Question

【题目】用如图a所示装置做“验证动能定理”的实验。实验时，通过电磁铁控制小铁球从P处自由下落，小铁球依次通过两个光电门甲、乙，测得遮光时间分别为和，两光电门中心点间的高度差为h。

（1）用游标卡尺测得小铁球直径的示数如图b所示，则小铁球的直径d =__________mm；

（2）为验证动能定理，还需知道的物理量是__________________________（填物理量名称及符号），验证动能定理的表达式为：__________________________________________；

（3）由于光电门甲出现故障，某同学实验时只改变光电门乙的高度，进行多次实验获得多组数据，分别计算出各次小铁球通过光电门乙时的速度v，并作出v2-h图像。图(c)中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，小铁球初始位置P到光电门甲中心点的高度差为_________cm，铁球通过光电门甲时的速度为_________m/s(两空均保留两位有效数字)。

Answer 1

【答案】6.30 重力加速度g a 10 1.4

【解析】

第一空.小铁球的主尺读数为6mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，则小铁球的直径为6.30mm．

第二空.第三空.根据动能定理知，，而，，则验证的动能定理表达式为，可知还需要测量的物理量是重力加速度g．

第四空.改变光电门乙的高度，根据知，，知正确的图线为直线a.

第五空.第六空.当v=0时，h=-10.0cm，小铁球到光电门甲中心点的高度差，小铁球通过光电门甲时的速度．