Question

【題目】某同學從實驗室天花板處自由釋放一鋼球，用頻閃攝影手段驗證機械能守恒．頻閃儀每隔相等時間短暫閃光一次，照片上記錄了鋼球在各個時刻的位置．

(1)操作時比較合理的做法是__________．

A．先打開頻閃儀再釋放鋼球 B．先釋放鋼球再打開頻閃儀

(2)頻閃儀閃光頻率為f，拍到整個下落過程中的頻閃照片如下圖所示，結合實驗場景估算f可能值為（________）

A．0.1 Hz B．1 Hz C．10 Hz D．100 Hz

(3)用刻度尺在照片上測量鋼球各位置到釋放點O的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及鋼球直徑，重力加速度為g.用游標卡尺測出鋼球實際直徑D，如下圖所示，則D＝_______cm.(已知實際直徑與照片上鋼球直徑之比為k.)

(4)選用以上各物理量符號，驗證從O到A過程中鋼球機械能守恒成立的關系式為：2gs5=______.(用題中所給字母表示)

Answer 1

【答案】A C 4.55 kf 2(s6－s4)2

【解析】

(1)[1]從實驗室天花板處自由釋放一鋼球，用頻閃攝影手段驗證機械能守恒，因此必須先打開頻閃儀再釋放鋼球；

故A正確;故錯誤B;

故選A；

(2)[2]頻閃儀閃光頻率為，而從天花板到地面約為3m，依據自由落體位移公式，既有：

解得：

由于從天花板到地面有8個間隔，因此頻閃儀閃光周期，那么頻閃儀閃光頻率為10Hz；故ABD錯誤;故C正確;

故選C；

(3)[3]游標卡尺的主尺讀數為45mm，游標尺上第5個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為0.1×5mm=0.5mm，所以最終讀數為：

45+0.5=45.5mm=4.55cm

(4)[4]在段運動過程中，點的速度為：

則動能的增加量為：

而減小的重力勢能：

驗證從到過程中鋼球機械能守恒成立的關系式為：