【題目】某同學用光電門驗證機能守恒定律。如圖甲所示,將某種鐵質(zhì)橫桿固定在鐵架臺上方,在橫桿一側(cè)放置一磁鐵,在橫桿正下方將光電門固定在鐵架臺上,將質(zhì)量為m的小鐵球吸至橫桿下方,多次釋放并調(diào)整小鐵球釋放位置和光電門位置,使小鐵球球心恰好與光電中心在同一豎直線上,標記小鐵球釋放點,用直尺測量出橫桿下邊緣到光電門中心間的距離L,取重力加速度g=9.8m/s2。拿開磁鐵后,鐵質(zhì)橫桿的磁性立即消失。

(1)用游標卡尺測出小鐵球直徑,測量結(jié)果如圖乙所示,則小鐵球的直徑D=_____mm。

(2)取作為小鐵球經(jīng)過光電門中心時的速度,則小鉄球從開始下落至小鐵球中心通過光電

門的過程中,重力勞能減少量△Ep=_____,動能的增加量△Ek_____。(均用已知或測量出的物理量的符號表示)

(3)若某次實驗的測量數(shù)據(jù)分別為L=0.531m,t=3.6×10—3s,m=6.0×10—3kg,則△Ek=_____J,Ep_____J。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)在誤差允許的范國內(nèi),小鐵球的機械能守恒。

【答案】11.52;; ; ;

【解析】

(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為11mm,游標讀數(shù)為0.02×26=0.52mm,所以d=11mm+26×0.02mm=11.52mm。

(2)小鉄球從開始下落至小鐵球中心通過光電門的過程中,重力勞能減少量,小球經(jīng)過光電門的時間為t,則速度為,動能的增加量

(3)若某次實驗的測量數(shù)據(jù)分別為L=0.531m,t=3.6×10—3s,m=6.0×10—3kg,則代入公式可得:.

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A. θ已知,可求出A的質(zhì)量

B. θ已知,可求出圖乙中m0的值

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A.將長木板右端適當墊高,使小車前端的滑輪不掛砂桶時小車能勻速滑動

B.為了減小誤差,實驗中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C.小車遠離打點計時器,先釋放小車,再接通電源,打出一條紙帶,同時記錄傳感器的示數(shù)

(2)在正確、規(guī)范的操作中,打出一條如圖乙所示的紙帶,每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出,紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離,打點計時器使用的電源頻率為50Hz,打計數(shù)點“3”時小車的速度大小______m/s;小車做勻加速直線運動

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