Question

【題目】某興趣小組的實驗裝置如圖1所示，通過電磁鐵控制的小球從A點自由下落，下落過程中經過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器圖中未畫出記錄下擋光時間t，測出A、B之間的距離實驗前應調整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．

若用該套裝置驗證機械能守恒，已知重力加速度為g，還需要測量的物理量為______．

A.A點與地面間的距離H

B.小球的質量m

C.小球從A到B的下落時間

D.小球的直徑d

若用該套裝置進行“探究做功和物體速度變化關系”的實驗，大家提出以下幾種猜想：；；

用游標卡尺測得小球直徑如圖2所示，則小球直徑為______cm，某次小球通過光電門毫秒計數器的讀數為，則該次小球通過光電門B時的瞬時速度大小為______．

調節光電門B的位置，計算出小球每次通過光電門B的速度、、、，并測出小球在A、B間的下落高度、、、，然后繪制了如圖3所示的圖象根據繪制出的圖象，若為了更直觀地看出h和v的變化關系，他們下一步應該繪制______．

A.圖象

B.圖象

C.圖象

D.圖象．

Answer 1

【答案】D; 1.14; 3.8; A;

【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度，以及物體通過B點的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數據利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，由此可以求出小鐵球通過光電門時的瞬時速度，根據機械能守恒的表達式可以求出所要求的關系式．

游標卡尺的讀數等于主尺讀數加游標讀數，不需估讀．

在運動過程中，由于物體受恒力作用，所以得出合外力做功與物體速度變化的關系，再進行判斷．

、根據實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門的距離，故A錯誤；

B、根據機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質量，因此不需要測量質量，故B錯誤；

C、利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；

D、利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確；

故選：D．

游標卡尺主尺讀數為：，游標尺上第4個刻度與上面對齊，故讀數為：，

故最終讀數為：；

利用小球通過光電門的平均速度代替瞬時速度，因此有：

小球從A點自由下落，所以有：，

若為了更直觀地看出h和v的函數關系，應該繪制圖象故選：A．

故答案為：，．