Question

【題目】某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。將一鋼球用細線系住懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點。在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條。在A的正下方固定一光電門。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，取作為鋼球經過A點時的瞬時速度。記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間重力勢能的變化大小與動能的變化大小，就能驗證機械能是否守恒。

(1)用計算鋼球動能變化量的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為_________cm。某次測量中，計時器的示數(shù)為0.0100s，則鋼球經過A時的速度_________ m/s（保留三位有效數(shù)字）。

(2)下表為該實驗小組的實驗結果：

從表中發(fā)現(xiàn)△Ep與△Ek之間存在差異，可能造成該差異的原因是_________。

A.用計算鋼球重力勢能的變化大小時，鋼球下落高度為測量釋放時鋼球球心到球在A點時底端之間的豎直距離

B.鋼球下落過程中存在空氣阻力

C.實驗中所求速度是遮光條的速度，比鋼球速度略大

Answer 1

【答案】1.50 1.50 C

【解析】

(1)[1][2]．刻度尺的最小分度值為1mm，需估讀一位，所以讀數(shù)為1.50cm；
鋼球經過A的速度為

(2)[3]．表中的△Ep與△Ek之間存在差異，且有△Ek＞△EP；
A．鋼球下落高度h為測量釋放時鋼球球心到球在A點時底端之間的豎直距離，測量的高度h偏大則△EP偏大，故A錯誤；
B．若鋼球下落過程中存在空氣阻力，則有重力勢能減少量大于鋼球的動能增加量，即△EP＞△Ek，故B錯誤；
C．實驗中所求速度是遮光條的速度，比鋼球速度略大，導致△Ek＞△EP，故C正確。

故選C。