题目内容
【题目】某同学做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示。测量出光电门到放在试管夹上质量为m＝0.1kg的小铁球重心竖直的距离为x;打开试管夹，由静止释放小铁球，小球经过正下方的固定在铁架台上的光电门时，与光电门连接的传感器可以记录小铁球经过光电门的时间。
(1)用螺旋测微器测得小铁球直径如图乙所示，其直径D=_______ mm。
(2)从与光电门连接的传感器上读出小铁球经过光电门的时间t＝2ms，小铁球经过光电门时的速度＝_____m/s则小铁球经过光电门时的动能Ek=_______J。(两空计算结果均保留两位有效数字)
(3)某同学多次改变光电门的位置，测量出光电门到小铁球的重心竖直的距离x并计算出小铁球经过光电门时的速度v，通过描绘2-x图象去验证机械能是否守恒。若实验中小铁球所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2—x图象是下图中的_____。
【答案】8.478（8.476-8.479） 4.2 0.88 A
【解析】
（1）[1]如图乙所示，螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为0.01×47.8mm=0.478mm．其直径D=8.478mm。
[2]小铁球经过光电门时的速度
[3]所以小铁球经过光电门时的动能
。
（3）[4]从理论上分析，由机械能守恒定律有
得
与x成正比，选项A正确。
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