Question

10．某兴趣小组的实验装置如图甲所示，通过电磁铁控制的小球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，测出A、B之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．

（1）用10分度游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球直径为1.14cm，某次小球通过光电门B时，毫秒计时器的读数为3×10^-3s，则该次小球通过光电门B时的瞬时速度大小 v=3.8m/s
（2）兴趣小组用该套装置进行“探究做功和物体速度变化关系”的实验时，调节光电门B的位置，计算出小球每次通过光电门B的速度v₁、v₂、v₃、v₄…，并测出小球在A、B间的下落高度h₁、h₂、h₃、h₄…，然后绘制了如丙图所示的h-v图象．若为了更直观地看出h和v的函数关系，他们下一步应该重新绘制A．
A． h-v²图象        B．h-$\sqrt{v}$图象
C． h-$\frac{1}{v}$图象         D．h-$\frac{1}{\sqrt{v}}$图象．

Answer 1

分析 游标卡尺的读数等于主尺读数加游标读数，不需估读．
在运动过程中，由于物体受恒力作用，所以得出合外力做功与物体速度变化的关系，再进行判断．

解答 解：游标卡尺主尺读数为：1.1cm，游标尺上第4个刻度与上面对齐，故读数为：4×0.1=0.4mm=0.04cm，
故最终读数为：1.1cm+0.04cm=1.14cm=0.0114m；
利用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度，因此有：
v_B=$\frac{d}{t}$=$\frac{0.0114}{0.003}$=3.8m/s
（2）小球从A点自由下落，所以有：mgh=$\frac{1}{2}$mv²-0，
若为了更直观地看出h和v的函数关系，应该绘制h-v²图象．
故选：A．
故答案为：（1）1.14，3.8；（3）A．

点评 解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作．掌握动能变化量和重力势能减小量的求法，知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．
为了研究两个变量的关系，我们应该作出两个变量的关系图象为倾斜的直线来研究．