◎ 题目

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”，我们提供了如图的实验装置． ①某同学根据所学的知识，结合如图所示的装置，设计了一个本实验情景的命题： 设质量为m（已测量）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______，通过光电门时的______，试探究外力做的功______与小球动能变化量______的定量关系．　 请在前两空格处填写物理量的名称和对应符号；在后两空格处填写数学表达式． ②某同学根据上述命题并测出如下数字： 用天平测定小球的质量m=0.50kg，用游标尺测出小球的直径d=1.00cm，用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h=80.80cm，计时装置记下小球经过光电门所用的时间t=2.50×10─3s，由此可算得小球经过光电门的速度为______m/s．小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功为______J，小球动能变化量为______J．（g取10m/s2，结果保留三位有效数字） ③根据②中计算出的数据得出本实验的结论为：______．

◎ 答案

①该实验要探究重力做功和物体动能变化的定量关系，所以我们要测量小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移x 通过光电门时的速度v，来探究外力做的功mgx与小球动能变化量 1 2 mv2的定量关系．　 ②利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过光电门时的速度得： 小球经过光电门时的速度为v= d △t =4.00m/s． 小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功为w=mgh=4.04J． 小球动能变化量为△Ek= 1 2 mv2-0=4.00J． ③根据②中计算出的数据得出本实验的结论为：在误差允许范围内，小球重力做的功与其动能的变化量相等． 故答案为：①位移x，速度v，mgx， 1 2 mv2； ②4.00，4.04，4.00； ③在误差允许范围内，小球重力做的功与其动能的变化量相等．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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”，我们提供了如图的实验装置．①某同学根据所学的知识，结合如图所示的…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】  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。