Question

【題目】（9分）圖中所示的裝置可用來(lái)探究做功與速度變化的關(guān)系。傾角為的斜面體固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，將光電門(mén)固定在斜面體的底端O點(diǎn)，將小球從斜面上的不同位置由靜止釋放。釋放點(diǎn)到光電門(mén)的距離d依次為5cm、l0cm、15cm、20cm、25cm、30cm。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑，如圖乙所示，鋼球的直徑D=____cm(2分)

（2）該實(shí)驗(yàn)____（選填“需要”或者“不需要”）測(cè)量小球質(zhì)量；小球通過(guò)光電門(mén)經(jīng)歷的時(shí)間為，小球通過(guò)光電門(mén)的速度為____（填字母），不考慮誤差的影響，從理論上來(lái)說(shuō)，該結(jié)果_______（選填“<”，“>”或“=”）球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度。

（3）為了探究做功與速度變化的關(guān)系，依次記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

從表格中數(shù)據(jù)分析能夠得到關(guān)于“做功與速度變化的關(guān)系”的結(jié)論是：____________。

Answer 1

【答案】（1）0.5623-0.5626 （2）不需要 <

（3）結(jié)論是球通合外力做功與小過(guò)光電門(mén)時(shí)速度的平方（或者變化量）成正比（或者釋放點(diǎn)到光電門(mén)的距離d與小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)速度的平方成正比）

【解析】試題分析：（1）cm="0.5626" cm，（2）根據(jù)功的計(jì)算公式，只要保證力不變，通過(guò)改變?cè)诹Φ淖饔孟乱苿?dòng)的距離既可以定性判斷做功和速度變化的關(guān)系，所以不需要測(cè)量質(zhì)量。因?yàn)?/span>很小，可以用球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度表示球過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，因?yàn)槠骄�速度等于中點(diǎn)時(shí)刻的速度，小于中點(diǎn)位置的速度，所以小于球心經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度（3）在誤差允許范圍內(nèi)，從表中可以看出d增大到原來(lái)的幾倍， 也增大到原來(lái)的幾倍，也就是釋放點(diǎn)到光電門(mén)的距離d與小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)速度的平方成正比。