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在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。实验的主要步骤是：在一根不可伸长的细线一端系住一金属小球，另一端固定于竖直黑板上的O点，记下小球

网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网

◎ 题目

在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。实验的主要步骤是：在一根不可伸长的细线一端系住一金属小球，另一端固定于竖直黑板上的O 点，记下小球静止时球心的位置O'，粗略测得OO'两点之间的距离约为0．5m，通过O'作出一条水平线PQ。在O'附近位置放置一个光电门，以记下小球通过O'时的挡光时间。现将小球拉离至球心距PQ 高度为h 处由静止释放，记下小球恰好通过光电门时的挡光时间t。重复实验若干次。问：

（1）如图乙，用游标卡尺测得小球的直径d= cm
（2）多次测量记录h 与△t 数值如下表：

请在答题纸的坐标图中作出

与h 的图像，指出图像的特征，并解释形成的原因。

◎ 答案

（1）10.2mm即1.02cm（2）图见解析，特征原因解释见解析

◎ 解析

试题分析：（1）游标卡尺读数方法：首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米，然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐，读作m，最后读数为：(m+n×0.1)mm，所以本题读作10.2mm即1.02cm。
（2）图象见下图

图线特征：当

时为直线，当

时为曲线（向下弯曲）
原因解释：当

时因为机械能守恒，

有

，而

，故

，所以图线为直线；当

时因为全过程机械能不守恒（线绷紧时机械能有损失）
点评：本题中小球过最低点的速度

，由于?t很短，所以可以把平均速度看成瞬时速度。

◎ 知识点

专家分析，试题“在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。实验的主要步骤是：在一根不可伸长的细线一端系住一金属小球，另一端固定于竖直黑板上的O点，记下小球…”主要考查了你对【实验：探究小车速度随时间变化的规律】，【实验：探究弹力与弹簧伸长的关系】，【实验：探究加速度与力、质量的关系】，【实验：探究功与速度变化的关系】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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