题目内容

【题目】如图所示为某兴趣小组探究物体动能变化与做功关系的实验装置。一直径为d、质量为m 的金属小球由A处静止释放,下落过程中能通过A处正下方,固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为h(h≥d),小球通过光电门的时间为t。

(1)若实验室某同学用10分度游标卡尺测量小球的直径如图所示,则小球的半径是_____cm。

(2)小球经过光电门B时的速度表达式为______

(3)多次改变h,求得与h对应的小球通过光电门的时间t。计算出小球通过光电门的动能。分別作出动能与h图象、动能与图象。如图、图所示。图象中的物理量单位采用国际单位,但横坐标没有标出。可以判断图是________(填“”或 “”)的图象。通过图象可以判定小球在下落过程中动能的改变等于重力所做的功。

(4)图3中OA连线的斜率数值为,图4中直线的斜率数值为,则当地的重力加速度g为______,小球在图象3中A点所对应的瞬时速度为 (用题上所给字母表示)。

【答案】 【答题空9-1】0.735m 【答题空9-2】d/t 【答题空9-3】Ek-h 【答题空9-4】k/m

【解析】1)根据图示可知此时游标卡尺测得的小球直径时是14mm+7×0.1mm=14.7mm,所以小球的半径r=7.35mm=0.735cm,与游标卡尺的精确度保持一致

2)小球经过光电门B时的速度表达式为

3)根据,可知动能与下降的高度成线性关系,所以图4关系图线,根据可知图3图线。

4)根据图4的斜率k=mg,可知当地重力加速度为,依据,则斜率为,有

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