Question

（10分） 物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大。為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關系”，某實驗小組根據下圖提供的實驗裝置設計的實驗方案為：利用電磁鐵控制小鋼球的起始下落；用刻度尺測量小鋼球的下落高度；用計時裝置測出小鋼球經過光電門的時間，計算出小鋼球的速度；比較小鋼球所受到的重力所做的功與小鋼球動能變化之間的關系。  

（1）根據上述實驗方案進行了如下操作。
①用天平測定小鋼球的質量為m=0.25kg；
②用游標尺測出小鋼球的直徑為d=10.0mm；
③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為L=80.40cm；
④實驗時，電磁鐵先通電，讓小鋼球                    。
⑤然后　                　，小球自由下落。
⑥在小鋼球經過光電門時間內，計時裝置記下小鋼球經過光電門所用時間為t=2.50×10^－3s，則小鋼球經過光電門時的速度可利用表達式v=d/t進行計算，此計算結果比小球的實際速度     （填“大”或者“小”）
⑦計算得出重力做的功為　    　J，小鋼球動能變化量為　       J。(g取10m/s²，結果保留三位有效數字)
（2）在本實驗中的誤差來源：　            （至少寫出兩條）。

Answer 1

（1）④吸附在電磁鐵的下端⑤斷開電磁鐵的電源 ⑥小  ⑦2.01  2.00　（2）空氣阻力；測量有誤差；讀數誤差；計算速度值有誤差等（任寫兩條即可） 

試題分析： 根據實驗原理，應該先讓電磁鐵先通電產生磁性，讓小鋼球吸附在電磁鐵的下端，然后斷開電磁鐵的電源，讓小球自由下落；利用v=d/t計算小球經過光電門時的平均速度，計算結果比小球的實際速度（小球上端剛剛經過光電門時的速度）要小一些；根據,根據,在本實驗中的誤差來源主要有：空氣阻力；測量有誤差；讀數誤差；計算速度值有誤差等 。