Question

（10分） 物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大。为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，某实验小组根据下图提供的实验装置设计的实验方案为：利用电磁铁控制小钢球的起始下落；用刻度尺测量小钢球的下落高度；用计时装置测出小钢球经过光电门的时间，计算出小钢球的速度；比较小钢球所受到的重力所做的功与小钢球动能变化之间的关系。  

（1）根据上述实验方案进行了如下操作。

①用天平测定小钢球的质量为m=0.25kg；

②用游标尺测出小钢球的直径为d=10.0mm；

③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为L=80.40cm；

④实验时，电磁铁先通电，让小钢球                      。

⑤然后　                  　，小球自由下落。

⑥在小钢球经过光电门时间内，计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为t=2.50×10^－3s，则小钢球经过光电门时的速度可利用表达式v=d/t进行计算，此计算结果比小球的实际速度      （填“大”或者“小”）

⑦计算得出重力做的功为　      　J，小钢球动能变化量为　         J。(g取10m/s²，结果保留三位有效数字)

（2）在本实验中的误差来源：　            （至少写出两条）。

 

Answer 1

【答案】

（1）④吸附在电磁铁的下端⑤断开电磁铁的电源  ⑥小   ⑦2.01  2.00　（2）空气阻力；测量有误差；读数误差；计算速度值有误差等（任写两条即可） 

【解析】

试题分析： 根据实验原理，应该先让电磁铁先通电产生磁性，让小钢球吸附在电磁铁的下端，然后断开电磁铁的电源，让小球自由下落；利用v=d/t计算小球经过光电门时的平均速度，计算结果比小球的实际速度（小球上端刚刚经过光电门时的速度）要小一些；根据,根据, 在本实验中的误差来源主要有：空气阻力；测量有误差；读数误差；计算速度值有误差等 。

考点：本题考查了探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”的实验操作和数据处理。