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”,我们提供了如下图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
mv2的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球
吸在开始端
吸在开始端
.
⑤
电磁铁断电
电磁铁断电
,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10
-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为
4
4
m/s.
⑦计算得出重力做的功为
4.02
4.02
J,小球动能变化量为
4.00
4.00
J.(g取10m/s
2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等.
在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等.
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