Question

【題目】“動(dòng)能定理”和“機(jī)械能守恒定律”是物理學(xué)中很重要的兩個(gè)力學(xué)方面的物理規(guī)律。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。一個(gè)電磁鐵吸住一個(gè)小鋼球，當(dāng)將電磁鐵斷電后，小鋼球?qū)⒂伸o止開始向下加速運(yùn)動(dòng)。小鋼球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，計(jì)時(shí)裝置將記錄小鋼球通過(guò)光電門所用的時(shí)間t，用直尺測(cè)量出小鋼球由靜止開始下降至光電門時(shí)的高度h。

（1）該同學(xué)為了驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，用游標(biāo)卡尺測(cè)量了小鋼球的直徑，結(jié)果如上圖所示，他記錄的小鋼球的直徑d＝________cm。

（2）該同學(xué)在驗(yàn)證“動(dòng)能定理”的過(guò)程中，忽略了空氣阻力的影響，除了上述的數(shù)據(jù)之外是否需要測(cè)量小鋼球的質(zhì)量________（填“需要”或“不需要”）。

（3）如果用這套裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面的做法能提高實(shí)驗(yàn)精度的是 。

A．在保證其他條件不變的情況下，減小小球的直徑

B．在保證其他條件不變的情況下，增大小球的直徑

C．在保證其他條件不變的情況下，增大小球的質(zhì)量

D．在保證其他條件不變的情況下，減小小球的質(zhì)量

Answer 1

【答案】（1）或都給分 （2）不需要 （3）AC

【解析】試題分析：（1）主尺讀數(shù)為：，游標(biāo)尺第0個(gè)刻度和主尺對(duì)其，精確度為，故游標(biāo)尺讀數(shù)為，故小鋼球的直徑為。

（2）由動(dòng)能定理：，化簡(jiǎn)得：，故不需要測(cè)量小鋼球的質(zhì)量。

（3）實(shí)驗(yàn)方案為：以小球通過(guò)光電門的時(shí)間得到小球的平均速度，以此來(lái)表示瞬時(shí)速度，然后驗(yàn)證：，即是否成立，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故：小球的直徑越小越精確，故A正確，B錯(cuò)誤；由于實(shí)際存在阻力故：，即：，可知所以質(zhì)量越大，這一項(xiàng)越小，精確性越高，故C正確，D錯(cuò)誤，