Question

【題目】某同學設計了如圖所示的裝置來“驗證機械能守恒定律”.將量角器豎直固定在鐵架臺上，使直徑邊水平，將小球通過一段不可伸長的細線固定到量角器的圓心O處，在鐵架臺上O點正下方安裝光電門(圖中未畫出)，實驗時，讓小球在緊貼量角器的豎直平面內(nèi)運動，調(diào)整好光電門，使小球的球心剛好能通過光電門的細光束.

（1）以下列舉的物理量中，為本實驗必須測量的物理量有___;

A.小球的質(zhì)量m

B.小球的直徑d

C.細線的長度L

D.小球的運動周期T

（2）圖中細線與豎直方向的初始偏角為______;

（3）實驗時，將小球拉開，使細線與豎直方向偏開一定的角度θ，將小球由靜止釋放，測出小球通過光電門的時間t，則小球通過最低點時的速度為______;如果這一過程中小球的機械能守恒，則題中各物理量應遵循的表達式為_____________;

（4）多次實驗，由實驗數(shù)據(jù)作出了-cos θ圖線，則實驗所得的圖線應該是_____.

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BC 32.3°(32.0°~32.8°) ＝g(l+)(1-cos θ) C

【解析】

考查實驗“驗證機械能守恒定律”。

（1）本實驗驗證機械能守恒的關系式如下：

聯(lián)立可得：

所以本實驗必須測量的物理量有繩長L，小球直徑d，故選BC。

（2）由題圖讀數(shù)可知，圖中細線與豎直方向的初始偏角為32.3°。

（3）小球直徑為d，通過光電門的時間為t，所以通過光電門時的速度為 ；應遵循的表達式為：

（4）由關系式：

可得：

圖線是一條傾斜的直線，斜率為負，截距為正，故選C。