Question

【題目】某同學做驗證機械能守恒定律的實驗，實驗裝置如圖甲所示。測量出光電門到放在試管夾上質量為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上的光電門時，與光電門連接的傳感器可以記錄小鐵球經(jīng)過光電門的時間。

(1)用螺旋測微器測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)過光電門的時間t＝2ms，小鐵球經(jīng)過光電門時的速度＝_____m/s則小鐵球經(jīng)過光電門時的動能Ek=_______J。(兩空計算結果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)某同學多次改變光電門的位置，測量出光電門到小鐵球的重心豎直的距離x并計算出小鐵球經(jīng)過光電門時的速度v，通過描繪2-x圖象去驗證機械能是否守恒。若實驗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，螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×47.8mm=0.478mm．其直徑D=8.478mm。

[2]小鐵球經(jīng)過光電門時的速度

[3]所以小鐵球經(jīng)過光電門時的動能。

（3）[4]從理論上分析，由機械能守恒定律有

得與x成正比，選項A正確。