Question

【題目】為了驗證機械能守恒定律，某研究性學習小組的同學利用透明直尺和光電計時器設計了一套實驗裝置，如圖所示．當有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，所用的光電門傳感器可測的最短時間為0.01 ms.將具有很好擋光效果的寬度為d＝3.8×10－3 m的黑色磁帶水平貼在透明直尺上．實驗時，將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間Δti與圖中所示的高度差Δhi，并將部分數據進行了處理，結果如下表所示(表格中M為直尺質量，g取9.8 m/s2)．

	Δti(×10－3s)	vi＝ (m·s－1)	ΔEki＝Mvi2－Mv12	Δhi(m)	MgΔhi
1	1.21	3.13
2	1.15	3.31	0.58M	0.06	0.58M
3	1.00	3.78	2.24M	0.23	2.25M
4	0.95	4.00	3.10M	0.32	3.14M
5	0.90	4.22	4.01M	0.41	______

(1)從表格中數據可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用vi＝求出的，請你簡要分析該同學這樣做的理由是____．

(2)請將表格中數據填寫完整______．(小數點后保留兩位數字)

(3)通過實驗得出的結論是：____．

(4)從該實驗可得ΔEk－Δh的圖象是___．

Answer 1

【答案】瞬時速度等于極短時間或極短位移內的平均速度 4.02M 在誤差允許的范圍內，重力勢能的減少量等于動能的增加量 C

【解析】

第一空.瞬時速度等于極短時間或極短位移內的平均速度，故直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可利用 求出．

第二空.從第5點到第1點間重力勢能的減小量為：△Ep=Mg△h5=M×9.8×0.41≈4.02M；

第三空.從表中數據可知，在誤差允許的范圍內，重力勢能的減少量等于動能的增加量．

第四空.根據動能定理可知：mg△h=△Eh，故△Eh-△h的圖象是直線，故C正確．