Question

在“驗證機械能守恒定律”實驗中，某研究小組采用了如圖甲所示的實驗裝置。實驗的主要步驟是：在一根不可伸長的細線一端系住一金屬小球，另一端固定于豎直黑板上的O 點，記下小球靜止時球心的位置O'，粗略測得OO'兩點之間的距離約為0．5m，通過O'作出一條水平線PQ。在O'附近位置放置一個光電門，以記下小球通過O'時的擋光時間。現將小球拉離至球心距PQ 高度為h 處由靜止釋放，記下小球恰好通過光電門時的擋光時間t。重復實驗若干次。問：

（1）如圖乙，用游標卡尺測得小球的直徑d=            cm
（2）多次測量記錄h 與△t 數值如下表：

請在答題紙的坐標圖中作出與h 的圖像，指出圖像的特征         ，并解釋形成的原因        。

Answer 1

（1）10.2mm即1.02cm（2）圖見解析，特征原因解釋見解析

試題分析：（1）游標卡尺讀數方法：首先讀出游標尺0刻線對應的主尺的整數部分讀作n毫米，然后讀出游標尺第幾個刻度線和主尺刻度線對齊，讀作m，最后讀數為：(m+n×0.1)mm，所以本題讀作10.2mm即1.02cm。
（2）圖象見下圖

圖線特征：當時為直線，當時為曲線（向下彎曲）
原因解釋：當時因為機械能守恒，有，而，故，所以圖線為直線；當時因為全過程機械能不守恒（線繃緊時機械能有損失）
點評：本題中小球過最低點的速度，由于?t很短，所以可以把平均速度看成瞬時速度。