Question

【題目】某同學(xué)用如題11-1圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。一根細(xì)線(xiàn)系住鋼球，懸掛著鐵架臺(tái)上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門(mén)固定在A的正下方。在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間t時(shí)由計(jì)時(shí)器測(cè)出，取 作為鋼球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度。記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢(shì)能變化大小ΔEp與動(dòng)能變化大小ΔEk ， 就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。

（1）ΔEp=mgh計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)的鋼球球心到______之間的豎直距離.
A.鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端
B.鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心
C.鋼球子A點(diǎn)時(shí)的底端
（2）用ΔEk= 計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測(cè)量遮光條寬度，示數(shù)如題11-2圖所示，其讀數(shù)為cm.某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.0100 s，則鋼球的速度為v=m/s.

（3）下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的.你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)說(shuō)明理由.
（4）請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議.

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）1.50；1.50
（3）不同意，因?yàn)榭諝庾枇��?huì)造成ΔEk小于ΔEp ， 但表中ΔEk大于ΔEp
（4）分別測(cè)出光電門(mén)和球心到懸點(diǎn)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)和l，計(jì)算ΔEk時(shí)，將v折算成鋼球的速度 ．
【解析】（1）小球下落的高度為初末位置球心間的距離，所以選B；（2）由圖知讀數(shù)為1.50cm，小球的速度為 ，代入解得v=1.50m/s；（3）若是空氣阻力造成的，則ΔEk小于ΔEp ， 根據(jù)表格數(shù)據(jù)知不是空氣阻力造成的。
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了機(jī)械能守恒及其條件的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動(dòng)能和重力勢(shì)能（及彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變才能正確解答此題．