题目内容
【题目】图甲所示为实验小组的同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。伸长可忽略的细线一端固定于铁架台上O点,另一端系一小球。在O点正下方P点处固定一枚锋利的刀片,刀片的刀刃与悬线的摆动方向斜交,因而能将下摆的细线瞬间割断,便下摆的小球水平抛出。Q点为小球竖直悬挂时上端点的位置,O′点是O点在地面上的竖直投影点,S为小球落地点, 。实验时,将小球拉至与O点等高处后由静止释放,然后进行相关测量后计算验证。完成以下填空:
(1)用游标卡尺测量小球直径如图乙所示,钢球直径d=_______mm;
(2)测得细线O点到Q点的长度为l,O′S间距离为x。本实验所需验证的表达式为:______________;
(3)本实验造成误差的原因众多,试任意说出一个除空气阻力外的其他原因:________;
(4)有同学说,为减小空气阻力的影响,所选小球应尽量小。对他的说法,请简要说出你的观点:____。
【答案】7.25 如刀片割断细线时对小球运动的影响、各长度测量时不够精确等 不同意该说法。因为当小球太小时,细线自身重力的影响不可忽略
【解析】
(1)[1]游标卡尺读数为
(2)[2]小球平抛的竖直位移为
,
从释放到最低点,根据机械能守恒有
联立解得:
(3)[3] 如刀片割断细线时对小球运动的影响、各长度测量时不够精确等
(4)[4] 不同意该说法。因为当小球太小时,细线自身重力的影响不可忽略
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