摘要： 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的定量关 系 .我们提供了如图6-2-23所示的实验装置． (1)某同学根据所学的知识结合图6-2-23设计一个关于本实 验情景的命题:质量为m的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的① .通过光电门时的② .试探究重力做的功③ 与小球动能变化量④ 的定量关系．请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号,在③④空格处填写数学表达式． (2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据． ①用天平测定小球的质量为0.50 kg, ②用游标卡尺测出小球的直径为10.0 mm, ③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80 cm, ④电磁铁先通电.让小球吸在开始端, ⑤电磁铁断电时.小球自由下落, ⑥在小球经过光电门时间内.计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3 s.由此可算得小球经过光电门的速度为 m/s, ⑦计算得出重力做的功为 J.小球动能变化量为 J． 对本实验下结论: . 解析:(1)本题的实验原理是重力做的功等于物体增加的动能．所以测量小球下落的位移x和下落位移x时所对应的速度v.比较重力做的功W＝mgx和动能的增加量ΔEk＝mv2的关系即可验证命题的正确性． (2)小球经过光电门的速度可以用小球通过光电门这段很短时间内的平均速度来表示.v＝＝4.0 m/s.W＝mgx＝4.04 J.ΔEk＝mv2＝4.00 J. 答案:(1)位移x 瞬时速度v mgx mv2 (2)⑥4 ⑦4.04 4.00 (3)在误差允许范围内.重力做的功与物体动能的变化量相等

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