程中，先后通過光電門A、B， 計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB。用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度。測出兩光電門間的距離為h，鋼球直徑為D，當?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g：

(1)用20分度的游標卡尺測量鋼球的直徑，如圖乙所示，鋼球直徑D =____________ cm；

(2)用所測的物理量符號表達出小球運動的加速度a =____________；

(3)要驗證機械能守恒，只要比較____________；

A. 與gh是否相等 B.與2gh是否相等

C.與gh是否相等 D.與2gh是否相等

(4)實際鋼球通過光電門的平均速度____________（選填“大于”或“小于”） 鋼球球心通過光電門的瞬時速度，此誤差____________（選填“能”或“不能”）通過增加實驗次數(shù)減��；

下列做法中，可以減小“驗證機械能守恒定律”實驗誤差的是____________。

A.選用質(zhì)量大體積小的球 B.減小小球下落初位置與光電門A高度差

C.適當增大兩光電門高度差h D.改用10分度的游標卡尺測D的大小

Answer 1

【答案】0.950cm D 小于 不能 AC

【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為：0.9cm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為

鋼球直徑為

(2)[2]利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故速度為

根據(jù)機械能守恒的表達式有

小球運動的加速度為

(3)[3]根據(jù)機械能守恒的表達式有

即只要比較與2gh是否相等，故選D；

(4)[4]根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律得鋼球通過光電門的平均速度等于這個過程中間時刻速度，而中間時刻的瞬時速度小于小球中間位置時的瞬時速度；故鋼球通過光電門的平均速度小于鋼球球心通過光電門的瞬時速度；

[5]利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，誤差不能通過增加實驗次數(shù)減�。�

[6]A.選用質(zhì)量大體積小的球，可以減小空氣阻力的影響，故A正確；

BC.適當增大兩光電門高度差h ，小球運動的速度更大，測量速度精度更高，故B錯誤，C正確；

D.改用10分度的游標卡尺精度比20分度的游標卡尺精度低，故D錯誤。

故選AC。