Question

【題目】用如圖甲裝置來驗證機械能守恒定律。帶有刻度的玻璃管豎直放置，光電門的光線沿管的直徑并穿過玻璃管，小鋼球直徑略小于管的直徑，該球從管口由靜止釋放。完成下列相關實驗內容：

（1）如圖乙用螺旋測微器測得小球直徑d=____________mm；如圖丙某次讀得光電門測量位置到管口的高度h=_________cm。

（2）設小球通過光電門的擋光時間為，當?shù)刂亓�加速度�?/span>g，若小球下落過程機械能守恒，則h可用d、、g表示為h=______________。

（3）實驗中多次改變h并記錄擋光時間，數(shù)據(jù)描點如圖丁，請在圖丁中作出圖線_____。

（4）根據(jù)圖丁中圖線及測得的小球直徑，計算出當?shù)刂亓�加速度�?/span>g=_______ m/s2 (計算結果保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】 4.000 5.60 9.6

【解析】(1)螺旋測微器的主尺讀數(shù)為4.0mm，轉動刻度上的讀數(shù)為0.0×0.01mm=0.000mm，所以最終讀數(shù)為：4.0mm+0.000mm=4.000mm．刻度尺最小刻度為1mm，估讀到0.1mm，結果為56.0mm=5.60cm.

(2)利用平均速度代替瞬時速度算得小球經(jīng)過光電門時的速度得：小球經(jīng)過光電門時的速度為,由機械能守恒定律可知，解得.

(3)根據(jù)所描的點連成傾斜的直線，讓盡量多的點在直線上或對稱的分布在兩側，如圖所示：

(4)圖象不過原點表明有初速度，由函數(shù)表達式，可得與的函數(shù)關系中斜率，代入數(shù)據(jù)解得.