题目内容

(10分) 物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大。为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,某实验小组根据下图提供的实验装置设计的实验方案为:利用电磁铁控制小钢球的起始下落;用刻度尺测量小钢球的下落高度;用计时装置测出小钢球经过光电门的时间,计算出小钢球的速度;比较小钢球所受到的重力所做的功与小钢球动能变化之间的关系。  

(1)根据上述实验方案进行了如下操作。
①用天平测定小钢球的质量为m=0.25kg;
②用游标尺测出小钢球的直径为d=10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为L=80.40cm;
④实验时,电磁铁先通电,让小钢球                    
⑤然后                  ,小球自由下落。
⑥在小钢球经过光电门时间内,计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为t=2.50×10-3s,则小钢球经过光电门时的速度可利用表达式v=d/t进行计算,此计算结果比小球的实际速度     (填“大”或者“小”)
⑦计算得出重力做的功为      J,小钢球动能变化量为        J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(2)在本实验中的误差来源:             (至少写出两条)。
(1)④吸附在电磁铁的下端⑤断开电磁铁的电源 ⑥小  ⑦2.01  2.00 (2)空气阻力;测量有误差;读数误差;计算速度值有误差等(任写两条即可) 

试题分析: 根据实验原理,应该先让电磁铁先通电产生磁性,让小钢球吸附在电磁铁的下端,然后断开电磁铁的电源,让小球自由下落;利用v=d/t计算小球经过光电门时的平均速度,计算结果比小球的实际速度(小球上端刚刚经过光电门时的速度)要小一些;根据,根据,在本实验中的误差来源主要有:空气阻力;测量有误差;读数误差;计算速度值有误差等 。
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