[题目]如图1所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置.直径为d.质量为m的钢球自由下落的过程中.先后通过光电门A.B.计时装置测出钢球通过A.B的时间分别为tA.tB．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h.当地的重力加速度为g.(1)如图2用螺旋测微器测量钢球的直径.读数为 mm.(2)钢球下落过程中受到的空� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图1所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。

（1）如图2用螺旋测微器测量钢球的直径，读数为______mm。

（2）钢球下落过程中受到的空气平均阻力Ff=______（用题中所给物理量符号来表示）。

（3）本题用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度______（选填“＞”或“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度。

【答案】12.985 mg-m ＜

【解析】

（1）[1]固定刻度读数为：12.5mm，可动刻度上读数为48.5×0.01=0.485mm，所以最终读数为：12.985mm；

（2）[2]根据平均速度公式可得，小球经过两光电门的速度分别为：

vA=

vB=

则对下落h过程分析，由速度和位移关系可知：

=2ah

再由牛顿第二定律可知：

mg-Ff=ma

解得阻力：

Ff=mg-m

（3）[3]由匀变速直线运动的规律，钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而球心通过光电门的中间位移的速度大于中间时刻的瞬时速度，因此钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度。

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